蘇保全

（內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤(rùn)礦業(yè)分公司 內(nèi)蒙古包頭014080）

摘 要：本文主要介紹了我國(guó)鐵礦資源的分布及特點(diǎn)，總結(jié)了近5年我國(guó)鐵礦選礦技術(shù)領(lǐng)域的研究進(jìn)展，著重評(píng)述了形成的鐵礦選礦新技術(shù)及新成果。指出了未來我國(guó)鐵礦選礦技術(shù)的主要發(fā)展方向?yàn)槲⒓?xì)粒鐵礦強(qiáng)化分離基礎(chǔ)性課題的研究，高效碎磨設(shè)備及新型礦石預(yù)處理設(shè)

備的研制與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：鐵礦 微細(xì)粒鐵礦 高效磨礦 綠色環(huán)保

鋼鐵作為一種重要的金屬材料，廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械、汽車、鐵路、造船、輕工和家電等行業(yè)。鋼鐵工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展水平是一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。近年來，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展促進(jìn)了我國(guó)鋼鐵行業(yè)的迅猛發(fā)展，并由此使我國(guó)對(duì)鐵礦石的需求量大幅增加 。我國(guó)鐵礦資源總量豐富，但由于優(yōu)質(zhì)鐵礦資源匱乏、復(fù)雜難選鐵礦石利用率低以及國(guó)內(nèi)鐵礦石生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能不足，致使國(guó)內(nèi)鐵礦石產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足鋼鐵企業(yè)的需求，多數(shù)大型鋼鐵企業(yè)不得不大量進(jìn)口鐵礦石。

鐵礦石供需矛盾的日益加劇，為我國(guó)鐵礦資源（特別是復(fù)雜難選鐵礦資源）的開發(fā)與利用帶來了機(jī)遇。為降低鐵礦石對(duì)外依存度，提高礦山企業(yè)產(chǎn)能和難選鐵礦石利用率，我國(guó)選礦科技工作者開展了大量的技術(shù)攻關(guān)，取得了豐富的研究成果。

1我國(guó)鐵礦資源概況

1.1資源儲(chǔ)量及分布

截止到 2012 年底，我國(guó)鐵礦石查明資源儲(chǔ)量 775. 3 億 t，居世界第五位，可謂儲(chǔ)量豐富。我國(guó)鐵礦資源分布呈現(xiàn)整體分散、局部集中的特點(diǎn)。鐵礦石在我國(guó)分布較為廣泛，全國(guó)近 17 個(gè)省份均有探明資源儲(chǔ)量分布。鐵礦石礦區(qū)共有1 898個(gè)，其中大型礦區(qū)（儲(chǔ)量大于 1 億 t）101 個(gè)，儲(chǔ)量占 68. 1%；中型礦區(qū)（儲(chǔ)量為 0. 1 ～ 1 億t）470 個(gè)，儲(chǔ)量占 27. 3%；小型礦區(qū)（儲(chǔ)量小于 0. 1 億t）1 327個(gè)，儲(chǔ)量?jī)H占 4. 6%。在整體分布分散的情況下，我國(guó)鐵礦資源又集中分布在鞍山—本溪礦區(qū)、冀東—密云礦區(qū)、攀枝花—西昌礦區(qū)、五臺(tái)—呂梁礦區(qū)、寧蕪礦區(qū)、包頭白云鄂博礦區(qū)、魯中礦區(qū)、邯鄲—邢臺(tái)礦區(qū)、鄂東礦區(qū)和海南礦區(qū)，十大礦區(qū)儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的 64. 8%。

1. 2 礦石特征

我國(guó)鐵礦資源稟賦差，整體呈現(xiàn)出品位低、嵌布粒度細(xì)、組成復(fù)雜的特點(diǎn)，即通常說的“貧、細(xì)、雜”，具體如下。

（1）品位低。探明總儲(chǔ)量的 97. 5% 為貧礦，平均品位只有 32. 67%，比世界鐵礦石主要生產(chǎn)國(guó)平均品位低 20 個(gè)百分點(diǎn)。

（2）嵌布粒度細(xì)。在我國(guó)鐵礦資源中，微細(xì)粒嵌布鐵礦石在我國(guó)鐵礦資源中占了很大比例，這部分礦石中鐵礦物結(jié)晶粒度一般小于 0. 074 mm，有的甚至只有 0. 01 mm，如袁家村鐵礦、祁東鐵礦、寧鄉(xiāng)式鮞狀赤鐵礦等。

（3）組成復(fù)雜、共伴生組分多。大約探明總儲(chǔ)量的 1/3 為共伴生多組分鐵礦，主要共伴生元素有釩、鈦、稀土、銅、硼、錫、鈮、鉻等，如包頭白云鄂博鐵礦、攀西釩鈦磁鐵礦、遼寧硼鐵礦等。

2 鐵礦選礦新技術(shù)

為提高我國(guó)鐵礦石的自給率，擺脫國(guó)外礦業(yè)巨頭的束縛，相關(guān)科研工作者圍繞鐵礦資源的高效利用開展了大量的研究工作，在微細(xì)粒鐵礦選礦、礦石粉碎、焙燒—磁選、深度還原—磁選、尾礦再選、低溫捕收劑研發(fā)等方面取得了顯著的成果。

2. 1 微細(xì)粒鐵礦選礦

赤鐵礦結(jié)晶粒度小于 0. 045 mm 或磁鐵礦結(jié)晶粒度小于 0. 03 mm 的鐵礦石通常被稱為微細(xì)粒鐵礦。山西袁家村鐵礦和湖南祁東鐵礦是我國(guó)較為典型的微細(xì)粒嵌布鐵礦床，如何實(shí)現(xiàn)鐵礦物的低能耗單體解離和高效富集是此類礦石開發(fā)利用的關(guān)鍵。太原鋼鐵集團(tuán)與國(guó)內(nèi)外科研單位合作，針對(duì)袁家村鐵礦高效回收組織開展了大量的試驗(yàn)研究，最終選礦指標(biāo)取得了重大突破。在原礦鐵品位 31. 18%、-0. 045 mm粒級(jí)占 93. 81%的條件下，采用半自磨 +兩段球磨的磨礦工藝和弱磁—強(qiáng)磁—混合磁精礦再磨—陰離 子 反 浮 選 工 藝，獲 得 了 精 礦 鐵 品 位66. 95%、回收率 72. 62% 的良好指標(biāo)。生產(chǎn)實(shí)踐和研究工作表明，階段磨礦—階段磁選是處理微細(xì)粒磁鐵礦的最佳工藝；對(duì)于微細(xì)粒磁赤混合鐵礦，弱磁—強(qiáng)磁—再磨—反浮選工藝可獲得理想指標(biāo)；分選微細(xì)粒赤鐵礦的工藝主要有強(qiáng)磁—脫泥—反浮選、選擇性絮凝—反浮選、強(qiáng)磁—離心選礦。

2. 2 高壓輥磨技術(shù)

作為一種礦石超細(xì)粉碎設(shè)備，高壓輥磨機(jī)具有單位破碎能耗低、處理能力大、破碎產(chǎn)品粒度均勻等特點(diǎn)。與傳統(tǒng)破碎設(shè)備相比，高壓輥磨機(jī)粉碎產(chǎn)品顆粒內(nèi)部微裂紋明顯增多、細(xì)粒級(jí)含量高、礦物解離性好。高壓輥磨技術(shù)在國(guó)外已廣泛應(yīng)用于金屬礦石的粉碎，而在國(guó)內(nèi)金屬礦山的應(yīng)用尚處于起步階段。國(guó)內(nèi)專家和學(xué)者對(duì)高壓輥磨技術(shù)在鐵礦中的應(yīng)用開展了大量的研究工作，形成了高壓輥磨機(jī)粉碎—預(yù)選技術(shù)，以最大限度地實(shí)現(xiàn)“多碎少磨，磨前拋尾”，降低選礦成本。馬鋼南山鐵礦針對(duì)該礦區(qū)低品位鐵礦石進(jìn)行了高壓輥磨超細(xì)碎—濕式分級(jí)—粗粒磁選預(yù)選拋尾技術(shù)研究，依托該技術(shù)首次將高壓輥磨機(jī)應(yīng)用于我國(guó)鐵礦選廠破碎系統(tǒng)后，選礦廠年處理量提高了 270 萬 t，處理單位礦石的電耗和鋼耗均下降了 30%左右。

高壓輥磨機(jī)在南山鐵礦的成功應(yīng)用拉開了高壓輥磨機(jī)在國(guó)內(nèi)鐵礦山應(yīng)用的序幕。此后，河北司家營(yíng)鐵礦、攀枝花白馬鐵礦、安徽大昌鐵礦等幾十家鐵礦選廠相繼引進(jìn)了高壓輥磨技術(shù)，關(guān)于高壓輥磨機(jī)在鐵礦選礦廠應(yīng)用的研究報(bào)道也逐漸增多。

2.3攪拌磨技術(shù)

攪拌磨具有能效高、可防止過磨、節(jié)省介質(zhì)、易于操作、安裝簡(jiǎn)便等顯著特點(diǎn)。攪拌磨機(jī)作為細(xì)磨、超細(xì)磨裝備首先在有色金屬礦山獲得了成功應(yīng)用。隨著微細(xì)粒鐵礦的開發(fā)利用，攪拌磨技術(shù)正逐漸推廣至我國(guó)鐵礦山細(xì)磨作業(yè)。攀枝花白馬鐵礦于2010 年購買了德國(guó)愛立許公司 3 臺(tái)塔磨機(jī)用于釩鈦磁鐵礦細(xì)磨作業(yè)；2013 年 7 月，昆鋼大紅山鐵礦 3 臺(tái)塔磨機(jī)投入生產(chǎn)；2013 年，鞍鋼礦業(yè)公司購買了 6 臺(tái)美卓公司生產(chǎn)的立式螺旋攪拌磨機(jī)用于關(guān)寶山鐵礦選礦廠；2013 年，馬鋼霍邱張莊鐵礦選礦廠完成了應(yīng)用立式螺旋攪拌磨進(jìn)行二段磨礦的論證。

2.4 尾礦再選

鐵尾礦是指鐵礦石經(jīng)選礦工藝提取鐵精礦后排放的固體廢棄物。由于我國(guó)鐵礦資源品位低，生產(chǎn) 1 t 鐵精礦平均需要排出 2. 5 t 尾礦。隨著我國(guó)礦山企業(yè)產(chǎn)能的不斷增加，鐵尾礦排放量迅速增加，已成為排放量最大的工業(yè)固體廢棄物。尾礦排放不僅占用大量土地，有時(shí)因管理不善，還會(huì)發(fā)生尾礦壩潰壩事故，造成人員傷亡、環(huán)境污染、村鎮(zhèn)被毀等嚴(yán)重后果。受選礦技術(shù)和水平的制約，鐵尾礦中通常含有一定量的金屬鐵元素，粒度較細(xì)，因而與采出原礦石相比磨礦能耗低，因此鐵尾礦再選是提高礦石利用率，實(shí)現(xiàn)資源化的重要途徑之一。

尾礦再選生產(chǎn)實(shí)踐及試驗(yàn)研究表明，不同地區(qū)鐵尾礦的性質(zhì)差異較大，鐵尾礦再選工藝也不盡相同。對(duì)于鐵礦物以磁鐵礦為主的尾礦，應(yīng)采用細(xì)磨—弱磁選原則流程加以分選；對(duì)于磁鐵礦、赤（褐）鐵礦為主要鐵礦物的尾礦，強(qiáng)磁（或重選） 預(yù)選—磨礦—磁選—反浮選工藝可以實(shí)現(xiàn)鐵礦物的有效回收。

3 結(jié)語

我國(guó)鐵礦資源儲(chǔ)量豐富，但由于礦石品位低、鐵礦物嵌布粒度細(xì)、礦物組成復(fù)雜等因素導(dǎo)致其難以分選，給選礦工作者帶來巨大的挑戰(zhàn)，同時(shí)也為我國(guó)鐵礦選礦技術(shù)的進(jìn)步創(chuàng)造了機(jī)遇。

參考文獻(xiàn)：

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