發(fā)展趨勢及方向(源部選礦會議報告)課件

1我國當(dāng)前鐵礦石選礦技術(shù)現(xiàn)狀、存在問題、發(fā)展趨勢及方向余永富長沙礦冶研究院武漢理工大學(xué)2013.6.161我國當(dāng)前鐵礦石選礦技術(shù)現(xiàn)狀、存在問題、發(fā)展趨勢及方向余永2目錄

前言1國內(nèi)鐵礦石資源量及生產(chǎn)現(xiàn)狀2鐵礦石選礦技術(shù)現(xiàn)狀2.1分選設(shè)備2.2主要礦石類型的分選工藝及新型設(shè)備2.2.1鞍山式磁（赤）鐵礦石英巖型鐵礦石2.2.1.1鞍山式磁鐵礦石

2.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石2.2.2褐鐵礦、菱鐵礦石的選礦研究及生產(chǎn)2.2.2.1豎爐磁化焙燒

2.2.2.2回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒2.2.2.3多級循環(huán)流態(tài)化磁化焙燒工藝研究與開發(fā)2.2.3包頭白云鄂博鐵、稀土、鈮選礦工藝2.2.4攀枝花釩鈦磁鐵礦選礦工藝3存在問題

4我國鐵礦石選礦研究發(fā)展趨勢及方向2目錄前言3

新中國成立60多年來我國鐵礦石選礦技術(shù)取得了巨大進步，先后建設(shè)約有170多座不同規(guī)模的鐵礦山和選礦廠，目前開采利用鐵礦山的鐵礦石品位大約在10%-40%。由于我國鐵礦石具有貧、細、雜、難選的特點，所以我國鐵礦石的選礦技術(shù)進行了廣泛深入細致地研究，在選礦設(shè)備、選礦工藝及浮選藥劑等方面都有了顯著地發(fā)展，取得了重大進步和成就。前言作者簡介：余永富，1932年生，河南南召縣人，任職于長沙礦冶研究院和武漢理工大學(xué)，名譽院長，教授，博士生導(dǎo)師，中國工程院院士。3新中國成立60多年來我國鐵礦石選礦技術(shù)取得4

1國內(nèi)鐵礦石資源量及生產(chǎn)現(xiàn)狀我國現(xiàn)有鐵礦石資源量743.90億噸（國土資源部2011年），2012年鐵礦石采出量13.096億噸；大中型鐵礦山選礦廠鐵精礦品位63%-69%、SiO2含量3%-6%，磁鐵礦精礦鐵品位平均66%以上，紅鐵礦精礦鐵品位平均63%，是世界上鐵礦石生產(chǎn)量最多，鐵精礦質(zhì)量已達到國際先進水平，徹底擺脫了十多年前我國鐵精礦質(zhì)量低（鐵品位低、SiO2含量高）的歷史。2012年我國生鐵產(chǎn)量6.5791億噸，占世界生鐵產(chǎn)量55%以上，我國鐵礦石的自給率約占36.3%，說明我國是個鋼鐵生產(chǎn)大國，也是鐵礦石生產(chǎn)大國。但是不要忘記，我國鐵礦資源量雖多，98.57%都是貧礦，大部分含鐵在20%-30%之間，多年來采出平均鐵品位28%左右，鐵品位大于55%的富礦只占1.43%，為了供給煉鐵用鐵精礦，有的地方對含鐵只有10%的鐵礦石也開采選礦了。

41國內(nèi)鐵礦石資源量及生產(chǎn)現(xiàn)狀我5

2鐵礦石選礦技術(shù)現(xiàn)狀

由于我國鐵礦石秉賦性差，98.57%的鐵礦石都需經(jīng)過選礦得到合格鐵精礦才能供高爐煉鐵使用，所以我國的選礦技術(shù)研究投入力量最多，研究最深入，在選礦分選設(shè)備及選礦方法上取得了巨大進展。

52鐵礦石選礦技術(shù)現(xiàn)狀由于我國鐵6

2.1分選設(shè)備

近十年來，各種分選性能優(yōu)良的新型設(shè)備，特別是大型設(shè)備在我國生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用（主要都是我國自主研制生產(chǎn)、個別進口）。如Φ7.9m×12m大型球磨機、Φ1200×4500mm超大型弱磁選機、SLon2000~4000系列大型強磁選機（處理量50~550t/h）、大型系列浮選機50~300m3。這些大型號設(shè)備研制成功并在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用，不僅使我國擺脫了沒有大型化分選設(shè)備的狀況，而且為我國貧鐵礦選礦廠擴大處理能力創(chuàng)造了條件。62.1分選設(shè)備近十年來，各種分選性能優(yōu)良7

2.2主要礦石類型的分選工藝及新型設(shè)備北方有鞍、本地區(qū)和冀東地區(qū)鐵礦西北有山西尖山鐵礦、袁家村鐵礦南方有湖南祁東鐵礦、新余良山鐵礦

2.2.1鞍山式磁（赤）鐵礦石英巖型鐵礦石

該類型鐵礦石在我國分布廣泛，北方有鞍、本、冀東地區(qū)，西北有尖山、袁家村鐵礦等，南方有祁東鐵礦、良山鐵礦等，資源量大，占我國鐵礦石總儲量的55%以上。

72.2主要礦石類型的分選工藝及新型設(shè)備北方有鞍、8

2.2.1.1鞍山式磁鐵礦石磁鐵礦石占全國鐵礦石總量的50.8%（2006年統(tǒng)計），而在鞍山式鐵礦石中磁鐵礦石約占60%以上。鞍鋼大孤山、弓長嶺、南芬、歪頭山選礦廠處理的磁鐵礦石，鐵礦物粒度屬中細粒級，大都采用階段磨礦-階段弱磁選-細篩-篩上產(chǎn)品再磨-弱磁選單一磁選工藝（南芬、歪頭山磁選主要設(shè)備用磁選柱）。82.2.1.1鞍山式磁鐵礦石磁鐵圖1大孤山鐵礦選礦原則工藝流程圖9圖1大孤山鐵礦選礦原則工藝流程圖910

2.2.1.1鞍山式磁鐵礦石中細粒磁鐵礦石的選礦工藝特點：

1.單一弱磁選

2.二、三段磁選使用BX-1024半逆流磁選機，磁選鐵精礦入細篩篩分，篩上產(chǎn)品再磨

3.BX-1024半逆流磁選機具有多磁極、大包角、精礦排出處的下面安裝了一排沖洗水管。該機比一般磁選機不僅能提高精礦品位1%-2%，有時還能降低尾礦含鐵1%-2%，提高回收率。在國內(nèi)已大量推廣使用。

4.細篩采用國產(chǎn)陸凱MVS型高頻振篩，該機價格低廉，在全國普遍推廣使用，但是篩網(wǎng)壽命低，約30天左右。

5.磁選鐵精礦如果不用反浮選提高鐵精礦質(zhì)量，也可以使用磁選柱、淘洗磁選機或加強細篩篩分-磁選等技術(shù)措施提高鐵精礦質(zhì)量。

6.鐵精礦品位67.04%，鐵回收率83.77%。102.2.1.1鞍山式磁鐵礦石中細粒磁鐵11

2.2.1.1鞍本地區(qū)磁鐵礦石

細粒磁鐵礦石的選礦工藝流程見圖2。該工藝特點：

1.尖山等選礦廠細篩采用進口德瑞克（Derrick）高頻振動細篩，分級效率高、篩網(wǎng)耐磨，篩網(wǎng)壽命長達9-12個月，在國內(nèi)已大量推廣使用。

2.磁選流程的磁選鐵精礦含鐵65.5%、SiO2>8%（SiO2含量高了）。

3.該鐵精礦再經(jīng)反浮選脫除石英得到反浮選鐵精礦含鐵69%、SiO2<4%（達到了煉鐵要求）。112.2.1.1鞍本地區(qū)磁鐵礦石細粒磁鐵圖2太鋼尖山鐵礦選礦廠原則工藝流程圖（2005年）12圖2太鋼尖山鐵礦選礦廠原則工藝流程圖（2005年）1鞍山式貧紅鐵礦石按鐵礦物粒度大小可分為三種類型礦石基本解離細度鞍山（司家營等）地區(qū)鐵礦石山西袁家村鐵礦石湖南祁東地區(qū)鐵礦石-0.075mm80%～95%-0.045mm90%-0.037mm>95%

2.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石

貧氧化鐵礦石分布廣泛，不同地區(qū)的礦物和脈石的成分相似，但磁鐵礦及脈石的粒度差別很大。從而導(dǎo)致選礦工藝相差很大。

13鞍山式貧紅鐵礦石按鐵礦物粒度大小可分為三種類型礦石基本鞍山（142.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石-鞍山地區(qū)鐵礦石

自上世紀(jì)50年代初期（建國初期），國家組織對東鞍山等鞍山式鐵礦石進行了選礦技術(shù)攻關(guān)。歷經(jīng)50多年，經(jīng)過全國選礦科研、高校、選礦設(shè)備研制廠等單位的反復(fù)多次攻關(guān)試驗研究，鞍鋼生產(chǎn)單位廣大工程技術(shù)人員和生產(chǎn)工人反復(fù)多次試驗、生產(chǎn)及工藝流程技術(shù)改造。于2002年在齊大山選礦廠完成改造優(yōu)化，建成了階段磨礦-粗細分級-重選-磁選-陰離子反浮選工藝流程，該工藝充分體現(xiàn)了鞍山地區(qū)紅鐵礦石鐵礦物粗細不均勻嵌布的特點。在粗粒磨礦下，粗粒經(jīng)過重選可得到合格鐵精礦產(chǎn)率的50%。也可丟掉相當(dāng)部分的脈石尾礦。該工藝集中了中國選礦界科技人員和生產(chǎn)工人的智慧以及幾十年來研制成功的技術(shù)上最先進、經(jīng)濟上最合理的紅鐵礦石選礦工藝。齊大山、鞍千、弓長嶺紅鐵礦（磨礦-200目70%-80%）、唐山司家營紅鐵礦（磨礦-200目90%-95%）等選礦廠都可以按此工藝流程建設(shè)。

142.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石-鞍山地區(qū)鐵礦石廠名原礦精礦TFe（%）TFe（%）SiO2

（%）回收率齊大山29.1667.673.8571.65司家營29.1466.504.5075.00弓長嶺28.7867.794.1081.99表1齊大山、司家營選礦指標(biāo)（%）2.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石-鞍山地區(qū)鐵礦石15廠名原礦精礦TFe（%）TFe（%）SiO2（%）回收率齊16圖3鞍鋼齊大山貧赤鐵礦選礦工藝流程圖

16圖3鞍鋼齊大山貧赤鐵礦選礦工藝流程圖17

2.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石-鞍山地區(qū)鐵礦石

齊大山選礦工藝特點：

1.很好地利用了齊大山鐵礦物顆粒粗細不均勻特點，第一段磨礦較粗，經(jīng)過分級，粗粒用螺旋溜槽重力選礦回收。

2.應(yīng)用了我國自己研制的新型SLon強磁選機，該機磁場強度較高、不堵塞，隔膜帶動礦漿震動，分選性好。比國內(nèi)外現(xiàn)有強磁選機選紅鐵礦時鐵精礦品位高、回收率高，運轉(zhuǎn)順行，事故少。在國內(nèi)絕大多數(shù)紅鐵礦選礦廠都使用該強磁選機，在國內(nèi)已推廣300多臺，在國外十多個國家推廣使用近50臺。目前是紅鐵礦石選礦使用的最普遍最有效的強磁選機。

3.使用陰離子捕收劑反浮選脫除石英等脈石礦物，提高鐵精礦質(zhì)量，鐵精礦品位達到67.5%以上,SiO2降到4%左右，得到高質(zhì)量鐵精礦。172.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石-鞍山地區(qū)鐵礦石18太鋼袁家村紅鐵礦石儲量12億噸，其鐵礦物粒度比鞍山地區(qū)的細，需要磨細到-0.045mm（-325目）90%以上才能單體解離，由于粒度細不能用重選方法得到合格鐵精礦，所以不能用處理鞍山地區(qū)紅鐵礦石的典型選礦工藝流程。經(jīng)長沙礦冶研究院長期研究，2007年制定了階段磨礦-弱磁-強磁-陰離子反浮選工藝，對于含鐵31.72%的原礦石經(jīng)擴大連選試驗后得到鐵精礦含鐵66.95%，鐵回收率72.62%。按照此工藝太鋼在袁家村礦山今年已建成年處理原礦石2200萬噸的國內(nèi)最大規(guī)模的選礦廠。工藝流程見圖4。2.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石-山西袁家村紅鐵礦石18太鋼袁家村紅鐵礦石儲量12億噸，其鐵礦物粒度比鞍山19產(chǎn)率；品位回收率圖例：%原礦磨礦1分級-0.045mm90.47%100.00；31.72100.00弱磁選強磁選磨礦2分級濃縮浮選粗選精選四次掃選鐵精礦尾礦34.20；66.9572.6265.80；13.1227.38圖4

袁家村鐵礦階段磨礦弱磁-強磁-濃縮-反浮選擴試流程圖85.05%-0.075mm19產(chǎn)率；品位圖例：%原礦磨礦1分級-0.045mm9020祁東鐵礦是湖南省最大的鐵礦山，儲量3.6億噸，它的鐵礦物粒度更細，需要細磨到-0.037mm（-400目）>95%鐵礦物才能基本單體解離。2005-2007年，經(jīng)長沙礦冶研究院研究制定了階段磨礦-絮凝脫泥-陰（陽）離子反浮選工藝，由于鐵礦物及脈石粒度更細，礦石磨細后僅用浮選分選得不到高品位鐵精礦，礦泥的存在嚴(yán)重干擾陽離子或陰離子反浮選，必須先把微細粒的礦泥脫除干凈才能進行正常浮選，對于含鐵30.83%的原礦石經(jīng)擴大連選試驗分選得鐵精礦含鐵64.14%，鐵回收率70.67%。

2.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石-湖南祁東鐵礦石20祁東鐵礦是湖南省最大的鐵礦山，儲量3.6億噸，它的鐵21

近期按此工藝現(xiàn)已建成年處理鐵礦石300萬噸/a選礦廠。

2008年湖南三安公司按此工藝建成30萬噸/a選礦實驗廠，選礦廠工業(yè)試驗經(jīng)84小時運行，對含鐵30.70%的原礦石選礦得到鐵精礦含鐵63.02%，鐵回收率65.83%。

由于礦石性質(zhì)變化對選礦指標(biāo)有較大影響，目前按鐵精礦品位63~65%，鐵回收率70~65%組織生產(chǎn)。如此細的紅鐵礦石絮凝脫泥-陰離子捕收劑反浮選生產(chǎn)技術(shù)在國內(nèi)取得突破性進展，為國內(nèi)微細粒鐵礦石生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。工藝流程見圖5。2.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石-湖南祁東鐵礦石21近期按此工藝現(xiàn)已建成年處理鐵礦石300萬噸/a選礦廠22

圖5

祁東紅鐵礦石階段磨礦-絮凝脫泥-反浮選工業(yè)生產(chǎn)原則流程圖(30萬噸/年)22圖5祁東紅鐵礦石階段磨礦-絮凝脫泥-反浮選工業(yè)生產(chǎn)23

2.2.2褐鐵礦、菱鐵礦石選礦研究及生產(chǎn)褐鐵礦大部分都是由菱鐵礦及多金屬硫化礦經(jīng)多年風(fēng)化，淋濾形成的。兩種鐵礦石中的鐵礦物比磁化系數(shù)都低，磁性弱，比重也小，難于和共生的脈石分選。

采用磁化焙燒-磁選小型試驗表明不僅鐵精礦品位可以提高，而更重要的是鐵的回收率可以明顯提高（一般70~85%），分選效果好。特別近幾年來由于國內(nèi)鐵礦石非常緊缺，許多科研單位和企業(yè)都對這兩種鐵礦石作過很多實驗室小型試驗研究，通常的重選、弱磁選、強磁選及浮選方法分選，鐵精礦品位不僅低（含鐵45~55%），更重要的是鐵的回收率很低，一般僅40~60%，分選效果不好。

232.2.2褐鐵礦、菱鐵礦石選礦研究及生產(chǎn)24豎爐焙燒回轉(zhuǎn)窯焙燒酒鋼選礦廠陜西大西溝鐵礦

新疆切列克其鐵礦

閃速磁化焙燒

菱鐵礦、褐鐵礦磁化焙燒的研究發(fā)展方向研究開發(fā)中……

2.2.2褐鐵礦、菱鐵礦石選礦研究及生產(chǎn)24豎爐焙燒回轉(zhuǎn)窯焙燒酒鋼選礦廠陜西大西溝鐵礦新疆切列克其252.2.2.1

豎爐磁化焙燒酒泉鋼鐵公司選礦廠酒鋼選礦廠年處理鐵礦石650萬噸，礦物成分主要為鏡鐵礦、少量菱鐵礦和褐鐵礦。破碎后，>15mm的塊礦350萬噸采用豎爐焙燒，目前用100m3

豎爐20座，入爐塊礦含鐵34～35%，生產(chǎn)鐵精礦品位55～56%，含SiO210.5%、鐵回收率72～74%。對該鐵精礦進行了陽離子反浮選試驗研究，2007年建成了磁化焙燒-弱磁選-新型陽離子（GE-609）反浮選流程，反浮選鐵精礦品位達到60.61%、SiO2降低到5.76%，實現(xiàn)了酒鋼30多年的夢想，明顯地提高了高爐煉鐵系數(shù)及節(jié)能減排的效益。

252.2.2.1豎爐磁化焙燒酒泉鋼鐵公司選礦廠26

大西溝菱鐵礦為國內(nèi)最大的菱鐵礦床（含少量褐鐵礦），鐵礦石儲量近3億噸，原礦石含鐵26.96%。經(jīng)長沙礦冶研究院研究，2004年制定了磁化焙燒-弱磁-陽離子反浮選工藝流程，2006年8月大西溝礦業(yè)有限公司按推薦工藝在大西溝建成二條90萬噸菱鐵礦焙燒生產(chǎn)線生產(chǎn)至今，4臺ф4.0m×50m回轉(zhuǎn)窯，入爐菱鐵礦石16～0mm（全粒級）磁化焙燒，經(jīng)弱磁選-反浮選工藝工業(yè)生產(chǎn)14天考查表明，對于含鐵26.96%的原礦石經(jīng)選礦生產(chǎn)出鐵精礦品位60.08%，鐵回收率75.62%。這是國內(nèi)菱鐵礦選礦大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的最佳技術(shù)指標(biāo)。為國內(nèi)菱鐵礦鐵礦石開發(fā)利用起到了示范作用。工藝流程見圖6。2.2.2.2回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒-陜西大西溝菱鐵礦石

豎爐磁化焙燒不僅焙燒時間長，處理量小，能耗高，而且不能處理粉礦。為了優(yōu)化磁化焙燒的工藝和裝備，開發(fā)利用褐鐵礦和菱鐵礦石，我國幾十年來不斷地對回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒進行研究。26大西溝菱鐵礦為國內(nèi)最大的菱鐵礦床（含少量褐鐵礦），鐵27二段回收機62.57；11.5924.38；6.9637.43；60.0875.62；82.00精選二段溢流-0.045mm92.8%一段磁尾磁選一粗一掃；0.26T五磁；0.35T一段回收機一段磨礦焙燒礦(-16mm)100.00；29.74100.00；93.50三磁；0.19T二段磨礦旋流器Ф500mm一次掃選浮選粗選旋流器Ф250mm產(chǎn)率%；品位%

回收率%；濃度%尾礦一段溢流-0.074mm77.4%成品精礦四磁；0.19T浮尾回收機圖6大西溝菱鐵礦生產(chǎn)流程考查流程簡圖27二段回收機62.57；11.5937.43；60.08精28

切列克其鐵礦石由一大型菱鐵礦床經(jīng)多年風(fēng)化上部形成了褐鐵礦石，含鐵43.40%。整個礦床儲量4899萬噸。經(jīng)長沙礦冶研究院實驗室研究制定了磁化焙燒-單一磁選工藝流程，在大西溝大型回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒工業(yè)生產(chǎn)成功的基礎(chǔ)上，長沙礦冶研究院負責(zé)對切列克其褐鐵礦工程建設(shè)及生產(chǎn)調(diào)試。2008～2010年先后建成ф4.0m×60m回轉(zhuǎn)窯5臺，年處理原礦石200萬噸。2011年5月生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)見圖6：原礦石含鐵37.73%經(jīng)磁化焙燒磁選后得到鐵精礦品位62.39%鐵回收率85.02%的優(yōu)良技術(shù)指標(biāo)。2.2.2.2回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒-新疆切列克其褐鐵礦石

28切列克其鐵礦石由一大型菱鐵礦床經(jīng)多年風(fēng)化上部形成29產(chǎn)率；品位回收率圖例：%100.00；37.73100.00原礦煤8%煙塵燒失80.53；43.4692.76磨礦-0.075mm占75%86.47；42.4497.2660.55；55.4789.0325.92；11.998.2355.01；59.5086.7651.41；62.3985.023.60；18.251.745.54；15.452.2735.06；13.1812.245.94；28.564.50粗選1800Oe精選Ⅰ1600Oe精選Ⅱ1600Oe掃選

3000Oe尾礦鐵精礦29.12；10.047.74圖7新疆褐鐵礦生產(chǎn)流程圖8.00；34.137.2411.47；0.000.0029產(chǎn)率；品位圖例：%100.00；37.73原礦煤8%煙塵302.2.2.3多級循環(huán)流態(tài)化磁化焙燒工藝（簡稱閃速磁化焙燒）研究與開發(fā)為開發(fā)利用褐鐵礦、菱鐵礦石資源，豎爐磁化焙燒技術(shù)及裝備雖然比較落后，但因為沒有比之更先進的磁化焙燒裝備不得不仍然在工業(yè)生產(chǎn)上繼續(xù)應(yīng)用?；剞D(zhuǎn)窯磁化焙燒，明顯比豎爐有大的進步，它能全粒級焙燒，入爐礦石粒度小，焙燒時間大大縮短，產(chǎn)量增大，能耗降低，但它還有結(jié)圈，焙燒時間長，處理量小等問題。上述問題的存在促使我們開始研究第三代磁化焙燒（閃速磁化焙燒）技術(shù)及裝備，該技術(shù)裝備若能研究成功，將極大地改善和提高磁化焙燒技術(shù)和效果，使磁化焙燒技術(shù)及裝備進一步得到改進與優(yōu)化。302.2.2.3多級循環(huán)流態(tài)化磁化焙燒工藝（簡稱閃速磁化31閃速磁化焙燒關(guān)鍵技術(shù)是將褐鐵礦、菱鐵礦石及最難分選的鮞狀赤鐵礦石預(yù)先粉磨至0.2mm以下，以流態(tài)化的形態(tài)分布于還原氣氛中，焙燒系統(tǒng)中的傳熱、傳質(zhì)效果都會大幅度改善，達到磁化還原反應(yīng)速度快（一般10～60秒），處理量大，節(jié)能降耗。能提高鐵精礦質(zhì)量，提高回收率，能充分合理回收利用鐵礦石資源。

利用實驗室建成的50kg/h閃速磁化焙燒試驗裝置對多家礦山的褐鐵礦、菱鐵礦進行了試驗，效果良好，結(jié)果見表2。2.2.2.3多級循環(huán)流態(tài)化磁化焙燒工藝（簡稱閃速磁化焙燒）研究與開發(fā)31閃速磁化焙燒關(guān)鍵技術(shù)是將褐鐵礦、菱鐵礦石及最難分選表2不同類型鐵礦石閃速磁化焙燒實驗室試驗結(jié)果（%）礦山礦石類型產(chǎn)品名稱產(chǎn)率鐵品位鐵回收率河南靈寶公司赤鐵礦（浸渣）磁選精礦52.8560.1590.13磁選精礦47.157.389.87焙燒礦100.0035.27100.00重鋼接龍鐵礦菱鐵礦磁選精礦62.3058.7686.05磁選精礦37.7015.7413.95焙燒礦100.0042.54100.00昆鋼包子鋪鐵礦褐鐵礦磁選精礦57.4059.5092.06磁選精礦42.606.917.94焙燒礦100.0037.10100.00武鋼大冶強磁中礦菱鐵礦褐鐵礦磁選精礦70.9660.1693.05磁選精礦29.0411.006.95焙燒礦100.0045.88100.00武鋼黃梅鐵礦褐鐵礦磁選精礦50.9360.6791.74磁選精礦49.075.678.26焙燒礦100.0033.68100.00江西鐵坑鐵礦褐鐵礦磁選精礦61.9260.2794.31磁選精礦38.085.915.69焙燒礦100.0039.57100.00表2不同類型鐵礦石閃速磁化焙燒實驗室試驗結(jié)果（%）礦山332.2.2.3多級循環(huán)流態(tài)化磁化焙燒工藝（簡稱閃速磁化焙燒）研究與開發(fā)為了取得為黃梅鐵礦建設(shè)閃速焙燒工業(yè)爐的相關(guān)參數(shù)，我們近期建成5萬噸/年小型工業(yè)爐，并進行了試驗，取得了良好的技術(shù)和經(jīng)濟指標(biāo)，對于含鐵31%的菱鐵礦，經(jīng)過磁化焙燒-磁選后可得到含鐵59.02%的鐵精礦，鐵回收率89.40%。332.2.2.3多級循環(huán)流態(tài)化磁化焙燒工藝（簡稱閃速磁化34

2.2.3包頭白云鄂博鐵、稀土、鈮選礦工藝

白云鄂博氧化礦1991年改建為弱磁選-強磁選-反浮選工藝，該工藝是根據(jù)白云鄂博氧化礦石粒度特性，礦物間的可選性差異以及當(dāng)時選礦工藝、設(shè)備技術(shù)水平制定的。

強磁中礦以羥肟酸類捕收劑可浮選出高質(zhì)量的稀土精礦，其稀土浮選尾礦五氧化二鈮含量較原礦富集約一倍，作為下一工序回收鈮礦物的原料。

首先連續(xù)磨礦至-0.074mm90%以上，有用礦物基本單體解離，利用礦物的磁性差異，采用弱磁選-強磁選將礦物分組，獲得富含鐵的磁選鐵精礦、富含稀土和鈮礦物的強磁中礦以及含少部分稀土和大量脈石的強磁選尾礦。弱磁選鐵精礦及強磁選鐵精礦混合一起（或單一各自反浮選）采用硅酸鈉為抑制劑，烴基磺酸和羧酸組成的捕收劑反浮選，除去其中的螢石、稀土、碳酸鹽等易浮礦物，獲得含鐵63%以上的鐵精礦。342.2.3包頭白云鄂博鐵、稀土、鈮選礦工藝35圖8中貧氧化礦選鐵原則工藝流程圖35圖8中貧氧化礦選鐵原則工藝流程圖36圖9強磁中礦浮稀土原則工藝流程圖

強磁中礦中待回收的礦物主要為稀土礦物和鈮礦物，脈石主要為碳酸鹽礦物、螢石及含鐵硅酸鹽礦物。浮選稀土礦物的捕收劑主要為環(huán)烷基羥肟酸，水玻璃為主要抑制劑，可浮選出品位不同的稀土精礦（60%、50%、30%等）。稀土浮選尾礦作為回收鈮原料。

螯合絡(luò)合捕收劑如羥肟酸是分離浮選性質(zhì)相近礦物的專屬性強地高效浮選藥劑，如包頭稀土、鈮礦物的浮選和攀枝花鈦鐵礦物的浮選都使用該類捕收劑起到了很好的分選效果，這是對氧化礦物浮選分離的特效捕收劑。：REO60%：REO30%36圖9強磁中礦浮稀土原則工藝流程圖強磁中礦中待回37圖10磁鐵礦選礦原則工藝流程圖

白云鄂博磁鐵礦石：磁鐵礦石中主要鐵礦物為磁鐵礦，少量褐鐵礦和赤鐵礦，稀土礦物含氧化稀土2%以下。該工藝流程采用階段磨礦階段選，磁選鐵精礦經(jīng)陰離子反浮選脫除螢石、稀土及碳酸鹽脈石礦物，將鐵精礦品位提高到66%以上，主要回收磁鐵礦物。37圖10磁鐵礦選礦原則工藝流程圖白云鄂博磁鐵礦石38

2.2.4攀枝花釩鈦磁鐵礦選礦工藝攀枝花釩鈦磁鐵礦石中主要含鈦磁鐵礦、鈦鐵礦及少量稀有金屬硫化物，脈石礦物主要為斜長石、鈦普通輝石等。工藝流程特點：將原礦石破碎到70mm以下磁滑輪拋尾，選礦工藝主要為階段磨礦階段選得到磁選鐵精礦，含鐵54.2%、TiO212.87%，鐵回收率75%。弱磁尾礦送選鈦廠分選回收鈦鐵礦。選鐵尾礦分級為+74μm、74-38μ

m、-38μ

m三個粒級，-38μ

m粒級目前無法選礦回收，作為尾礦。前兩個粒級分別進入選鈦鐵礦系統(tǒng)。382.2.4攀枝花釩鈦磁鐵礦選礦工藝攀枝花39圖11攀枝花釩鈦磁鐵礦選鐵原則工藝流程圖39圖11攀枝花釩鈦磁鐵礦選鐵原則工藝流程圖40圖12選鐵尾礦選鈦原則工藝流程圖40圖12選鐵尾礦選鈦原則工藝流程圖413.1

我國煉鐵用鐵礦石自給率多年來僅在36%左右，致使進口鐵礦石價格不斷飆升，目前礦價一般在120-140美元/噸，曾高達165美元/噸，嚴(yán)重影響我國鋼鐵工業(yè)和國民經(jīng)濟的正常發(fā)展。3.2

我國鐵礦石嵌布粒度比較細，不磨細鐵礦物不能單體解離；磨細了，小于20μm的鐵礦物顆粒太多，特別是褐鐵礦容易泥化，目前工業(yè)應(yīng)用的強磁選機對<20μm粒度的鐵礦物回收率很低。如酒鋼酒泉粉礦選礦廠的尾礦含鐵25%以上，強磁選鐵精礦含鐵48%、鐵回收率僅65%，鐵損失太多。3.3

褐鐵礦、菱鐵礦的高效選礦仍沒有很好解決，如鐵坑褐鐵礦選礦廠入選的原礦石含鐵37%，經(jīng)過選礦后得鐵精礦含鐵54%，而鐵回收率只有50%左右，尾礦含鐵28%。3.4

令人費解的一個現(xiàn)象：一些中小型甚至是大型鋼鐵企業(yè)大量購買含鐵40%-50%的鐵礦石混入含鐵高的鐵礦石中煉鐵？嚴(yán)重影響高爐煉鐵效益，加大了環(huán)境污染。3存在問題413.1我國煉鐵用鐵礦石自給率多年來僅在36%左右，致424.1為了降低細粒鐵礦物在尾礦中的損失，應(yīng)盡快研究高效回收細粒鐵礦物的設(shè)備和方法。如長沙礦冶研究院近期研制的ZH型強磁選機，該機工作磁場強度可達2T即2萬高斯，磁場強度高，可以把5μm以上的鐵礦物顆粒選礦回收。分選酒泉黑溝鐵礦石，可以把尾礦含鐵從23%-25%降低到17%-18%，提高鐵精礦回收率。現(xiàn)該機正在酒泉選礦廠試驗中。4.2研制提高離心選礦機的轉(zhuǎn)速，提高離心力，可以有效回收微細粒級的鐵礦物，贛州研究所正在海南鐵礦試驗中。4.3推廣應(yīng)用回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒褐鐵礦、菱鐵礦，加強閃速磁化焙燒產(chǎn)業(yè)化試驗，它不僅可經(jīng)濟高效地分選褐鐵礦、菱鐵礦，而且可能成為分選處理50-80億噸的鮞狀赤鐵礦石目前無法分選利用的唯一有效方法。4我國鐵礦石選礦研究發(fā)展趨勢及方向424.1為了降低細粒鐵礦物在尾礦中的損失，應(yīng)盡快研究高434.4加強國內(nèi)鐵礦石開發(fā)，增加成品鐵精礦產(chǎn)量，只有提高國內(nèi)成品鐵精礦自給率，減少對國外鐵礦石的依賴，才能遏制進口鐵礦石價格飆升。我國鐵礦石資源量豐富，如鞍鋼礦業(yè)公司目前年開采量只4000多萬噸，年產(chǎn)鐵精礦1600萬噸，對于擁有80多億噸的大礦山來說太少了。在鞍鋼礦業(yè)公司總經(jīng)理邵安林的“辦大礦業(yè)”的思想指導(dǎo)下，向國家申報并已得到國家發(fā)改委批復(fù)的老區(qū)鐵礦山改擴建項目，包括7座老礦山和新建3座礦山。于2015年實施后將新增鐵礦石2315萬噸/年，鞍鋼原礦石產(chǎn)量將達到6950萬噸/年，鐵精礦總量將達到2350萬噸/年，鞍鋼鐵礦石自給率將達到75%。繼續(xù)加強開發(fā)，于2020年達到原礦石1.0億噸/年的總產(chǎn)量，屆時可以基本滿足鞍鋼公司對鐵礦石的需求。全國各大鋼企如都能像鞍鋼這樣擴大自身產(chǎn)量或國家組建一批新的鐵礦山開發(fā)基地，如冶金礦山行業(yè)十二五建設(shè)目標(biāo)中規(guī)定的十二五末期將建成年產(chǎn)近2億噸的43座鐵礦山，屆時我國鋼鐵企業(yè)將改變目前對進口鐵礦石依賴的局面。4我國鐵礦石選礦研究發(fā)展趨勢及方向434.4加強國內(nèi)鐵礦石開發(fā)，增加成品鐵精礦產(chǎn)量，只有提444.5加強研究和推廣反浮選鐵礦石應(yīng)用的陽離子捕收劑，這有利于降低選礦成本。4.6建議鋼鐵企業(yè)制止把含鐵40%-50%的低品位鐵礦石不經(jīng)選礦直接用于煉鐵，這是造成鋼鐵企業(yè)能耗高、效益低的直接原因，而且造成擴大環(huán)境污染。選礦加工要比冶煉成本低得多，低品位原礦石直接煉鐵會造成鋼鐵企業(yè)效益低下的惡性循環(huán)。4.7

本文在各部分所述的新型選礦設(shè)備和浮選藥劑都是當(dāng)前選礦的先進適用技術(shù)，希望從事礦業(yè)開發(fā)的同志們多加注意！4我國鐵礦石選礦研究發(fā)展趨勢及方向444.5加強研究和推廣反浮選鐵礦石應(yīng)用的陽離子捕收劑，45總之，當(dāng)前在保持高質(zhì)量鐵精礦的前提下，目前應(yīng)當(dāng)提倡加強提高選礦回收率的研究和生產(chǎn)。兩院院士師昌緒在討論實現(xiàn)“中國夢”時說，要實現(xiàn)中國偉大復(fù)興的中國夢必須加強材料工業(yè)的研究和發(fā)展。試想在沒有充足的鈦鐵礦石的開采和選礦，哪來的鈦合金材料呢？而目前攀枝花選礦廠對于小于37μm的鈦鐵礦尚不能選礦回收，浪費于尾礦之中，攀枝花鈦鐵礦的選礦回收率只15%，金屬礦物回收率太低，所以今后加強研究提高金屬礦物選礦回收率是很必要的。4我國鐵礦石選礦研究發(fā)展趨勢及方向45總之，當(dāng)前在保持高質(zhì)量鐵精礦的前提下，目前46謝謝！46演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！48我國當(dāng)前鐵礦石選礦技術(shù)現(xiàn)狀、存在問題、發(fā)展趨勢及方向余永富長沙礦冶研究院武漢理工大學(xué)2013.6.161我國當(dāng)前鐵礦石選礦技術(shù)現(xiàn)狀、存在問題、發(fā)展趨勢及方向余永49目錄

前言1國內(nèi)鐵礦石資源量及生產(chǎn)現(xiàn)狀2鐵礦石選礦技術(shù)現(xiàn)狀2.1分選設(shè)備2.2主要礦石類型的分選工藝及新型設(shè)備2.2.1鞍山式磁（赤）鐵礦石英巖型鐵礦石2.2.1.1鞍山式磁鐵礦石

2.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石2.2.2褐鐵礦、菱鐵礦石的選礦研究及生產(chǎn)2.2.2.1豎爐磁化焙燒

2.2.2.2回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒2.2.2.3多級循環(huán)流態(tài)化磁化焙燒工藝研究與開發(fā)2.2.3包頭白云鄂博鐵、稀土、鈮選礦工藝2.2.4攀枝花釩鈦磁鐵礦選礦工藝3存在問題

4我國鐵礦石選礦研究發(fā)展趨勢及方向2目錄前言50

新中國成立60多年來我國鐵礦石選礦技術(shù)取得了巨大進步，先后建設(shè)約有170多座不同規(guī)模的鐵礦山和選礦廠，目前開采利用鐵礦山的鐵礦石品位大約在10%-40%。由于我國鐵礦石具有貧、細、雜、難選的特點，所以我國鐵礦石的選礦技術(shù)進行了廣泛深入細致地研究，在選礦設(shè)備、選礦工藝及浮選藥劑等方面都有了顯著地發(fā)展，取得了重大進步和成就。前言作者簡介：余永富，1932年生，河南南召縣人，任職于長沙礦冶研究院和武漢理工大學(xué)，名譽院長，教授，博士生導(dǎo)師，中國工程院院士。3新中國成立60多年來我國鐵礦石選礦技術(shù)取得51

1國內(nèi)鐵礦石資源量及生產(chǎn)現(xiàn)狀我國現(xiàn)有鐵礦石資源量743.90億噸（國土資源部2011年），2012年鐵礦石采出量13.096億噸；大中型鐵礦山選礦廠鐵精礦品位63%-69%、SiO2含量3%-6%，磁鐵礦精礦鐵品位平均66%以上，紅鐵礦精礦鐵品位平均63%，是世界上鐵礦石生產(chǎn)量最多，鐵精礦質(zhì)量已達到國際先進水平，徹底擺脫了十多年前我國鐵精礦質(zhì)量低（鐵品位低、SiO2含量高）的歷史。2012年我國生鐵產(chǎn)量6.5791億噸，占世界生鐵產(chǎn)量55%以上，我國鐵礦石的自給率約占36.3%，說明我國是個鋼鐵生產(chǎn)大國，也是鐵礦石生產(chǎn)大國。但是不要忘記，我國鐵礦資源量雖多，98.57%都是貧礦，大部分含鐵在20%-30%之間，多年來采出平均鐵品位28%左右，鐵品位大于55%的富礦只占1.43%，為了供給煉鐵用鐵精礦，有的地方對含鐵只有10%的鐵礦石也開采選礦了。

41國內(nèi)鐵礦石資源量及生產(chǎn)現(xiàn)狀我52

2鐵礦石選礦技術(shù)現(xiàn)狀

由于我國鐵礦石秉賦性差，98.57%的鐵礦石都需經(jīng)過選礦得到合格鐵精礦才能供高爐煉鐵使用，所以我國的選礦技術(shù)研究投入力量最多，研究最深入，在選礦分選設(shè)備及選礦方法上取得了巨大進展。

52鐵礦石選礦技術(shù)現(xiàn)狀由于我國鐵53

2.1分選設(shè)備

近十年來，各種分選性能優(yōu)良的新型設(shè)備，特別是大型設(shè)備在我國生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用（主要都是我國自主研制生產(chǎn)、個別進口）。如Φ7.9m×12m大型球磨機、Φ1200×4500mm超大型弱磁選機、SLon2000~4000系列大型強磁選機（處理量50~550t/h）、大型系列浮選機50~300m3。這些大型號設(shè)備研制成功并在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用，不僅使我國擺脫了沒有大型化分選設(shè)備的狀況，而且為我國貧鐵礦選礦廠擴大處理能力創(chuàng)造了條件。62.1分選設(shè)備近十年來，各種分選性能優(yōu)良54

2.2主要礦石類型的分選工藝及新型設(shè)備北方有鞍、本地區(qū)和冀東地區(qū)鐵礦西北有山西尖山鐵礦、袁家村鐵礦南方有湖南祁東鐵礦、新余良山鐵礦

2.2.1鞍山式磁（赤）鐵礦石英巖型鐵礦石

該類型鐵礦石在我國分布廣泛，北方有鞍、本、冀東地區(qū)，西北有尖山、袁家村鐵礦等，南方有祁東鐵礦、良山鐵礦等，資源量大，占我國鐵礦石總儲量的55%以上。

72.2主要礦石類型的分選工藝及新型設(shè)備北方有鞍、55

2.2.1.1鞍山式磁鐵礦石磁鐵礦石占全國鐵礦石總量的50.8%（2006年統(tǒng)計），而在鞍山式鐵礦石中磁鐵礦石約占60%以上。鞍鋼大孤山、弓長嶺、南芬、歪頭山選礦廠處理的磁鐵礦石，鐵礦物粒度屬中細粒級，大都采用階段磨礦-階段弱磁選-細篩-篩上產(chǎn)品再磨-弱磁選單一磁選工藝（南芬、歪頭山磁選主要設(shè)備用磁選柱）。82.2.1.1鞍山式磁鐵礦石磁鐵圖1大孤山鐵礦選礦原則工藝流程圖56圖1大孤山鐵礦選礦原則工藝流程圖957

2.2.1.1鞍山式磁鐵礦石中細粒磁鐵礦石的選礦工藝特點：

1.單一弱磁選

2.二、三段磁選使用BX-1024半逆流磁選機，磁選鐵精礦入細篩篩分，篩上產(chǎn)品再磨

3.BX-1024半逆流磁選機具有多磁極、大包角、精礦排出處的下面安裝了一排沖洗水管。該機比一般磁選機不僅能提高精礦品位1%-2%，有時還能降低尾礦含鐵1%-2%，提高回收率。在國內(nèi)已大量推廣使用。

4.細篩采用國產(chǎn)陸凱MVS型高頻振篩，該機價格低廉，在全國普遍推廣使用，但是篩網(wǎng)壽命低，約30天左右。

5.磁選鐵精礦如果不用反浮選提高鐵精礦質(zhì)量，也可以使用磁選柱、淘洗磁選機或加強細篩篩分-磁選等技術(shù)措施提高鐵精礦質(zhì)量。

6.鐵精礦品位67.04%，鐵回收率83.77%。102.2.1.1鞍山式磁鐵礦石中細粒磁鐵58

2.2.1.1鞍本地區(qū)磁鐵礦石

細粒磁鐵礦石的選礦工藝流程見圖2。該工藝特點：

1.尖山等選礦廠細篩采用進口德瑞克（Derrick）高頻振動細篩，分級效率高、篩網(wǎng)耐磨，篩網(wǎng)壽命長達9-12個月，在國內(nèi)已大量推廣使用。

2.磁選流程的磁選鐵精礦含鐵65.5%、SiO2>8%（SiO2含量高了）。

3.該鐵精礦再經(jīng)反浮選脫除石英得到反浮選鐵精礦含鐵69%、SiO2<4%（達到了煉鐵要求）。112.2.1.1鞍本地區(qū)磁鐵礦石細粒磁鐵圖2太鋼尖山鐵礦選礦廠原則工藝流程圖（2005年）59圖2太鋼尖山鐵礦選礦廠原則工藝流程圖（2005年）1鞍山式貧紅鐵礦石按鐵礦物粒度大小可分為三種類型礦石基本解離細度鞍山（司家營等）地區(qū)鐵礦石山西袁家村鐵礦石湖南祁東地區(qū)鐵礦石-0.075mm80%～95%-0.045mm90%-0.037mm>95%

2.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石

貧氧化鐵礦石分布廣泛，不同地區(qū)的礦物和脈石的成分相似，但磁鐵礦及脈石的粒度差別很大。從而導(dǎo)致選礦工藝相差很大。

60鞍山式貧紅鐵礦石按鐵礦物粒度大小可分為三種類型礦石基本鞍山（612.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石-鞍山地區(qū)鐵礦石

自上世紀(jì)50年代初期（建國初期），國家組織對東鞍山等鞍山式鐵礦石進行了選礦技術(shù)攻關(guān)。歷經(jīng)50多年，經(jīng)過全國選礦科研、高校、選礦設(shè)備研制廠等單位的反復(fù)多次攻關(guān)試驗研究，鞍鋼生產(chǎn)單位廣大工程技術(shù)人員和生產(chǎn)工人反復(fù)多次試驗、生產(chǎn)及工藝流程技術(shù)改造。于2002年在齊大山選礦廠完成改造優(yōu)化，建成了階段磨礦-粗細分級-重選-磁選-陰離子反浮選工藝流程，該工藝充分體現(xiàn)了鞍山地區(qū)紅鐵礦石鐵礦物粗細不均勻嵌布的特點。在粗粒磨礦下，粗粒經(jīng)過重選可得到合格鐵精礦產(chǎn)率的50%。也可丟掉相當(dāng)部分的脈石尾礦。該工藝集中了中國選礦界科技人員和生產(chǎn)工人的智慧以及幾十年來研制成功的技術(shù)上最先進、經(jīng)濟上最合理的紅鐵礦石選礦工藝。齊大山、鞍千、弓長嶺紅鐵礦（磨礦-200目70%-80%）、唐山司家營紅鐵礦（磨礦-200目90%-95%）等選礦廠都可以按此工藝流程建設(shè)。

142.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石-鞍山地區(qū)鐵礦石廠名原礦精礦TFe（%）TFe（%）SiO2

（%）回收率齊大山29.1667.673.8571.65司家營29.1466.504.5075.00弓長嶺28.7867.794.1081.99表1齊大山、司家營選礦指標(biāo)（%）2.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石-鞍山地區(qū)鐵礦石62廠名原礦精礦TFe（%）TFe（%）SiO2（%）回收率齊63圖3鞍鋼齊大山貧赤鐵礦選礦工藝流程圖

16圖3鞍鋼齊大山貧赤鐵礦選礦工藝流程圖64

2.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石-鞍山地區(qū)鐵礦石

齊大山選礦工藝特點：

1.很好地利用了齊大山鐵礦物顆粒粗細不均勻特點，第一段磨礦較粗，經(jīng)過分級，粗粒用螺旋溜槽重力選礦回收。

2.應(yīng)用了我國自己研制的新型SLon強磁選機，該機磁場強度較高、不堵塞，隔膜帶動礦漿震動，分選性好。比國內(nèi)外現(xiàn)有強磁選機選紅鐵礦時鐵精礦品位高、回收率高，運轉(zhuǎn)順行，事故少。在國內(nèi)絕大多數(shù)紅鐵礦選礦廠都使用該強磁選機，在國內(nèi)已推廣300多臺，在國外十多個國家推廣使用近50臺。目前是紅鐵礦石選礦使用的最普遍最有效的強磁選機。

3.使用陰離子捕收劑反浮選脫除石英等脈石礦物，提高鐵精礦質(zhì)量，鐵精礦品位達到67.5%以上,SiO2降到4%左右，得到高質(zhì)量鐵精礦。172.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石-鞍山地區(qū)鐵礦石65太鋼袁家村紅鐵礦石儲量12億噸，其鐵礦物粒度比鞍山地區(qū)的細，需要磨細到-0.045mm（-325目）90%以上才能單體解離，由于粒度細不能用重選方法得到合格鐵精礦，所以不能用處理鞍山地區(qū)紅鐵礦石的典型選礦工藝流程。經(jīng)長沙礦冶研究院長期研究，2007年制定了階段磨礦-弱磁-強磁-陰離子反浮選工藝，對于含鐵31.72%的原礦石經(jīng)擴大連選試驗后得到鐵精礦含鐵66.95%，鐵回收率72.62%。按照此工藝太鋼在袁家村礦山今年已建成年處理原礦石2200萬噸的國內(nèi)最大規(guī)模的選礦廠。工藝流程見圖4。2.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石-山西袁家村紅鐵礦石18太鋼袁家村紅鐵礦石儲量12億噸，其鐵礦物粒度比鞍山66產(chǎn)率；品位回收率圖例：%原礦磨礦1分級-0.045mm90.47%100.00；31.72100.00弱磁選強磁選磨礦2分級濃縮浮選粗選精選四次掃選鐵精礦尾礦34.20；66.9572.6265.80；13.1227.38圖4

袁家村鐵礦階段磨礦弱磁-強磁-濃縮-反浮選擴試流程圖85.05%-0.075mm19產(chǎn)率；品位圖例：%原礦磨礦1分級-0.045mm9067祁東鐵礦是湖南省最大的鐵礦山，儲量3.6億噸，它的鐵礦物粒度更細，需要細磨到-0.037mm（-400目）>95%鐵礦物才能基本單體解離。2005-2007年，經(jīng)長沙礦冶研究院研究制定了階段磨礦-絮凝脫泥-陰（陽）離子反浮選工藝，由于鐵礦物及脈石粒度更細，礦石磨細后僅用浮選分選得不到高品位鐵精礦，礦泥的存在嚴(yán)重干擾陽離子或陰離子反浮選，必須先把微細粒的礦泥脫除干凈才能進行正常浮選，對于含鐵30.83%的原礦石經(jīng)擴大連選試驗分選得鐵精礦含鐵64.14%，鐵回收率70.67%。

2.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石-湖南祁東鐵礦石20祁東鐵礦是湖南省最大的鐵礦山，儲量3.6億噸，它的鐵68

近期按此工藝現(xiàn)已建成年處理鐵礦石300萬噸/a選礦廠。

2008年湖南三安公司按此工藝建成30萬噸/a選礦實驗廠，選礦廠工業(yè)試驗經(jīng)84小時運行，對含鐵30.70%的原礦石選礦得到鐵精礦含鐵63.02%，鐵回收率65.83%。

由于礦石性質(zhì)變化對選礦指標(biāo)有較大影響，目前按鐵精礦品位63~65%，鐵回收率70~65%組織生產(chǎn)。如此細的紅鐵礦石絮凝脫泥-陰離子捕收劑反浮選生產(chǎn)技術(shù)在國內(nèi)取得突破性進展，為國內(nèi)微細粒鐵礦石生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。工藝流程見圖5。2.2.1.2鞍山式貧氧化鐵礦石-湖南祁東鐵礦石21近期按此工藝現(xiàn)已建成年處理鐵礦石300萬噸/a選礦廠69

圖5

祁東紅鐵礦石階段磨礦-絮凝脫泥-反浮選工業(yè)生產(chǎn)原則流程圖(30萬噸/年)22圖5祁東紅鐵礦石階段磨礦-絮凝脫泥-反浮選工業(yè)生產(chǎn)70

2.2.2褐鐵礦、菱鐵礦石選礦研究及生產(chǎn)褐鐵礦大部分都是由菱鐵礦及多金屬硫化礦經(jīng)多年風(fēng)化，淋濾形成的。兩種鐵礦石中的鐵礦物比磁化系數(shù)都低，磁性弱，比重也小，難于和共生的脈石分選。

采用磁化焙燒-磁選小型試驗表明不僅鐵精礦品位可以提高，而更重要的是鐵的回收率可以明顯提高（一般70~85%），分選效果好。特別近幾年來由于國內(nèi)鐵礦石非常緊缺，許多科研單位和企業(yè)都對這兩種鐵礦石作過很多實驗室小型試驗研究，通常的重選、弱磁選、強磁選及浮選方法分選，鐵精礦品位不僅低（含鐵45~55%），更重要的是鐵的回收率很低，一般僅40~60%，分選效果不好。

232.2.2褐鐵礦、菱鐵礦石選礦研究及生產(chǎn)71豎爐焙燒回轉(zhuǎn)窯焙燒酒鋼選礦廠陜西大西溝鐵礦

新疆切列克其鐵礦

閃速磁化焙燒

菱鐵礦、褐鐵礦磁化焙燒的研究發(fā)展方向研究開發(fā)中……

2.2.2褐鐵礦、菱鐵礦石選礦研究及生產(chǎn)24豎爐焙燒回轉(zhuǎn)窯焙燒酒鋼選礦廠陜西大西溝鐵礦新疆切列克其722.2.2.1

豎爐磁化焙燒酒泉鋼鐵公司選礦廠酒鋼選礦廠年處理鐵礦石650萬噸，礦物成分主要為鏡鐵礦、少量菱鐵礦和褐鐵礦。破碎后，>15mm的塊礦350萬噸采用豎爐焙燒，目前用100m3

豎爐20座，入爐塊礦含鐵34～35%，生產(chǎn)鐵精礦品位55～56%，含SiO210.5%、鐵回收率72～74%。對該鐵精礦進行了陽離子反浮選試驗研究，2007年建成了磁化焙燒-弱磁選-新型陽離子（GE-609）反浮選流程，反浮選鐵精礦品位達到60.61%、SiO2降低到5.76%，實現(xiàn)了酒鋼30多年的夢想，明顯地提高了高爐煉鐵系數(shù)及節(jié)能減排的效益。

252.2.2.1豎爐磁化焙燒酒泉鋼鐵公司選礦廠73

大西溝菱鐵礦為國內(nèi)最大的菱鐵礦床（含少量褐鐵礦），鐵礦石儲量近3億噸，原礦石含鐵26.96%。經(jīng)長沙礦冶研究院研究，2004年制定了磁化焙燒-弱磁-陽離子反浮選工藝流程，2006年8月大西溝礦業(yè)有限公司按推薦工藝在大西溝建成二條90萬噸菱鐵礦焙燒生產(chǎn)線生產(chǎn)至今，4臺ф4.0m×50m回轉(zhuǎn)窯，入爐菱鐵礦石16～0mm（全粒級）磁化焙燒，經(jīng)弱磁選-反浮選工藝工業(yè)生產(chǎn)14天考查表明，對于含鐵26.96%的原礦石經(jīng)選礦生產(chǎn)出鐵精礦品位60.08%，鐵回收率75.62%。這是國內(nèi)菱鐵礦選礦大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的最佳技術(shù)指標(biāo)。為國內(nèi)菱鐵礦鐵礦石開發(fā)利用起到了示范作用。工藝流程見圖6。2.2.2.2回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒-陜西大西溝菱鐵礦石

豎爐磁化焙燒不僅焙燒時間長，處理量小，能耗高，而且不能處理粉礦。為了優(yōu)化磁化焙燒的工藝和裝備，開發(fā)利用褐鐵礦和菱鐵礦石，我國幾十年來不斷地對回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒進行研究。26大西溝菱鐵礦為國內(nèi)最大的菱鐵礦床（含少量褐鐵礦），鐵74二段回收機62.57；11.5924.38；6.9637.43；60.0875.62；82.00精選二段溢流-0.045mm92.8%一段磁尾磁選一粗一掃；0.26T五磁；0.35T一段回收機一段磨礦焙燒礦(-16mm)100.00；29.74100.00；93.50三磁；0.19T二段磨礦旋流器Ф500mm一次掃選浮選粗選旋流器Ф250mm產(chǎn)率%；品位%

回收率%；濃度%尾礦一段溢流-0.074mm77.4%成品精礦四磁；0.19T浮尾回收機圖6大西溝菱鐵礦生產(chǎn)流程考查流程簡圖27二段回收機62.57；11.5937.43；60.08精75

切列克其鐵礦石由一大型菱鐵礦床經(jīng)多年風(fēng)化上部形成了褐鐵礦石，含鐵43.40%。整個礦床儲量4899萬噸。經(jīng)長沙礦冶研究院實驗室研究制定了磁化焙燒-單一磁選工藝流程，在大西溝大型回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒工業(yè)生產(chǎn)成功的基礎(chǔ)上，長沙礦冶研究院負責(zé)對切列克其褐鐵礦工程建設(shè)及生產(chǎn)調(diào)試。2008～2010年先后建成ф4.0m×60m回轉(zhuǎn)窯5臺，年處理原礦石200萬噸。2011年5月生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)見圖6：原礦石含鐵37.73%經(jīng)磁化焙燒磁選后得到鐵精礦品位62.39%鐵回收率85.02%的優(yōu)良技術(shù)指標(biāo)。2.2.2.2回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒-新疆切列克其褐鐵礦石

28切列克其鐵礦石由一大型菱鐵礦床經(jīng)多年風(fēng)化上部形成76產(chǎn)率；品位回收率圖例：%100.00；37.73100.00原礦煤8%煙塵燒失80.53；43.4692.76磨礦-0.075mm占75%86.47；42.4497.2660.55；55.4789.0325.92；11.998.2355.01；59.5086.7651.41；62.3985.023.60；18.251.745.54；15.452.2735.06；13.1812.245.94；28.564.50粗選1800Oe精選Ⅰ1600Oe精選Ⅱ1600Oe掃選

3000Oe尾礦鐵精礦29.12；10.047.74圖7新疆褐鐵礦生產(chǎn)流程圖8.00；34.137.2411.47；0.000.0029產(chǎn)率；品位圖例：%100.00；37.73原礦煤8%煙塵772.2.2.3多級循環(huán)流態(tài)化磁化焙燒工藝（簡稱閃速磁化焙燒）研究與開發(fā)為開發(fā)利用褐鐵礦、菱鐵礦石資源，豎爐磁化焙燒技術(shù)及裝備雖然比較落后，但因為沒有比之更先進的磁化焙燒裝備不得不仍然在工業(yè)生產(chǎn)上繼續(xù)應(yīng)用?；剞D(zhuǎn)窯磁化焙燒，明顯比豎爐有大的進步，它能全粒級焙燒，入爐礦石粒度小，焙燒時間大大縮短，產(chǎn)量增大，能耗降低，但它還有結(jié)圈，焙燒時間長，處理量小等問題。上述問題的存在促使我們開始研究第三代磁化焙燒（閃速磁化焙燒）技術(shù)及裝備，該技術(shù)裝備若能研究成功，將極大地改善和提高磁化焙燒技術(shù)和效果，使磁化焙燒技術(shù)及裝備進一步得到改進與優(yōu)化。302.2.2.3多級循環(huán)流態(tài)化磁化焙燒工藝（簡稱閃速磁化78閃速磁化焙燒關(guān)鍵技術(shù)是將褐鐵礦、菱鐵礦石及最難分選的鮞狀赤鐵礦石預(yù)先粉磨至0.2mm以下，以流態(tài)化的形態(tài)分布于還原氣氛中，焙燒系統(tǒng)中的傳熱、傳質(zhì)效果都會大幅度改善，達到磁化還原反應(yīng)速度快（一般10～60秒），處理量大，節(jié)能降耗。能提高鐵精礦質(zhì)量，提高回收率，能充分合理回收利用鐵礦石資源。

利用實驗室建成的50kg/h閃速磁化焙燒試驗裝置對多家礦山的褐鐵礦、菱鐵礦進行了試驗，效果良好，結(jié)果見表2。2.2.2.3多級循環(huán)流態(tài)化磁化焙燒工藝（簡稱閃速磁化焙燒）研究與開發(fā)31閃速磁化焙燒關(guān)鍵技術(shù)是將褐鐵礦、菱鐵礦石及最難分選表2不同類型鐵礦石閃速磁化焙燒實驗室試驗結(jié)果（%）礦山礦石類型產(chǎn)品名稱產(chǎn)率鐵品位鐵回收率河南靈寶公司赤鐵礦（浸渣）磁選精礦52.8560.1590.13磁選精礦47.157.389.87焙燒礦100.0035.27100.00重鋼接龍鐵礦菱鐵礦磁選精礦62.3058.7686.05磁選精礦37.7015.7413.95焙燒礦100.0042.54100.00昆鋼包子鋪鐵礦褐鐵礦磁選精礦57.4059.5092.06磁選精礦42.606.917.94焙燒礦100.0037.10100.00武鋼大冶強磁中礦菱鐵礦褐鐵礦磁選精礦70.9660.1693.05磁選精礦29.0411.006.95焙燒礦100.0045.88100.00武鋼黃梅鐵礦褐鐵礦磁選精礦50.9360.6791.74磁選精礦49.075.678.26焙燒礦100.0033.68100.00江西鐵坑鐵礦褐鐵礦磁選精礦61.9260.2794.31磁選精礦38.085.915.69焙燒礦100.0039.57100.00表2不同類型鐵礦石閃速磁化焙燒實驗室試驗結(jié)果（%）礦山802.2.2.3多級循環(huán)流態(tài)化磁化焙燒工藝（簡稱閃速磁化焙燒）研究與開發(fā)為了取得為黃梅鐵礦建設(shè)閃速焙燒工業(yè)爐的相關(guān)參數(shù)，我們近期建成5萬噸/年小型工業(yè)爐，并進行了試驗，取得了良好的技術(shù)和經(jīng)濟指標(biāo)，對于含鐵31%的菱鐵礦，經(jīng)過磁化焙燒-磁選后可得到含鐵59.02%的鐵精礦，鐵回收率89.40%。332.2.2.3多級循環(huán)流態(tài)化磁化焙燒工藝（簡稱閃速磁化81

2.2.3包頭白云鄂博鐵、稀土、鈮選礦工藝

白云鄂博氧化礦1991年改建為弱磁選-強磁選-反浮選工藝，該工藝是根據(jù)白云鄂博氧化礦石粒度特性，礦物間的可選性差異以及當(dāng)時選礦工藝、設(shè)備技術(shù)水平制定的。

強磁中礦以羥肟酸類捕收劑可浮選出高質(zhì)量的稀土精礦，其稀土浮選尾礦五氧化二鈮含量較原礦富集約一倍，作為下一工序回收鈮礦物的原料。

首先連續(xù)磨礦至-0.074mm90%以上，有用礦物基本單體解離，利用礦物的磁性差異，采用弱磁選-強磁選將礦物分組，獲得富含鐵的磁選鐵精礦、富含稀土和鈮礦物的強磁中礦以及含少部分稀土和大量脈石的強磁選尾礦。弱磁選鐵精礦及強磁選鐵精礦混合一起（或單一各自反浮選）采用硅酸鈉為抑制劑，烴基磺酸和羧酸組成的捕收劑反浮選，除去其中的螢石、稀土、碳酸鹽等易浮礦物，獲得含鐵63%以上的鐵精礦。342.2.3包頭白云鄂博鐵、稀土、鈮選礦工藝82圖8中貧氧化礦選鐵原則工藝流程圖35圖8中貧氧化礦選鐵原則工藝流程圖83圖9強磁中礦浮稀土原則工藝流程圖

強磁中礦中待回收的礦物主要為稀土礦物和鈮礦物，脈石主要為碳酸鹽礦物、螢石及含鐵硅酸鹽礦物。浮選稀土礦物的捕收劑主要為環(huán)烷基羥肟酸，水玻璃為主要抑制劑，可浮選出品位不同的稀土精礦（60%、50%、30%等）。稀土浮選尾礦作為回收鈮原料。

螯合絡(luò)合捕收劑如羥肟酸是分離浮選性質(zhì)相近礦物的專屬性強地高效浮選藥劑，如包頭稀土、鈮礦物的浮選和攀枝花鈦鐵礦物的浮選都使用該類捕收劑起到了很好的分選效果，這是對氧化礦物浮選分離的特效捕收劑。：REO