中國鐵礦石資源質(zhì)量不高，其礦石大都以細粒條帶狀、鮞狀及分散點狀結(jié)構(gòu)存在，甚至呈顯微細粒結(jié)構(gòu)。portant; overflow-wrap: break-word !important;">有些是多金屬共生復(fù)合礦床，一些有價礦物往往需細磨至200目占90才能單體分離，給選別等作業(yè)帶來了難度。在開發(fā)過程中消耗大宗能量的同時，也給環(huán)境帶來了污染。
貧鐵礦資源的特點決定了它的開發(fā)利用與其它礦產(chǎn)有所不同，采掘工程量大，產(chǎn)值低，利潤少，資金利用率低。近年來，鐵礦石進口量大幅增長，2004年達到2.1億t，進口鐵礦石的金屬量已占中國入爐金屬量的50。同時，鐵礦石市場價格見漲，2004年價格上漲18.6，2005年4月又上漲71.5，市場競爭的壓力越來越大。 磁鐵石英巖即鐵隧巖，或鞍山式貧鐵礦石，多集中分布在鞍本、五嵐及冀東地區(qū)。礦石中主含磁鐵礦和石英，依據(jù)磁鐵石英巖的磁學(xué)性質(zhì)，一般利用磁鐵礦和石英磁化系數(shù)的較大差別進行磁選，典型的這一類選礦廠有美國伊里選廠、明塔克選廠、加拿大亞當(dāng)斯選廠、前蘇聯(lián)的庫爾斯克礦石公司、中國的大石河南芬和大孤山等選礦廠。 磁鐵石英巖的分選工藝是經(jīng)三至四段破碎至25~15mm，或經(jīng)一段破碎到350~250mm，通過自磨與球磨(礫磨)結(jié)合，實施三段細磨，進入多段磁選。磁鐵石英巖選礦的工藝特點是采取階段磨礦和磁選流程，以便階段排出單體脈石，減少下一階段的磨礦量。 磁鐵礦石屬于矽卡巖型礦石，其中主要鐵礦物為磁鐵礦，還含有少量的硫化礦物，并伴生有鈷鎳釩等有色金屬，脈石為矽卡巖。礦石呈斑點狀、角礫狀、帶狀和塊狀。磁化系數(shù)與磁鐵石英巖相似。根據(jù)粒度嵌布特性可分為粗粒、細粒、微細粒和極微細粒嵌布礦石。典型的這一類選礦廠有美國恩派爾選廠、格雷斯選廠、加拿大希爾頓選廠和澳大利亞怒江選廠。中國的多集中分布在鄂東、邯鄲、山東、江蘇和安徽等地有五家子鐵礦和玉石洼鐵礦等。 依據(jù)磁鐵礦石的物理性質(zhì)，最有效的選礦方法是以磁選法回收磁性礦物，以浮選法回收伴生的硫化礦物。其分選工藝多是二至四段破碎，并在破碎流程中配有一至二段干式磁選，選別中碎或細碎產(chǎn)品。對進一步深選產(chǎn)品，經(jīng)二至三段細磨，進行二至五次濕式磁選，獲得最終鐵精礦產(chǎn)品采用磁選——浮選或浮選——磁選等聯(lián)合流程，在提高鐵精礦品位的同時，還可回收伴生礦物成為相應(yīng)的精礦產(chǎn)品，以及精礦的脫硫。磁鐵礦石磨礦粒度較粗且泥化的粒子含量較少，一般用磁選機即可進行脫泥。選別磁鐵礦石的選礦廠按照全循環(huán)供水流程操作，循環(huán)水利用率為75～85。(1)赤鐵礦和赤-磁鐵礦石在入選礦石中占有較高的比重。多分布在中國鞍山、前蘇聯(lián)的庫爾斯克磁力異常區(qū)、美國的密執(zhí)安、加拿大的魁北克、巴西考埃和利比亞幫格地區(qū)。以赤鐵礦為主的礦石，主要是選別具有良好物理性質(zhì)的粗粒嵌布礦石，而微細粒嵌布赤鐵礦石的利用尚屬世界上探索的課題。中國的赤鐵礦石具有細粒和微細粒嵌布的浸染狀結(jié)構(gòu)，主要含赤鐵礦和石英赤-磁鐵礦石中赤鐵礦和磁鐵礦的比例變化很大，按其比例可分為矽卡巖型(如幫格礦石)和鏡鐵礦型(如卡羅爾礦石)。現(xiàn)在多采用磁選——重選流程、磁選——浮選流程或重選——磁選——浮選流程。有的選廠先用重選方法回收赤鐵礦。再從重選尾礦中用磁選方法回收磁鐵礦;也有用浮選法(挪威拉那選廠)和用電選法(加拿大瓦布什選廠)進行精選，或在最后一段選別前用細篩處理。磁選——重選流程首先用弱磁場磁選回收磁鐵礦，而后用重選法從磁選尾礦中回收赤鐵礦;而磁選——浮選流程則以浮選作為分選赤鐵精礦的主要過程，用重選法回收粗粒赤鐵礦和磁鐵礦，用磁選法回收細粒磁鐵礦。對于致密結(jié)晶的赤-磁鐵石英巖，重選法廣泛地用于選別粗粒嵌布礦石，強磁選或浮選用于選別細粒礦石。對于黏土質(zhì)赤-磁鐵礦石，主要用洗礦或干式磁選。 可采用洗礦、重選、浮選、磁選和焙燒磁選法，或用浮選和電選作為精選作業(yè)，按不同礦石性質(zhì)，組成不同形式的選礦工藝流程。對粗?；驂K狀礦石混入貧化物料時，多用重懸浮液選礦。有些選礦廠對粒狀礦石采用跳汰選礦，對于中細粒礦石用螺旋選礦機進行重選，或用強磁選機進行磁選。(4)對于微細粒嵌布的石英鐵質(zhì)巖用浮選法或焙燒磁選法來處理。 美國Tilden選礦廠用選擇性絮凝、陽離子反浮選處理細磨到80-0.025mm的礦石。鞍山燒結(jié)總廠和齊大山選礦廠曾用豎爐，前蘇聯(lián)克里沃中部采選公司選礦廠曾用回轉(zhuǎn)窯對細粒嵌布赤鐵礦石進行還原焙燒處理后再磁選獲得鐵精礦。釩鈦磁鐵礦石的選礦釩鈦磁鐵礦石中的磁鐵礦與鈦礦物連晶，顆粒粗大。脈石為輝長巖橄欖巖和綠泥石，顆粒分布不均且難細磨。礦石可磨性系數(shù)約為磁鐵石英巖的1/2，屬于易選、難磨和礦物純度低的礦石，伴有工業(yè)品位的鈦和釩鈷鎳等有用元素。 釩鈦磁鐵礦石主要集中在中國攀西地區(qū)和前蘇聯(lián)的烏拉爾地區(qū)。攀枝花冶金礦山公司對破碎產(chǎn)品直接進行細磨，采用了一段閉路磨礦和二段磁選一段掃選的工藝流程，選礦廠采用循環(huán)水供應(yīng)系統(tǒng)，對于此類礦石除了回收鐵精礦外，同時還回收鈦礦物和硫鎳礦物產(chǎn)品。褐鐵礦石的選礦褐鐵礦石主要呈鮞狀、粉狀和致密塊狀結(jié)構(gòu)，鮞粒大小不一。除主要礦物為褐鐵礦外，還含有少量赤鐵礦菱鐵礦。脈石主要為石英、碌泥石、方解石、泥質(zhì)物和黏土等礦物，還含有錳磷坤等雜質(zhì)。 目前廣泛采用洗礦、重選、磁選聯(lián)合流程。 礦石中主要金屬礦物為菱鐵礦及少量的褐鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦和硅酸鐵等。非金屬礦物為石英和方解石等。 菱鐵礦石在世界上應(yīng)用不夠廣泛，僅在歐洲一些鐵礦資源較少的國家，如捷克、波蘭、前南斯拉夫、奧地利等國進行大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。菱鐵礦石的主要選礦方法是焙燒磁選法和重選法。洗礦是傳統(tǒng)的選礦方法之一。某些富錳礦石經(jīng)過洗礦后可直接用于冶煉。洗礦作業(yè)常與篩分相伴，常見方法有在振動篩上直接沖水清洗原礦，或洗礦后的礦砂（凈礦）送振動篩篩分等。氧化錳礦選礦廠大都設(shè)有洗礦作業(yè)，并由一次洗礦發(fā)展為二次或三次洗礦。廣西某錳礦選礦廠將設(shè)計的一次洗礦改造為二次洗礦，并對洗礦溢流中的錳加以回收，每年多回收粉礦約8000t，提高金屬回收率約5%，經(jīng)濟效益明顯。對原有洗礦流程加以改進也是洗礦研究的方向之一。錳礦重選常用設(shè)備有跳汰機（處理粗、中粒礦石）、搖床（處理細粒物料）等。重選投資少，費用低，當(dāng)?shù)V石中需回收的錳礦物比脈石礦物密度大時，優(yōu)先選擇重選工藝。但近些年來，隨著富礦資源的枯竭，品位較低的貧錳礦和難選錳礦被大量使用，這類礦石嵌布復(fù)雜，目的礦物與脈石礦物嵌布緊密，為了使礦物單體解離，需要將錳礦石磨細，這又造成錳流失。師偉紅等對不同磨礦粒度的錳礦石進行搖床選別試驗，結(jié)果表明，隨磨礦細度增加，精礦中錳品位提高，但回收率下降，細粒礦物更多損失于尾礦中。單一重選受礦石粒度、密度等因素影響較大。韋連軍等對廣西興業(yè)某錳礦進行選礦試驗，原礦錳品位為23.59%，磨至-0.5～+0.074mm、-0.074mm兩個粒級后分別進行重選，得到的錳精礦品位都達30%左右，但綜合回收率僅為44.61%。黎貴亮對大新錳礦低品位氧化錳粉礦進行選礦試驗，選用跳汰—重選流程，采用300mm×300mm下動型隔膜跳汰機，在沖程15mm、沖次300次/min、床層厚40mm、礦層厚20mm條件下進行跳汰分選，雖得到錳精礦品位41.26%，但回收率僅為37.71%，尾礦中含錳25.50%，整體效果不理想。為了改善重選效果，將礦山的貧、富礦分別處理，富礦生產(chǎn)精礦和一部分中礦，而貧礦生產(chǎn)中礦。師偉紅等對西南某鐵錳礦進行重選試驗，錳品位為18.93%的貧礦磨至-0.074mm占70%，經(jīng)過重選生產(chǎn)中礦；錳品位為24.09%的富礦磨至-0.074mm占31.70%，采用兩次跳汰、一次搖床分選，得到錳品位為40.41%的精礦，回收率為70.92%，選別指標較好。但是重選靈活性不強，以及重選設(shè)備性能不足的現(xiàn)狀依舊沒有得到太大改善，這也是導(dǎo)致目前重選流程被磁選取代的原因，如陜西勉略陽氧化錳礦選礦廠的跳汰流程已被磁選流程取代。由于錳礦石和鐵礦石有一些相似之處，且我國對鐵礦石的重選研究比較深入，對粗粒鐵礦石應(yīng)用新型大粒跳汰機、細粒鐵礦石應(yīng)用新型尖縮溜槽等方面的研究處于世界領(lǐng)先地位，錳礦石的重選可以借鑒和推廣這些成功經(jīng)驗。磁選是利用磁力選別物料屬于傳統(tǒng)的選礦工藝。雖然磁選基建投資費用高，但消耗低，操作簡單，易于控制，適用性強，可用于各種錳礦石的選別，近年來已在錳礦選礦中占主導(dǎo)地位。廣西大新錳礦選礦廠采用強磁選機對750分級機返砂產(chǎn)品進行磁選，得到錳品位42.30%的精礦，回收率為66.51%。某尾礦再選試驗研究中，采用干濕聯(lián)合磁選，將品位為12.05%的尾礦分成-0.833mm和+0.833mm兩個粒級，-0.833mm粒級采用干式強磁選拋尾，磁場強度為1.2×103kA/m；+0.833mm粒級與-0.833mm粒級的干選磁精礦合并進行磨礦—濕式強磁選，磨礦細度為-0.074mm 占45%，磁場強度為1.2×103kA/m，最后得到品位為34.45%的精礦，回收率為82.35%。針對某些錳礦物嵌布粒度不均的特點，可以采用分級—磁選方式選別氧化錳礦。針對錳生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的錳渣，陳坤等研究了采用磁選工藝分選錳，通過兩次掃選得到錳品位22.46%的錳精礦，錳回收率為49.08%。陸薇宇等對廣西某地氧化錳礦石進行選礦試驗研究，將礦石分成-0.2mm細粒和+0.2mm 粗粒，粗粒礦石在磁場強度1114.08kA/m 條件下強磁選獲得產(chǎn)率21.71%、錳品位44.47%、回收率60.45%的錳精礦；-0.2mm細粒礦物給入深加工流程生產(chǎn)電解二氧化錳。在磁選設(shè)備方面，最近幾年有一些研究成果，如永磁輥式強磁選機、CTB1245永磁磁選機、新型LYC-720濕式永磁立環(huán)高梯度強磁選機、PHGM-600型永磁高梯度磁選機、Slon 立環(huán)高梯度強磁選機、DPMS系列永磁強磁選機等。廖國平等采用分級—Slon型強磁粗選—Slon強磁掃選工藝處理木圭松軟錳礦，礦石粒級主要集中在-10.0～+1.0mm之間，通過振動篩分分成+5.0mm和-5.0～+1.0mm 兩個粒級，+5.0mm粒級返回繼續(xù)破碎至-5.0～+1.0mm。選礦條件：給礦濃度18%，干礦處理量180kg/h。粗選作業(yè)背景強度1.0T，脈動沖程12mm，脈動沖次230次/min，轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)速2.5r/min；掃選作業(yè)背景強度1.1T，脈動沖程12mm，脈動沖次230次/min，轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)速200次/min。在此條件下進行48h連續(xù)作業(yè)試驗，獲得品位為30.38%的錳精礦，回收率為75.97%。隨著各種新型粗、中、細粒強磁選機陸續(xù)研制成功，國內(nèi)大型選礦廠大都進行了更新。目前，國內(nèi)外對磁流體分選、磁團聚重選、磁種分選、超導(dǎo)磁選等工藝及相關(guān)設(shè)備的開發(fā)研究非常重視，有望在錳礦石分選方面得到突破。由于氧化錳礦表面易被水濕潤，可浮性差，加之浮選成本高，操作不易控制，因此氧化錳礦石的浮選分選仍處于研究階段，其研究重點是浮選藥劑、浮選設(shè)備及浮選機制。在浮選機制研究方面，盧毅屏等通過對細粒軟錳礦在磁場中的浮選狀況和濁度測試，研究了磁場對浮選的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)外磁場可以使弱磁性錳礦石表觀粒度變大，進而強化細粒級軟錳礦的浮選效果。盧毅屏等采用在磁場中浮選細粒軟錳礦，研究了細粒軟錳礦的磁－疏水聚團。顯微鏡觀察和粒度測試表明：與單一疏水聚團顆粒相比，磁－疏水聯(lián)合聚團表觀粒度大，比表面積?。淮艌鰧τ诩毩＼涘i礦的回收及其與脈石的分離有利，有外加磁場（磁場強度為0.7T）比無外加磁場條件下，MnO2品位由80.5%提高到89.4%，回收率由61.5%提高到84.6%。重選磁選聯(lián)合在選礦中應(yīng)用較廣泛，選礦效果較好。黎貴亮針對大新低品位氧化錳粉礦采用先磁選后跳汰的聯(lián)合選礦流程，磁選采用輥徑為375mm 的CS-1型強磁選機，跳汰采用300mm×300mm下動型隔膜跳汰機，最后得到錳品位為38.60%和錳品位為31.95%的兩種精礦，效果很好。可以看出：單一磁選可以得到較高的金屬回收率，但精礦品位較低；跳汰雖能得到合格的精礦品位，但回收率較低。從技術(shù)和經(jīng)濟等方面綜合考慮，強磁選—跳汰聯(lián)合流程更占優(yōu)勢。磁、浮選聯(lián)合流程可以有針對性地處理氧化錳礦石。戴惠新等針對云南某高鐵錳比的鐵錳共生礦石進行選礦研究，該礦石風(fēng)化嚴重，呈黏土狀，礦物嵌布粒度微細，常規(guī)的強磁選、重選、浮選幾乎沒有分選效果，而選擇磁化還原焙燒—弱磁選—選鐵尾礦反浮選工藝，在磁化焙燒溫度900℃、焙燒時間60min、碳粉用量15%、焙砂水冷，弱磁選粒度-0.045mm 占70%、弱磁選磁場強度80kA/m、弱磁選掃選磁場強度160kA/m，反浮選TS-1用量200g/t、GL用量150 g/t、松油用量40 g/t（均對給礦）條件下，得到品位為34.55%、回收率為78.47%的錳精礦，分選效果較為理想。磁、浮選聯(lián)合流程對于微細粒貧錳礦具有良好的選別效果?？诵碌妊芯苛烁＝ㄟB城微細粒貧錳礦的分選。該貧錳礦石為溢流錳礦，粒度-0.074mm占91.04%，錳品位6.85%，采用濕式磁選不能有效回收，而采用磁選—浮選流程，在磁場強度1035 kA/m條件下得到磁選精礦，磁選精礦磨至-0.074mm 占75%、在pH為4.5、礦漿濃度20%、捕收劑用量1000 g/t條件下進行浮選，獲得品位為40.15%錳精礦，回收率為43.15%。
2023-10-18
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