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铁矿选矿技术和工艺方法分析

2021-09-10祝强

科技研究 2021年4期
关键词:铁矿

祝强

摘要:我国铁矿石资源分布领域多样,但是随着社会发展需求的不断增加,铁矿石资源也逐渐呈现稀缺情况,主要表现在矿山资源不足的情况,导致在铁矿石开采过程中必须要精心规划开采程序,提高找矿精度,因此本文便是建立在铁矿选矿技术体系以及工艺的角度进行分析,阐述了常见的铁矿选矿技术,分析了在选矿过程中提升质量的相关工艺,意在通过文章论述,能够提升铁矿石资源的开采效率和加工效率。

关键词:铁矿;选矿技术;工艺方法

随着我国矿产技术体系的优化和发展,在当前的铁矿石开采和加工过程中,技术体系的创新解决了铁矿石开采过程中的诸多难题。同时为了进一步满足社会发展需求,致力于推动矿产研究的发展,在此基础上提升铁矿生产的技术水平已经成为了多方关注的重点任务。我国在铁矿开采方面投入了大量研究,鉴于中国铁矿石的复杂性和多样性,应有效实施选矿技术和程序的优化,以改进铁矿石的选择和优化过程。

一、常见的铁矿石选矿技术体系

(一)矿石破碎技术

破碎技术是铁矿石加工过程中的主要加工技术,同时也会直接影响后续的加工质量,通常来讲磨矿技术可分为粗破、中破和细破三个阶段。矿石破碎粗碎技术采用1.2m和1.5m规格的旋回式破碎机,铁矿块的尺寸需要控制在1m以下,中破技术选择的设备往往是2.1m、2.2m规格的标准圆锥破碎机,细破技术的设备以2.1m、2.2m规格的短头型破碎机为主,而中、细破工艺可使铁块的尺寸粒度不超过12mm,经矿石破碎处理的铁矿石应送至磨矿容器[1]。

(二)磨矿技术体系

通常来讲大型的铁矿选矿厂会利用两段磨矿工艺进行铁矿石磨矿优化,而中小型的铁矿厂则会选择单段磨矿工艺进行磨矿技术的创新,不同技术体系的效果差异性不大,往往是取决于企业自身的发展质量和实际的生产需求,因此在选择过程中可以结合实际情况进行优化,从技术体系角度来看,这些年也诞生了三段磨矿工艺,选用小型磨矿机,如最大自磨机5.5m ×1.8m,礫石磨机2.7m×3.6m,磨矿后采用螺旋分级机进行二次磨矿。

二、特殊铁矿的选矿工艺和加工方法

受到自然演变规律的影响,部分铁矿石的铁矿含量,差异性较大,同时含有其他元素,例如磁铁矿以及其他金属矿,针对这些铁矿进行加工和筛选的过程中,需要结合其实际情况和性质,选择具有针对性的技术。

(一)含铁磁矿筛选技术

针对含铁情况进行加工时往往利用三级磁选,磁选强度范围为400~1250gs,磁选期间磁力滚筒的转速控制在60~320转/min,干磁处理后磁粉含量能够高达65%,铁矿石利用率达到90%,干燥工艺不需掺水,降低了水资源成本。除尘器均采用干燥工艺技术,以消除磁选过程中的粉尘。干法磁选后可从矿粉中得到优化的铁精矿粉。

(二)弱磁性铁矿筛选工艺

弱磁性铁矿石的矿石质量较低,矿物组成较复杂,增加了提取铁矿石的难度,因此采用弱磁性铁矿石技术来提高铁矿石的提取指标,如常规的铁矿石提取工艺在铁矿石提取的情况下不能提高矿石精品度,主要是由于铁矿石中混有大量的矿石,所以采用弱磁技术提取铁矿石,提高了筛选指标。铁矿石部门的工作人员根据实际的情况采用了强磁-反浮选技术,前提是满足筛选条件,并在此基础上获得优质铁矿石[2]。

(三)复杂金属矿筛选工艺

复杂金属共生矿的优势在于从不同金属类型中选择铁矿石。常用技术有:絮凝浮选、弱磁正浮选、焙烧磁选等,共生矿的筛选技术有实际要求,我们必须根据多金属矿的实际情况选择合适的筛选工艺,同时回收筛选过程中分化出来的其他金属资源,避免浪费。

三、铁矿加工工艺的具体应用

(一)反浮选加工工艺

反浮选工艺在铁矿石选矿中得到了有效的应用,反浮选工艺具有排硅作用。阴离子反浮选技术已在我国推广应用,铁矿石产量可从64%提高到68%,体现了反浮选技术的重要性。传统铁矿石开采中使用的捕收剂往往会在铁矿石中产生泡沫,这是影响铁矿石开采效率的重要因素。正因如此,在反浮选工艺中引入了一种新型的耐温阳离子捕收剂,能够解决铁矿石生产期间的泡沫问题,使反浮选中的铁矿石采出指标达到70%,回收率达到97%,需要注意的是,在进行加工过程中,需要将温度控制在12~20摄氏度之间。另外由于大部分磁铁矿的粒度和其他的常规铁矿粒度有一定差异性,粒径较小,只有反浮选工艺才能降低磁铁矿的降解效率。磁选工艺与反浮选工艺相结合,经过两种工艺的协调,可以提高细粒铁矿石的质量,反浮选工艺可以降低铁矿石资源中的硅含量。反浮选工艺在提取铁矿石时,经过选矿、磨矿、脱水、多次抛尾、磁选、反浮选和再选矿[3],使铁矿石的提取质量最大化。

(二)全磁选加工工艺

与反浮选相比,全磁选工艺的操作更简单,全磁选工艺的投资成本更低,工艺可靠,在提升铁矿石质量的过程中,全磁选工艺的第一阶段也是通过磨矿和弱磁来实现的分离过程。铁矿石经过提炼和细化,在此基础上,选用高性能磁选设备提高精调工艺效率,然后直接选用高效精调系统进行精选铁矿资源的优化。如上所述,反浮选采矿的细度是67%,而全磁选过程的细度可以达到70%。该工艺在铁矿石加工过程中工艺流程简单,在避免出现开口风险的情况下,能准确找到铁矿石选矿的突破口,有利于实现铁含量的提升,同时降低硅含量,有利于全磁选工艺在实践中的经济效益提升。另外全磁选工艺不仅提高了铁矿石的质量,而且降低了铁矿石中的硫含量,使硫含量降低到4%左右。整个磁选过程控制着铁矿选矿的成本投入,和反浮选技术相比,其尾矿品质类似,回收率差异性不高。

(三)红矿加工工艺

红矿是铁矿石的一种,我国铁矿石中红矿含量高,实际开采难度大,已开采的红矿床少,红矿市场十分紧缺,加大了矿产开采过程的实际压力。红矿是铁矿石加工中的一个难题。在红矿选矿以及加工的过程中,经常使用试剂和设备,因此这二者也是技术体系创新重点。在研究推广新型的铁矿石筛选和加工技术的过程中,我们致力于提高采矿技术的质量,提高资源利用率,促进红矿资源的高效利用。

(四)试剂优化工艺

试剂是铁矿石提质的中心点,将试剂应用于铁矿石提质时,应注意更新铁矿石提取工艺的基本需求,试剂可以提高铁矿石提取工艺的效率。以浮选过程中的捕收剂和抑制剂为例,可以综合以下几个方面分析药剂优化工艺的几个性能,如:新型硫酸盐类和混合脂肪酸类捕收剂能提高对铁矿石的吸附能力,有效地提升矿山铁矿石资源筛选效率,特别是用于铁矿石生产的mh-88捕收剂,铁矿石金属回收率可达75%;捕收剂中的胺可用于含硅铁矿石的浮选。在中国,胺类捕收剂的产量较低,更新后主要是混合原料。胺和十二烷基脂肪胺在铁矿选矿过程中得到了积极的应用,提高了铁矿选矿效率;目前,铁矿选矿过程中采用的新型试剂阳离子捕收剂ge-61具有耐低温、选矿效率高的优点[4],并且代替了原有的磁选抛尾工艺,能够进一步简化筛选和加工的流程。

四、铁矿石选矿设备的发展

在铁矿石技术的发展过程中,要实现设备的简化。传统的输送技术和工艺设备较为复杂,这将对铁矿开采的工艺效率产生影响。推广简化装置的开发,可以提高技术效率的优势。

支持环保的工艺管理,使铁矿石加工的工艺和过程对环境造成的破坏减少。在今后的矿产加工发展中,要注重环保要求,注重铁矿石加工工艺和流程的环保设计,重视加工对环境的影响。在铁矿石的提取技术和工艺创新中,重点考察了如何降低铁矿石产品中的钾、氟等污染物,从而达到保护环境的目的。

在我國发展铁矿石技术创新的过程中,应适当引进国外先进技术,提高我国铁矿石技术水平和筛选过程的效率。自动化技术是未来铁矿选矿技术发展的主要趋势。强调了工厂自动化和技术自动化的重要性。自动化技术可以取代苛刻条件下的人工操作[5],提高选矿工艺的安全性,防止安全事故的发生,体现技术自动化的发展价值,进而体现技术自动化的效益。

结束语:

铁矿石选矿技术和加工工艺为我国钢铁工业的发展提供了技术支撑。在铁矿石开采领域,要更加注重技术和工艺创新,积极提高开采技术和方法的实用化水平,以满足铁矿石开采的基本需要,详细考察铁矿石资源分布情况,提高钢铁工业和社会的整体工作水平,确保矿产行业的效益和利用率最大化,以强化整体社会发展质量。

参考文献:

[1]姚伟.铁矿选矿技术及其发展[J].中国高新技术企业,2015(36):149-150.

[2]陆永军,业超.青海某铁矿选矿工艺设计[J].云南冶金,2013,42(04):19-21+68.

[3]章永成.浅析铁矿选矿技术和工艺方法[J].民营科技,2009(10):8.

[4]陈国荣.广西某钛铁矿的选矿工艺设计[J].有色金属(选矿部分),2009(05):29-32.

[5]王俊理.我国金属矿山选矿技术进展及发展方向[J].科技创新与应用,2014(12):295.

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