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1、磁铁矿技术磁铁矿在我国铁矿物的储量中占了很大的比例，达到了 488。找出合理的工艺及设备 来处理磁铁矿物对于我们国家矿山的发展及整个钢铁业的发展都有着极为重要的意义。近 年来我国的选矿工作者经过了不懈的努力使磁铁矿选矿工艺及设备有了很大的发展，铁精 矿品位有了很大的提高。个别选矿厂已经达到了 70，全国平均提高了 l以上；而且杂 质含量明显下降，有的选矿厂应用单一磁选法把二氧化硅含量降到了 2以下。给炼铁创 造了有利的条件，同时也发展了矿山自己 。 尽管这样，但还存在着一些发展中的问题，分述如下： 1、磨矿产品细度不尽合理 我国磁铁矿物的嵌布粒度极不均匀，从几微米到几毫米都 有，且在同一矿山同
2、一矿体中存在同样的问题，给选矿作业带来了很大的困难。现在的工 艺为了磁铁矿物的单体分离达到工艺要求，就必然会以最小的嵌布粒度作为标准进行磨矿， 其结果造成部分矿物的过磨。当矿物产生过磨时，矿粒自身的键力大于其自身的惯性力时，使选矿工艺变得无计可 施，其后果是精矿品位的降低及金属回收率的降低，之所以存在这种现象，主要有以下几 方面因素。 (1)磨矿设备单一。我国磨矿设备品种单一，且选矿厂只能在目前市场上仅有 的几种类型中选择，不外乎自磨，球磨，棒磨。自磨以其选择性磨矿作用强而被选矿工作 者看好，但其难磨粒子的存在又给推广应用造成了很大的障碍。这是因为处理难磨粒子的 破碎系统对铁器的进入限制很严，
3、非铁磁性金属的剔除很难做到，铁磁性金属又难与磁性 矿物分开，所以顽石破碎系统很难运行，使自磨机的生产能力无法提高，满足不了选矿生 产要求，这样就限制了自磨机在磁铁矿山的推广应用。精确的除铁装置，顽石破碎系统放 宽对铁器的限制界限，是今后研究的方向。近年来国内的选矿工作者及设备制造厂进行了这方面的研究，而且收到了一些效果。 例如柱磨机已在现场试验，获取了一些非常重要的数据，为今后的科研奠定了一定的基础。 球磨机除规格之外其作用相同，其可选择的范围有限。国内对这方面的重视不够，投入的 也很少，使选矿工作者没有选择的余地。其结果是只能用流程来适应设备，选矿工艺流程 无法达到最优。近几年选矿工作者对国
4、外的辊磨机、艾沙磨、搅拌磨进行了一些研究，现在还停留在 试验阶段，由于其造价高也给其推广应用带来一定的困难，真正进人选矿流程还没有先例。 国内近几年研制的柱磨机、广义为选矿工作者提供了新的磨矿设备，这类磨矿设备对矿物 磨碎有其独到的作用，且造价低，磨矿成本低，为选矿工作者提供了新的思路，为磨矿开 辟了新的道路。由于近些年才进入市场，而且磁铁矿还处于试验阶段，其设计质量，制造 精度，耐磨材料，连续运转能力，可操控性还有待进一步提高。其处理能力还很小，不利 于大规模生产的需要，今后应该在设备大型化工作间隙自适应方面进一部研究。减少手动 调节次数。这样才能在磁铁矿厂推广应用。 （2）磨矿作业的给矿粒
5、级过宽。现在的磨 矿工艺普遍是两段这在磨矿介质的选择上存在很大困难。针对性特别强的选择磨矿介质很 难做到，针对性磨矿也无法实现，造成部分矿物被过磨，给选别作业带来很大困难。同时 一味的追求短流程也是造成这种局面的一个重要因素。这也是一个误区，我们的研究方向 应该是增加磨矿段数，使给矿粒级变窄，使磨矿介质的选择更有针对性，通过提高每段磨 矿效率来提高整体磨矿效率，这样消耗并没有增加。（3）分级作业有待进一步完善。我国磁铁矿选矿厂现在应用的分级设备主要有螺旋 分级机，水利螺旋器，高频细筛。螺旋分级机大部分选矿厂多年来一直在应用，由于近年 来铁精矿价格市场对品位加价幅度的提高，促使人们对对提高铁精矿
6、品位更加重视，螺旋 分级机的分级效率低，反向富级的缺点也得到人们的格外重视，所以在一些选矿厂已经被一些其他设备所代替，最终会被淘汰掉。水利螺旋器正在被大量应用于选矿厂用于分级设备，同时也也存在一些问题：一是由 于水利螺旋机是利用重力场进行分级，这就要求水利螺旋器内重力场是稳定的。这样矿物 才能被精确分级，但是我们现在的自动控制水平很难做到使水利螺旋器内有由一个稳定的 重力场，故精确分级无法实现；二是由于应用上的误区使水利螺旋器的给矿粒级过宽，势 必造成小密度的大颗粒与大密度的小颗粒混在一起同样无法精确分级。这就限制了水利螺 旋器的应用和发展。今后的研究方向应该放在自控上，使水利螺旋器内的重力场
7、保持稳定。这样才能使水 利螺旋器充分发挥其独特的功能，以达到精确分级的目的。近年来高频细筛在磁铁矿选矿 厂正被广泛的应用，对提铁降杂起到了非常重要的作用。国外的高频细筛结构比较合理， 筛分下驴也比较高但造价要比国内高许多，在矿山应用比较少。近几年国内高频细筛制造 厂作了大量的工作，也取得了很好的成绩。选矿厂应用国内设备比较多，近年来也受到了 比较好的效果，但设备本身即应用上存在一些问题，使其优势没有得到很好的发挥。一是 筛上合格粒级含量高，二是筛网磨损过快。二我国我国铁矿铁矿由于由于贫矿贫矿多（占多（占总储总储量的量的 97.5）和伴）和伴(共共)生有其他生有其他组组分的分的综综合合矿矿多（占
8、多（占总储总储量的量的 13），所以在冶），所以在冶炼炼前前绝绝大部分需要大部分需要进进行行选矿处选矿处理。理。1996 年全国入年全国入选铁矿选铁矿石石 21497 万万 t，占全国，占全国产铁矿产铁矿石原石原矿矿 25228 万万 t 的的85.2。入。入选铁矿选铁矿石生石生产铁产铁精精矿矿粉粉 8585.7 万万 t，其中重点，其中重点选矿选矿厂厂处处理原理原矿矿 10961 万万 t，生，生产铁产铁精精矿矿粉粉 4158 万万 t，占全国，占全国铁铁精精矿矿粉粉产产量的量的 48.4。一）一）矿矿石破碎石破碎我国我国选矿选矿厂一般采用粗破、中破和厂一般采用粗破、中破和细细破三段破碎流程
9、破碎破三段破碎流程破碎铁矿铁矿石。粗破石。粗破多用多用 1.2或或 1.5旋回式破碎机，中破使用旋回式破碎机，中破使用 2.1或或 2.2标标准型准型圆锥圆锥式式破碎机，破碎机，细细破采用破采用 2.1或或 2.2短短头头型型圆锥圆锥式破碎机。通式破碎机。通过过粗破的粗破的矿矿石，石，其其块块度不大于度不大于 1，然后，然后经过经过中、中、细细破碎，破碎，筛筛分成分成矿矿石粒度小于石粒度小于 12的最的最终产终产品送磨品送磨矿矿槽。槽。二）磨二）磨矿矿工工艺艺我国我国铁矿铁矿磨磨矿矿工工艺艺，大多数采用两段磨，大多数采用两段磨矿矿流程，中小型流程，中小型选矿选矿厂多采用一厂多采用一段磨段磨矿矿
10、流程。由于采用流程。由于采用细筛细筛再磨新工再磨新工艺艺，近年来一些，近年来一些选矿选矿厂已由两段磨厂已由两段磨矿矿改改为为三段磨三段磨矿矿。采用的磨。采用的磨矿设备矿设备一般比一般比较较小，最大球磨机小，最大球磨机3.66，最大棒磨机，最大棒磨机 3.24.5，最大自磨机，最大自磨机 5.51.8，砾砾磨磨机机 2.73.6。磨磨矿矿后的分后的分级级基本上使用的是螺旋分基本上使用的是螺旋分级级机。机。为为了提高效率，部分了提高效率，部分选矿选矿厂厂用水力旋流器取代二次螺旋分用水力旋流器取代二次螺旋分级级机。机。（三）（三）选别选别技技术术 .磁磁铁矿选矿铁矿选矿主要用来主要用来选别选别低品位
11、的低品位的“鞍山式鞍山式”磁磁铁矿铁矿。由于。由于矿矿石磁性石磁性强强、好磨好、好磨好选选， ，国内磁国内磁选选厂均采用厂均采用阶阶段磨段磨矿矿和多和多阶阶段磨段磨矿矿流程，流程，对对于粗粒嵌布的磁于粗粒嵌布的磁铁矿铁矿采用前者（一段磨采用前者（一段磨矿矿），），细细粒、微粒、微细细粒嵌布的磁粒嵌布的磁铁矿铁矿采用后者（二段或三采用后者（二段或三段磨段磨矿矿）。我国自己研制的系列化的永磁化，使磁）。我国自己研制的系列化的永磁化，使磁选选机机实现实现了永磁化。了永磁化。70年代以后，由于在全国磁年代以后，由于在全国磁铁矿选矿铁矿选矿厂推广了厂推广了细筛细筛再磨新技再磨新技术术，使精，使精矿矿品品
12、位由位由 62提高到了提高到了 66左右，左右，实现实现了冶金工了冶金工业业部提出精部提出精矿矿品位达到品位达到65的要求。的要求。（四）（四）烧结烧结球球团团技技术术烧结烧结技技术术是我国人造富是我国人造富矿矿的主要手段。的主要手段。1996 年共生年共生产产人造富人造富矿矿 16095.6万万 t，其中重点企，其中重点企业业 9485.9 万万 t，占，占 58.9%，地方国，地方国营营企企业业 6133.7 万万 t， ，占占 38.1%。 。我国在我国在细细精精矿烧结矿烧结的技的技术术上已达到相当水平。鞍上已达到相当水平。鞍钢钢早在早在 50 年代初就在年代初就在烧结烧结机上成功地把酸
13、性机上成功地把酸性烧结矿烧结矿制作方法改制作方法改为为碱性碱性烧结矿烧结矿制作方法，在世制作方法，在世界上第一个用消石灰或生石灰作熔界上第一个用消石灰或生石灰作熔剂剂解决了解决了细细精精矿烧结问题矿烧结问题。 。烧结烧结球球团团的装的装备备水平也有所提高，全国共有水平也有所提高，全国共有烧结烧结机机 419 台，台，总总面面积积155222，其中：，其中：1302级级以上的以上的烧结烧结机有机有 22 台，合台，合计计面面积积41072； ；241292的的烧结烧结机机 197 台，合台，合计计面面积积 93872；小于；小于 242的的烧结烧结机机 200 台，合台，合计计面面积积 2028
14、2。 。1994 年年 2 月月 24 日在日在马马鞍山鞍山钢铁钢铁厂投厂投产产的的 3002烧结烧结机，是我国除宝机，是我国除宝钢钢外自行外自行设计设计、制造和建、制造和建设设的的规规模最大模最大的的现现代化代化烧结烧结机。机。一种可提高精矿品位和回收率的选矿工艺方法，包括破碎、磨矿、选矿工序，破碎工序后采用料层滚压式粉碎设备在球磨机或其他磨矿机前进行超细碎或粗磨，粉碎后的产品作为磨矿工序的给料。另一种方法，包括破碎、自磨机磨矿、选矿工序，自磨机磨矿工序后用料层滚压式粉碎设备在球磨机或其它磨机前进行超细碎或粗磨，粉碎后的产品作为球磨机或其它磨机磨矿工序的给料。又一种方法，包括破碎、磨矿、选矿
15、工序，采用料层滚压式粉碎设备作为磨矿的设备。本方法可提高精矿品位，降低尾矿品位和增加有用矿物的回收率，提高矿物产品质量同时显著降低能耗和增加产量，可显著提高矿山及选矿厂的经济效益，减少国家有用矿物资源的浪费。（一）磁选矿石1、单一磁铁矿石，主要是沉积变质型磁铁矿石。矿石中铁矿物绝大部分是磁铁矿，以 细粒嵌布为主；脉石矿物主要是石英或角闪石等硅酸盐矿物。有的含硅酸铁较多，此类矿 石选矿生产历史最长，由于矿石组成简单，常采用弱磁选方法。对于大中型磁选厂，当磨矿粒度大于 0.2 毫米时，常采用一段磨矿磁先；小于 0.2 毫米时， 则采用两段磨矿磁选。若在粗磨能分出合格尾矿时，则采用阶段磨矿磁选。缺水
16、地区，则 采用干式磨矿干式磁选，被贫化了富磁铁矿石或贫磁铁矿石，一般用干式磁选剔除脉石， 前者得到块状富矿石；后都经磨矿磁选获得精矿。 为了获得高品位精矿，可将磁铁矿精矿用反浮选或击震细筛等方法处理。为了提高回收率， 可考虑尾矿再选等工艺进一步回收。目前对硅酸铁尚无合理的利用途径，因此，矿石中的硅酸铁在选矿中不强调回收。用选矿方法虽可回收硅酸铁，但由于含铁硅酸盐矿物中的铁品位低，将会较大幅度地降低总精 矿品位，在经济上就显得不合理。一般说来炉料中含有一定量硅酸铁时，并不影响大中型 高炉况顺行，并且硅酸铁中的铁也不会从炉渣中流失；但在小高炉中，由于硅酸铁在冶炼 过程中是吸热反应，且融点低。因之炉料中若含有一定量的硅酸铁时，则会降低炉温使炉 况不顺行，并且跑渣。2、含多金属磁铁矿石，主要是矽卡岩型含硫化物磁铁矿石和少数岩浆型含磷灰石磁铁 矿石，矿石中磁铁呈中粒（20.2 毫米）到细粒嵌布，脉石有硅酸盐或碳酸盐矿物，常
