磁鐵礦選礦技術進展

摘 要：全球各個國家均有自己的資源，其中鐵礦分布較廣，分布于50個國家，但絕大多數主要集中分布在其中的12個國家。每個國家因其地理特性的不同，鐵礦分布情況也有差異，無論是儲量、礦床類型、鐵礦類型，還是鐵礦的貧富程度，均存在著很大的差異。本文綜述了磁鐵礦的分布狀況以及相關選礦技術，為我國鐵礦的自給自足奠定基礎。

關鍵詞：磁鐵礦；選礦技術；綜述

一、鐵資源概況

1、世界鐵礦資源分布及利用

鐵元素在地殼中的含量次于O、Si、Al排第四，其中沉積巖中鐵平均含量為2-3%，在玄武巖和巖漿巖中平均含量8.5%，全球鐵礦石總量超過8000億噸，鐵含量在2300億噸以上[1]，在現今工業社會中，鐵在所有用于工業生產的金屬中占95%左右的比例[2]。98%的鐵用于鋼的生產，其他則2%要用于洗煤和水泥工業[3]。鐵礦石作為鋼鐵工業的礦物原料，廣泛分布于約48個國家[4]，世界各鐵礦儲量大的國家都有各自的鐵礦集中區[5-6]。

自從2011年5月份以來，新鐵礦山為全球鐵礦石產量增加了12.5億噸的產能，在世界主要鐵礦石生產國中，澳大利亞、巴西和中國產量分別增長了12.7%、5.1%和2.1%。在目前的國際市場上，出口鐵礦石由澳大利亞必和必拓、力拓與巴西淡水河谷公司所壟斷，2011年三個鐵礦石巨頭鐵礦產量合計占全球產量的34.7%。隨著各國對鋼鐵需求越來越大，預計近幾年，世界鐵礦產量將達到288.3億噸[7-8]。

2、我國鐵礦資源類型及分布

我國鐵礦資源主要集中分布在鞍山本溪、冀東密懷、攀枝花西昌、五臺呂梁、寧憲廬極、包頭白云鄂博、魯中、邯邢、鄂東、海南等地 [9-10]。巖漿型鐵礦占15%，接觸交代熱液型鐵礦占12%，均高于世界同類礦石比例，其中晚期巖漿型鐵礦以釩鈦磁鐵礦為主，已在工業上大規模應用；沉積變質型和沉積型鐵礦分別占55%和12%，我國選鐵礦類型主要是部分沉積變質型鐵礦與沉積型鐵礦，它們有的未被充分利用，有的目前尚無法開采利用[11]。

總之，我國鐵礦資源的特點為：資源儲量大、分布相對集中、難選礦多、易選礦少。

二、磁鐵礦選礦工藝

1、單一磁選工藝

隨著磁選設備的不斷改進和配合使用，磁選工藝越加成熟，這為使用單一磁選工藝選別赤鐵磁鐵的復合鐵礦石奠定了基礎，磁選工藝成本低、生產上操作簡單，不造成環境污染。劉李梅等人對本鋼集團賈家堡子鐵礦8號礦體礦石進行了單一磁選和磁選反浮選工藝對比，發現二者得到的精礦指標十分相近；若采用單一磁選工藝要求稍小的磨礦細度，而選擇磁選反浮選工藝則流程更復雜且需要考慮藥劑成本、環境因素[12]。

2、磁選-重選聯合選別

在鐵礦選礦方法中，重選的重要性僅次于磁選。在重選設備中，跳汰機用于粗粒嵌布的易選鐵礦的選別，不需多段工藝，得到需后續處理的中礦或直接得到精礦；螺旋溜槽通常在單一重選工藝中使用。隨著鐵礦資源逐漸貧、細、雜難選化，磁選重選等聯合工藝應運而生，搖床、離心機等重選設備也在各選廠廣泛使用。

3、磁選-浮選聯合選別

浮選是選別赤鐵礦、黃鐵礦的主要方法，也常用于磁鐵礦的精選作業。鞍鋼齊大山紅鐵礦是磁選陰離子反浮選工藝在工業上應用的典型例子，2003年，礦石經連續磨礦-弱磁、強磁拋廢-陰離子捕收劑RA-315反浮選，在原礦含鐵29.5%的基礎上得到鐵精礦品位高于67.4%，尾礦含鐵低于11%。此后，多處鐵礦選礦廠以此工藝為核心建成或技改。根據鐵礦石的組成，強、弱磁選作業有時并不需要都使用，太鋼尖山鐵礦按弱磁-陰離子反浮選工藝流程改造后，精礦品位提高3個百分點以上[16]。某赤鐵礦中含少量硫化鐵和微量磁鐵礦，采用強磁選-反浮選工藝，在原礦品位為26.61%的情況下，獲得鐵品位回收率分別為65.81%和73.77%的鐵精礦[17]。

4、磁選-重選-浮選聯合選別

東鞍山鐵礦主要礦物為假象赤鐵礦和磁鐵礦，次要礦物為赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦，其他微量，屬于典型上述的不易選別的礦石。由于礦物嵌布粒度不均，各有用礦物之間及與脈石的共伴生關系密切，連續磨礦后63.68%的礦粒超出浮選藥劑作用范圍，單一浮選直接造成大量鐵損失在尾礦中。2001年，東鞍山燒結廠通過重選-強磁選-反浮選和強磁選-重選-反浮選工藝流程均獲得鐵品位高于64%的合格鐵精礦，回收率>71%。此外，鞍山地區的關門山、谷首略、胡家廟子和石立子山等鐵礦均采用重選-磁選-浮選的聯合工藝[18]。

參考文獻

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[17]向健雄，趙希兵，孫敬鋒，姬云波.某復雜難選赤鐵礦的選礦試驗研究[J].礦產保護與利用，2011（2）：51-52

[18]陳占金，李維兵，孫勝義，周凌嘉.鞍山地區難選鐵礦石選礦技術研究[J].金屬礦山.2007（1）：30-34

作者簡介：

歐陽廣遵（1989.03-），男，山東濟寧，碩士研究生，選礦技術與工藝，工程師。

（作者單位：中鋼集團山東富全礦業有限公司）