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中南选矿网第四期选矿培训中南选矿网我国铁矿选矿技术的进展我国铁矿资源“贫、细、杂”的特点给选矿处理增加了很大难度，广大选矿工作者面对这一现实，经过几十年的不懈努力，卓有成效地攻克了诸多技术难题，是我国铁矿选矿技术得到长足进步和发展，总体水平有很大提高。特别是近年来，新工艺、新设备、新材料、新药剂不断研制并成功应用，选矿技术和工艺指标取得突破性进展，跨入世界先进行列，为我国钢铁工业发展做出了突出贡献。铁矿选矿技术的进展赤铁矿选矿技术取得重大突破磁铁矿选矿技术迈上新台阶多金属型铁矿综合回收取得重大进展新型高效设备的研制与应用为选矿技术进步起到重要作用选矿厂自动控制水平不断提高自磨工艺从无到有自磨技术更加成熟赤铁矿选矿技术取得重大突破赤铁矿石（包括磁铁-赤铁混合矿石）是我国重要铁矿资源，也是我国难选矿石主要类型之一。20世纪60年代初期，国内主要采用焙烧-磁选及单一浮选工艺处理赤铁矿石，生产技术指标较差。后来经过不断攻关改造，指标虽然有所改善，但没有太大的进展。近年来，随着一些新工艺、新设备、新药剂的成功研制与应用，赤铁矿选矿技术取得重大突破，工艺指标达到更高水平。鞍钢调军台和齐大山选矿厂精矿品位均已达到67.5%，东鞍山选矿厂也达到64.5%。•鞍山调军台选矿厂该选厂所处理的矿石为齐大山铁矿矿石。齐大山铁矿属于鞍山式沉积变质矿床，地表及浅部为氧化矿，氧化程度较深。目前，供选矿厂的矿石属于由氧化矿向半氧化矿过渡的混合矿石。调军台选矿厂于1998年建成投产，设计规模900万t/a，采用三段破碎（粗破碎在矿山），两段连续磨矿，弱磁-强磁-阴离子反浮选流程。选矿厂铁精矿采用浆体管道输送至鞍钢厂区，输送距离20km。自80年代以来，为解决齐大山贫赤铁矿选矿技术难题，国内许多科研、设计、大专院校等单位参与了实验研究和技术攻关，进行了多种流程方案和不同规模的实验研究（包括工业试验），在此基础上经过多方案比较确定采用连续磨矿，弱磁-强磁-阴离子反浮选流程。流程的主要特点是：——连续磨矿，弱磁-强磁-阴离子反浮选流程结构合理、紧凑，对矿石性质变化的适应性较强，生产稳定，操作管理较为方便。——弱磁-强磁作业既能提高浮选给矿品位，抛掉大量尾矿，并具有良好的脱泥效果，为后续的浮选作业创造较好条件。——首次将阴离子反浮选工艺应用于大工业生产，阴离子反浮选对矿泥的适应性强，泡沫脆，流动性好，分选效果好，操作稳定。——由于采用连续磨矿，并最终精矿全部为阴离子反浮选精矿，因此精矿粒度较细（-200目90%~95%），矿浆碱度高（pH10~11），这对于精矿长距离管道输送十分有利。这样的精矿也适合做球团矿的原料。•鞍钢齐大山选矿厂齐大山选矿厂于1970年建成投产，经多次改造形成了原矿经粗、中破碎和筛分，分成块矿（75~20mm）和粉矿（20~0mm）后，分别处理的流程。块矿采用竖炉焙烧-磁选流程；粉矿采用阶段磨矿，粗细粒分选，重选-磁选-酸性正浮选流程。选矿厂虽然经过多次改造，工艺指标有所改善，但没有突破性进展。本次改造前的2000年全厂平均指标为：精矿品位TFe63.51%，SiO2含量8%左右，铁回收率75.6%2000~2001年在试验研究的基础上进行改造。均采用了阶段磨矿，粗细粒分选，重选-弱磁-强磁-阴离子反浮选工艺流程。该流程主要特点是：——采用粗细粒分选工艺，实现了窄级别入选，充分满足选别设备要求的适宜粒度范围，有利于提高其选别效果。——粗粒选别采用重选-磁选工艺，可获得最终精矿和最终尾矿，只有少量中矿进入再磨，减少再磨机台数。——由于大部分矿量进入加工费较低的粗粒选别作业，并获得最终精矿，降低了精矿成本。——细粒选别采用弱磁-强磁-阴离子反浮选工艺，其中强磁作业起到抛尾和脱泥的双重作用，为下面的浮选作业创造了有利条件。——采用阴离子反浮选工艺，其捕收剂选择性好，捕收能力强，对矿石性质的变化具有较强的适应性，分选效果好，操作稳定。——由于取消了竖炉焙烧工艺，能耗大幅度降低，费用降低48.9%。调军台和齐大山两个选矿厂所采用的工艺流程有所不同，各有其特点，又适应各自的具体条件。生产实践证明，两种流程的应用是成功的，并取得明显的技术经济效果。鞍钢齐大山贫赤铁矿选矿工艺研究成果彻底结束了采用焙烧-磁选工艺处理鞍山式赤铁矿的历史，实现了我国赤铁矿选矿技术的重大突破，使我国赤铁矿选矿技术进入一个新阶段。调军台和齐大山两个选矿厂的成功经验也为其他矿山的建设和改造提供了范例，目前，已有一些类似矿山借鉴两选厂的经验进行改造或建设，如鞍钢东鞍山选矿厂、弓长岭新建赤铁矿选矿厂、唐钢司家营铁矿选矿厂、河南舞阳铁矿选矿厂（二期）等。鞍钢东鞍山选矿厂等东鞍山选矿厂自1958年投产以来，一直采用两段连续磨矿，单一碱性正浮选工艺流程，选矿指标较差。特别是近年来，由于矿山开采深部矿石，其嵌布粒度更细，矿物组成变化更加复杂，选矿厂精矿品位呈下降趋势。2002年选矿指标为：原矿品位32.85%，精矿品位60.16%，尾矿品位15.06%，回收率72.23%。自2001年，借鉴齐大山选矿厂流程改造经验相继进行了小型试验、连选试验和工业试验，并在此基础上对选矿厂进行全面改造。工艺流程为连续磨矿、中矿再磨、重选-强磁-阴离子反浮选。改造后的主要指标：原矿品位32%左右，精矿品位64.5%左右，尾矿品位16.5%左右，回收率65%左右。改造后精矿品位有较大提高，从60%提高到64.5%。存在的主要问题是尾矿品位偏高，回收率偏低，有待于强化研究，采取措施，提高回收率指标。鞍钢弓长岭选矿厂二选车间于1976年建成投产，原设计处理弓长岭铁矿贫赤铁矿。流程为磁选-重选联合流程，后改为连续磨矿，弱磁选-细筛-分级重选以及阶段磨矿，强磁选-重选两种流程。长期以来选矿工艺指标不佳（以1995年为例，原矿品位29.27%，精矿品位63.26%，尾矿品位17.00%，回收率57.32%），精矿成本高（1995年接近400元/t）。为此，弓长岭矿业公司于1998年将二选车间改造为处理磁铁矿，停止了赤铁矿生产。为满足弓长岭铁矿一、二期球团厂对铁精矿原料的需要，公司决定恢复赤铁矿生产。目前该选厂正在建设中，所采用的流程与齐大山改造流程基本相同，为阶段磨矿，粗细粒分选，重选-弱磁-强磁-阴离子反浮选流程。–梅山铁矿选矿厂二期扩建•梅山铁矿石矿物组成复杂，金属矿物主要有磁铁矿、假象赤铁矿、菱铁矿、黄铁矿等，并含有硫、磷等有害杂质。梅山铁矿采用破碎-分级预选-磨矿-脱硫浮选工艺流程。选矿厂面临两大技术难题：一是降磷问题，从1994年开始梅山铁矿原矿开采进入高磷区，原矿含磷由0.35%上升到0.40%以上。二是精矿过滤问题，梅山选矿厂铁精矿是国内最难过滤的铁精矿之一，1987年研究并实施了分级过滤（即将精矿用旋流器分级，粗粒部分采用原有的内滤式过滤机处理，细粒部分采用新增设的板框式压滤机处理），勉强维持生产，但过滤效率依然较低，滤饼水分较高，特别是细粒压滤部分，从而导致粗、细粒精矿滤饼难以混匀的问题。•为了解决这些问题，梅山铁矿和有关研究单位做了大量的多方案试验研究工作。在此基础上设计采用了对现有流程铁精矿增设弱磁-强磁脱磷深选的流程方案。扩建工程于1997年建成投产。•效果：采用弱磁-强磁深选脱磷系统的铁精矿含磷由0.43%降至0.25%以下，铁品位由53.5%提高到57.5%，达到了炼铁要求的铁精矿质量标准。深选流程除取得明显的降磷效果外，由于弱磁-强磁作业具有良好的脱泥作用，改善了铁精矿过滤性能，因而从根本上解决了梅山铁矿另一个老大难问题——过滤问题，结束了梅山铁矿精矿分级过滤的历史，取消了压滤作业系统。实现了梅山铁矿选矿技术的重大突破。•磁铁矿选矿技术迈上新台阶•磁铁矿选矿是铁矿石选矿的主体，在国内铁精矿产量中，磁铁矿精矿约占3/4。多年来磁铁矿选矿技术不断发展和进步，从60-70年代磁选设备的永磁化到80年代细筛工艺的应用，使磁铁矿选矿厂生产指标有了较大的改善，精矿品位从60%左右提高到65%-67%。进入21世纪以来，随着钢铁工业的发展，对原料的要求越来越高。为了满足这一要求，许多单位和矿山围绕“提铁降硅”做了大量的研究开发工作，并采用各种不同的技术方案对选矿厂进行了卓有成效的技术改造，取得显著效果，使我国磁铁矿品位由65%提高到68.85%，SiO2由8%~9%降至4%；太钢尖山铁矿采用单一阴离子反浮选工艺改造选矿厂，使铁精矿品位由65.5%提高到69.09%，SiO2由8%降至4%；本钢歪头山铁矿采用以新型细筛和磁选柱为主体的细筛再磨工艺进行改造，其试验指标精矿品位达到69.63%，SiO2降至3.42%；鞍钢大孤山选矿厂采用更新设备、优化流程结构等措施，也取得明显成效。•鞍山弓长岭选矿厂弓长岭选矿厂一选车间处理磁铁矿石；二选车间处理赤铁矿，1998年改造成处理磁铁矿石。两个选矿车间均采用阶段磨矿、单一磁选、细筛再磨流程，精矿品位为65%左右，SiO2含量为8%~9%。自2001年开始，弓长岭铁矿进行了磁铁精矿“提铁降硅”的试验研究工作，并于2002年相继完成了二选车间和一选车间的技术改造。其流程为：现有一、二选车间流程不变，其细筛筛下精矿采用阳离子反浮选-再磨-磁选流程深选。改造后精矿品位已接近69%，SiO2含量降到4%以下，提铁降硅部分作业回收率为98.5%左右。•太钢尖山铁矿选矿厂太钢尖山铁矿为细粒嵌布鞍山式磁铁矿石。选矿厂于1994年建成投产，原设计规模400万t/a，扩建后规模为500万t/a。采用三段破碎、阶段磨矿、单一磁选、细筛再磨流程。改造前精矿品位65.5%，SiO2含量8%左右。该矿于2002年对选矿厂进行了技术改造，实现了当年试验、设计、施工、投产。技术改造流程为，对原流程精矿采用单一阴离子反浮选（一次粗选、一次精选、三次扫选）流程进行深选。经改造后，精矿品位有较大的提高，目前已超过69%，SiO2含量降至4%以下，反浮选作业回收率为98.5%左右。•鞍钢大孤山选矿厂大孤山选矿厂包括一、二选车间（通称磁选车间）和三选车间。磁选车间采用阶段磨矿、磁选-细筛再磨工艺流程。2000年主要指标：原矿品位33.88%，精矿品位66.33%，尾矿品位8.86%，金属回收率83.34%。三选车间采用连续磨矿、磁选-细筛再磨工艺流程。改造前2000年生产指标：原矿品位31.88%，精矿品位64.21%，尾矿品位9.62%，金属回收率82.13%。大孤山选矿厂采用另一种方式——通过优化流程结构，改造（或更新）设备等措施，强化磁选-细筛再磨工艺来实现提铁降硅，取得满意效果。三选车间于2001年完成了技术改造。其主要内容包括：二次球磨机由格子型改成溢流型，磨矿介质由60mm钢球改为35mm×45mm圆棒；将一、二段细筛改为高频细筛；三段脱水槽之后加一段磁选作业；磨矿分级回路实施自动控制。为了给磁选车间技术改造提供依据，2003年1~3月在磁选车间7系列进行了工业试验，其主要改进内容：将二次分级机改为动压旋流器，用高频振网筛代替尼龙细筛；增加第5段磁选作业并采用多极磁系磁选机。工业试验取得较好指标，精矿品位达到67.44%。目前，磁选车间改造工程已经完成，达到预期的工艺指标。•本钢歪头山及南芬选矿厂本钢歪头山和南芬选矿厂均为大型磁选厂。处理矿石相似，均为鞍山式磁铁矿，工艺流程除破碎和一段磨矿不同外（歪头山采用自磨，南芬采用老三段破碎球磨）其余部分大体相同，均为阶段磨矿，单一磁选，细筛自循环流程。自70年代末采用细筛工艺以来，选矿指标有较大改善，精矿品位由原来的62%~63%提高到67%以上（SiO2含量6.5%左右）。为了进一步提铁降硅，满足炼铁对高质量铁原料要求，本钢决定对两个选矿厂进行技术改造。歪头山选矿厂采用以新型细筛和磁选柱为主要设备的细筛再磨流程；南芬选矿厂采用以新型细筛和磁选柱为主要设备的细筛自循环流程。两选厂试验研究取得良好指标，精矿品位均