磁铁矿选矿技术进展
2018-09-10欧阳广遵
摘 要:全球各个国家均有自己的资源,其中铁矿分布较广,分布于50个国家,但绝大多数主要集中分布在其中的12个国家。每个国家因其地理特性的不同,铁矿分布情况也有差异,无论是储量、矿床类型、铁矿类型,还是铁矿的贫富程度,均存在着很大的差异。本文综述了磁铁矿的分布状况以及相关选矿技术,为我国铁矿的自给自足奠定基础。
关键词:磁铁矿;选矿技术;综述
一、铁资源概况
1、世界铁矿资源分布及利用
铁元素在地壳中的含量次于O、Si、Al排第四,其中沉积岩中铁平均含量为2-3%,在玄武岩和岩浆岩中平均含量8.5%,全球铁矿石总量超过8000亿吨,铁含量在2300亿吨以上[1],在现今工业社会中,铁在所有用于工业生产的金属中占95%左右的比例[2]。98%的铁用于钢的生产,其他则2%要用于洗煤和水泥工业[3]。铁矿石作为钢铁工业的矿物原料,广泛分布于约48个国家[4],世界各铁矿储量大的国家都有各自的铁矿集中区[5-6]。
自从2011年5月份以来,新铁矿山为全球铁矿石产量增加了12.5亿吨的产能,在世界主要铁矿石生产国中,澳大利亚、巴西和中国产量分别增长了12.7%、5.1%和2.1%。在目前的國际市场上,出口铁矿石由澳大利亚必和必拓、力拓与巴西淡水河谷公司所垄断,2011年三个铁矿石巨头铁矿产量合计占全球产量的34.7%。随着各国对钢铁需求越来越大,预计近几年,世界铁矿产量将达到288.3亿吨[7-8]。
2、我国铁矿资源类型及分布
我国铁矿资源主要集中分布在鞍山本溪、冀东密怀、攀枝花西昌、五台吕梁、宁宪庐极、包头白云鄂博、鲁中、邯邢、鄂东、海南等地 [9-10]。岩浆型铁矿占15%,接触交代热液型铁矿占12%,均高于世界同类矿石比例,其中晚期岩浆型铁矿以钒钛磁铁矿为主,已在工业上大规模应用;沉积变质型和沉积型铁矿分别占55%和12%,我国选铁矿类型主要是部分沉积变质型铁矿与沉积型铁矿,它们有的未被充分利用,有的目前尚无法开采利用[11]。
总之,我国铁矿资源的特点为:资源储量大、分布相对集中、难选矿多、易选矿少。
二、磁铁矿选矿工艺
1、单一磁选工艺
随着磁选设备的不断改进和配合使用,磁选工艺越加成熟,这为使用单一磁选工艺选别赤铁磁铁的复合铁矿石奠定了基础,磁选工艺成本低、生产上操作简单,不造成环境污染。刘李梅等人对本钢集团贾家堡子铁矿8号矿体矿石进行了单一磁选和磁选反浮选工艺对比,发现二者得到的精矿指标十分相近;若采用单一磁选工艺要求稍小的磨矿细度,而选择磁选反浮选工艺则流程更复杂且需要考虑药剂成本、环境因素[12]。
2、磁选-重选联合选别
在铁矿选矿方法中,重选的重要性仅次于磁选。在重选设备中,跳汰机用于粗粒嵌布的易选铁矿的选别,不需多段工艺,得到需后续处理的中矿或直接得到精矿;螺旋溜槽通常在单一重选工艺中使用。随着铁矿资源逐渐贫、细、杂难选化,磁选重选等联合工艺应运而生,摇床、离心机等重选设备也在各选厂广泛使用。
3、磁选-浮选联合选别
浮选是选别赤铁矿、黄铁矿的主要方法,也常用于磁铁矿的精选作业。鞍钢齐大山红铁矿是磁选阴离子反浮选工艺在工业上应用的典型例子,2003年,矿石经连续磨矿-弱磁、强磁抛废-阴离子捕收剂RA-315反浮选,在原矿含铁29.5%的基础上得到铁精矿品位高于67.4%,尾矿含铁低于11%。此后,多处铁矿选矿厂以此工艺为核心建成或技改。根据铁矿石的组成,强、弱磁选作业有时并不需要都使用,太钢尖山铁矿按弱磁-阴离子反浮选工艺流程改造后,精矿品位提高3个百分点以上[16]。某赤铁矿中含少量硫化铁和微量磁铁矿,采用强磁选-反浮选工艺,在原矿品位为26.61%的情况下,获得铁品位回收率分别为65.81%和73.77%的铁精矿[17]。
4、磁选-重选-浮选联合选别
东鞍山铁矿主要矿物为假象赤铁矿和磁铁矿,次要矿物为赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿,其他微量,属于典型上述的不易选别的矿石。由于矿物嵌布粒度不均,各有用矿物之间及与脉石的共伴生关系密切,连续磨矿后63.68%的矿粒超出浮选药剂作用范围,单一浮选直接造成大量铁损失在尾矿中。2001年,东鞍山烧结厂通过重选-强磁选-反浮选和强磁选-重选-反浮选工艺流程均获得铁品位高于64%的合格铁精矿,回收率>71%。此外,鞍山地区的关门山、谷首略、胡家庙子和石立子山等铁矿均采用重选-磁选-浮选的联合工艺[18]。
参考文献
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[2]GSA.PIPSA minerals.Government of South Australia(GSA),Primary Industries and Minerals SA;2009
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[18]陈占金,李维兵,孙胜义,周凌嘉.鞍山地区难选铁矿石选矿技术研究[J].金属矿山.2007(1):30-34
作者简介:
欧阳广遵(1989.03-),男,山东济宁,硕士研究生,选矿技术与工艺,工程师。
(作者单位:中钢集团山东富全矿业有限公司)