文雪虎

（山東鋼鐵集團礦業(yè)有限公司，山東 濟南 250000）

目前，我國是礦生產和消耗最大的國家。根據相關的數(shù)據統(tǒng)計，近年來對金屬礦山的需求在不斷的增加。2016年和2017年進口金屬礦達到10.75億噸，2019年進口金屬礦達到10.69億噸，2020年金屬礦進口量高達11.7億噸，由此可見我國對金屬礦山的需求在不斷的增長，在此背景下就需要科學的金屬礦山選礦技術為金屬礦山的供給做有力支撐。通過多年的研究和探索，我國科研工作者和選礦技術人員通過創(chuàng)新和探索促進了我國礦業(yè)的發(fā)展，尤其是選礦技術得到了良好的提升，有效的緩解了我國金屬礦石的進口壓力，為社會建設的金屬需求提供了有效保障。

1 金屬礦山的分布概況及特征

1.1 金屬礦山分布情況

我國金屬礦石多數(shù)形成于寒武紀早期，多是沉積變質型的礦床，區(qū)域較深，含有部分的碳酸鹽砂巖和泥巖等雜質。目前我國的金屬礦山主要分為巖漿晚期礦床、變質型硅質礦床、玢巖型礦床以及接觸交叉型礦床。受到礦床的影響礦山以及礦產資源呈現(xiàn)散狀分布，且多數(shù)屬于貧礦和細礦，開采選礦的難度相對較大。基于此針對我國礦山分布的實際情況對選礦技術深入的研究，只有實現(xiàn)選礦技術的突破和創(chuàng)新，才能夠助推我國金屬冶煉和鋼鐵行業(yè)的發(fā)展。

1.2 金屬礦地質資源特征

1.2.1分布較廣

通過對我國金屬礦地質結構的勘查得知，地質結構較為復雜，常有地質斷層的情況出現(xiàn)，而金屬礦產資源本身處在坡度較為明顯的巖石層中，因而地質的斷層會直接影響到金屬礦產資源的形成發(fā)育。通過地質人員的詳細勘察，結合地質斷層的實際情況，明確了斷層的走向，同時為金屬礦產資源開采工作的開展提供了有效依據，也進一步提高了開采的效率。

1.2.2資源韌性大

在金屬礦產資源行程中，底層結構也在不斷的發(fā)生改變，剪切、擠壓和斷層的情況較為常見，受到地質結構本身特點的影響，較強韌性的變形區(qū)域逐漸形成。一般來說，金屬礦的地質結構中會存在大量的巖漿，而巖漿的不斷活動則會增加金屬礦產資源的勘查和開采難度。金屬礦中巖漿活動較為頻繁的部位其礦產資源的形態(tài)結構也較為復雜，通過合理的選礦技術會促進開采效率的提升。因而開采人員在工作開展中應詳細記錄金屬礦產資源的分布情況，通過精細表格的繪制為選礦和開采工作提供有效參考。

2 金屬礦山選礦技術進展

2.1 焙燒、磁選單機、浮選工藝

焙燒、磁選單機以及浮選工藝是較為常見的選礦技術。隨著社會經濟的發(fā)展和科學技術的不斷提升，提高了對礦產資源選礦的要求，上述常見的選礦技術存在的缺陷逐漸顯現(xiàn)，其存在的根源性問題需要進一步的改進和優(yōu)化。近年來我國加強了對選礦技術的研發(fā)力度，促進了工藝水平的提升，選礦技術也有了明顯的進步，在現(xiàn)階段迅速的發(fā)展起來。

2.2 Slom立環(huán)脈動高梯度磁選機

目前，Slom立環(huán)脈動高梯度磁選機在整體工藝中脫穎而出，在選礦過程中，通過Slom立環(huán)脈動高梯度磁選機選礦技術的運用實現(xiàn)了當前技術的大突破。并且隨著Slom立環(huán)脈動高梯度磁選機選礦技術的廣泛推廣應用，在金屬礦產資源選礦的過程中充分的發(fā)揮了分選的作用，其運行的穩(wěn)定性較高，助推了我國金屬礦山選礦工藝水平的提升。

2.3 脈動機構

驅動力來源于脈動機構，礦漿的驅動下形成脈動進而增強了分散性，因而脈動機構要借助驅動力。此外位于分選區(qū)內的礦粒在磁介質礦粒下能夠捕獲磁性礦粒，在不具備磁性的條件下順利穿過到達尾礦。由此可見，通過反沖精礦能夠有效的避免磁介質堵塞的問題，為礦漿脈動的形成起著良好的促進作用。

2.4 脈動分選

在金屬礦產資源開采的過程中，靈活應用脈動分選不僅可以促使磁性精礦的質量得到根本保障，并且還能夠增強精礦技術效果，實現(xiàn)精礦技術水平的提升。通過多種技術手段的結合，增強了設備的富集化，提升了適應能力，展現(xiàn)出良好的分選效果。近年來，隨著金屬礦山選礦技術的進展，加強了對其的深入研究和探討，其技術也在不斷的提高和創(chuàng)新，促使設備運行中的各項問題都得到了有效的解決，也為設備機電性能和選礦能力的提升提供了有效的保障，奠定了堅實的基礎。

3 金屬選礦工程案例分析

3.1 金屬礦床概況

某礦位于某地兩省交界處，屬于銅礦資源區(qū)，該礦區(qū)礦層屬于粒狀晶體結構，具有3—7m的沉積厚度，該礦區(qū)內的礦層沉積厚度與地層厚度呈正比。礦區(qū)礦層頂板中含有大量的銅孔雀石，包含的資源類型多為黃銅礦、輝銅礦以及斑銅礦。

3.2 選礦工程設計

首先是試樣的采集與加工。在礦區(qū)內完成試驗礦物的采集，并在選礦技術要求和礦物特征的基礎上對其進行加工和提前處理。完成試樣的初步手選，對體積較大的晶體采用物理的方式進行破碎處理，在處理之后確保晶體的體積在2mm之內，將體積較大的雜質手工剔除。將篩選后的試樣放入研磨器進行破碎處理，確保其滿足試驗的精度要求，并利用篩子進行過濾，之后進行濕篩。在此之后用稀鹽酸溶液對物料進行浸泡，使用蒸餾水對其進行清洗，并進行烘干處理。烘干之后置于避光環(huán)境下備用。

其次是破碎篩分[1]。在本次的選礦設計中選擇高壓輥磨機作為破碎機，在實際運行的過程中輥子能夠在重力的作用朝著不同的方向進行旋轉，并通過內向壓力，致使礦物物料受到擠壓從而形成密實的餅狀。因含水量存在一定的區(qū)別，物料餅的散密程度也不同，斑銅礦的銅質地相對細質，多是細粒形式，在高壓輥磨機的作用下顆粒破碎的更為細致，能夠有效的提升銅的富集比，在后期物料分選的過程中起著積極的作用。

再次是風—重—磁聯(lián)合選礦。本礦區(qū)的氣候條件較為干旱，因而為了有效的解決濕式分選成本較高的問題，可以選擇風選處理，確保各方面的參數(shù)，在分選系統(tǒng)中放入粗礦樣進行首次循環(huán)。在首次循環(huán)結束之后，之后循環(huán)的礦樣為粗礦樣、風力分級粗粒礦和磁選礦，保障循環(huán)的總質量相等，在多次循環(huán)之后達到循環(huán)的平衡[2]。

最后是反浮選降雜。在風—重—磁聯(lián)合選礦工藝對其處理之后，其精礦品位仍未滿足純銅礦對精度的要求，因而需要對脈石礦物殘留進行剔除，此時可以利用反浮選降雜工藝獲取高品位的銅礦。

4 我國金屬礦山選礦技術的發(fā)展方向

目前來說，我國在磁鐵礦、赤鐵礦中的金屬選礦技術已經取得了良好的成效，其技術發(fā)展趨于成熟。但是對于其他類型的金屬礦山的選礦技術來說還需要進一步的提升，當前我國金屬礦山選礦技術的主要發(fā)展方向是以復合型礦石選礦技術、菱鐵礦選礦技術以及預選礦技術的發(fā)展為主[3]。

4.1 復合型礦石選礦技術的發(fā)展

我國的金屬礦石結構較為復雜，多數(shù)的礦石摻雜多種金屬元素的化合物，由于復合型礦石的冶煉存在較大的難度，實際的可選性較弱，選礦技術也存在一定的難度。以弱磁性鐵礦中褐鐵礦和鏡鐵礦為例，通常采用常規(guī)的選礦技術進行礦石的篩選，但是如果褐鐵礦的含量達到一定的程度，在礦石的利用和提純中難度較大，因此在針對此類礦石進行處理時需要通過聯(lián)合的工藝對其進行處理，以此來提升礦石的回收率。目前復合型礦石選礦技術具備了一定的研究成效，并應用在生產實踐當中，實現(xiàn)了礦石利用效率的最大化。

4.2 菱鐵礦選礦技術的發(fā)展

目前，我國菱鐵礦資源較為豐富，其儲存量高達18億噸[4]。通過加強對菱鐵礦選礦技術的重視能夠有效的提升菱鐵礦礦石的利用效率，促進我國鋼鐵行業(yè)金屬供給的提升。菱鐵礦的含鐵量較低，且冶煉存在較大的難度，由此菱鐵礦在加工和開采中存在的難度較大，另外菱鐵礦中一般含有鎂和錳等金屬元素，僅通過物理的煅燒不僅難以得到預期的效果，還會存在較為嚴重的燒損現(xiàn)象。因此在菱鐵礦選礦技術中往往會采用強磁性選法和重選法，圖一為重選、強磁選技術。通過強篩和強磁性的聯(lián)合進行精礦提純，不僅降低了鐵礦的雜質，并且通過聯(lián)合選礦的方法在一定程度上提高了礦石的精礦品位，保證礦石品味能夠達到50%以上[5]。與此同時通過聯(lián)合選礦技術可以保障礦石中鐵的利用率有所提升，保障了高質量鐵精礦的產出，為我國金屬冶煉和鋼鐵行業(yè)的原料供給提供了有效保障。

圖1 對原礦進行選礦的流程圖

4.3 預選礦技術的發(fā)展

預選礦技術的應用不僅很大程度上降低了選礦的成本，并且能夠有效的提升入磨的品味，在低品位礦石的開發(fā)利用中起著非常關鍵的作用，也有效的延長了礦山的服務年限[6]。此外預選礦技術實現(xiàn)了礦產資源合理的開發(fā)和運用，在貧礦礦山開采中解決了礦山開采和環(huán)境保護的問題，滿足了鋼鐵行業(yè)對礦石的需求，為鋼鐵行業(yè)的發(fā)展提供了有效保障。

5 總結

綜上所述，礦山資源的開采影響了我國經濟的發(fā)展，因而要加強對選礦技術的重視，強化研究力度，促進金屬礦山選礦技術的創(chuàng)新和發(fā)展，以此來有效的提升金屬資源的利用效率，確保我國在金屬礦石的供給上能夠有所改善，最大程度上滿足我國鋼鐵行業(yè)對礦石的需求，保障我國的重工業(yè)能夠健康可持續(xù)發(fā)展，同時為我國經濟的穩(wěn)定發(fā)展提供有效的保障。