我国铁矿选矿技术的进展和发展方向

浅谈我国铁矿选矿技术的进展和发展方向
中图分类号：tb753+.9 文献标识码：tb 文章编号：1009-914x（2012）32- 0326-01
几十年来，广大选矿工作者针对我国铁矿资源“贫、细、杂”
的特点开展了大量的研究工作，解决了诸多技术难题，使我国铁矿
选矿技术得到长足进步和发展，总体水平有很大提高。

尤其是近年
来，研制并成功应用了新的高效分选设备、新的高效浮选药剂以及
新的分选工艺。

从而使选矿工艺指标取得了突破性进展。

一、菱铁矿石选矿技术
由于菱铁矿的理论铁品位较低，且经常与钙、镁、锰呈类质同
象共生，因此采用物理选矿方法铁精矿品位很难达到45%以上，但
焐烧后因烧损较大而大幅度提高铁精矿品位。

比较经济的选矿方法
是重选、强磁选，但难以有效地降低铁精矿中的杂质含量。

强磁选
–浮选联合工艺能有效地降低铁精矿中的杂质含量。

马鞍山矿山研
究院对太钢峨口铁矿尾矿中碳酸铁矿物的回收利用进行了研究。

该
碳酸铁的赋存状态是以铁镁碳酸盐类质同象系列矿物为主，采用筛
分–强磁选–浮选联合工艺流程，最终铁精矿品位在35%以上（焙
烧后铁品位在51%以上），si02含量降至4%以下，四元碱度达到3
以上，既是一种铁原料，又具有炼铁熔剂的性能，与酸性铁精矿混
合冶炼能大大改善冶金性能。

中性或还原磁化焙烧一弱磁选是最原
始且可靠的菱铁矿选矿技术，虽然加工成本较高，但随着铁矿资源
紧缺和价值的升高，该技术的研究与应用逐渐升温。

块状铁矿石
（15～75mm）采用竖炉焙烧，而对于粉状铁矿石的焙烧，虽然曾进行过包括沸腾炉、回转窑焙烧等技术研究，但至今尚未有大规模的生产实践。

近几年，国内有关科研院所又重新加强对粉状铁矿石培烧技术的研究，并提出了所谓的“闪烁焙烧技术”，即利用回转窑焙烧技术使粉状铁矿石快速磁化焙烧。

采用该技术对武钢大冶铁矿的强磁精矿、酒钢强磁中矿、陕西大西沟铁矿等富含碳酸铁矿物的铁矿石进行了试验研究，铁精矿品位可提高到55%～60%。

二、褐铁矿石选矿技术
由于褐铁矿中富含结晶水，因此采用物理选矿方法铁精矿品位很难达到60%，但焙烧后因烧损较大而大幅度提高铁精矿品位。

由于褐铁矿在破碎磨矿过程中极易泥化，难以获得较高的金属回收率。

褐铁矿的选矿工艺有还原磁化焙烧一弱磁选、强磁选、重选、浮选及其联合工艺。

过去具有工业生产实践的选矿工艺有强磁选、强磁选一正浮选，但受褐铁矿石性质（极易泥化）、强磁选设备（对一20?m铁矿物回收率较差）及浮选药剂的制约，其选别指标较差，而还原磁化培烧一弱磁选工艺的选矿成本较高，因此该类铁矿石基本没有得到有效利用。

为了提高细粒铁矿物的回收率，曾进行用褐煤做还原剂和燃料的回转窑焙烧磁选技术的半工业试验、絮凝一强磁选技术工业试验等，均取得较好的试验结果。

例如，马鞍山矿山研究院对江西铁坑褐铁矿石进行了选择性絮凝一强磁选技术工业
试验，结果表明铁金属回收率可提高10个百分点以上，但由于絮凝设备及选择性絮凝工艺条件的控制尚未过关而未能工业化。

近年
来，随着新型高梯度强磁选机及新型高效反浮选药剂的研制成功，强磁选—反浮选—焙烧联合工艺分选褐铁矿石取得明显进展，即先通过强磁—反浮选获得低杂质含量的铁精矿，然后通过普通焙烧或者与磁铁精矿混合生产球团矿可大幅度提高产品的铁品位。

马鞍山矿山研究院对江西铁坑褐铁矿等铁矿石的试验研究结果表明，反浮选精矿铁品位可达到57%、sio2含量降至5%左右，经焙烧后产品的铁品位可达到64%以上，与焙烧、磁选、反浮选联合工艺相比，生产成本大幅度下降，使该类型铁矿石具有开采利用价值。

三、复合铁矿石选矿技术
我国大多铁矿石巾都含有两种以上的铁矿物，种类越多其可选性越差。

该类铁矿石中以共生有赤铁矿、镜铁矿、针铁矿、菱铁矿、褐铁矿等弱磁性铁矿物者较为难选。

常规的选矿工艺均可用于分选该类铁矿石，但当矿石中含菱铁矿或褐铁矿较多时，其铁精矿品位和回收率均难以提高。

目前，选矿效果较好的是弱磁—强磁—浮选和磁化焙烧—反浮选等联合工艺。

马鞍山矿山研究院对洒钢铁矿石（含镜铁矿、菱铁矿及褐铁矿等）粉矿（-15mm）采用强磁-正浮选工艺的研究结果表明，与现场采用的单一强磁选工艺相比，在铁精矿品位提高2个百分点（达到49%以上，烧后达到58%以上）的同时，铁金属回收率提高12个百分点以上（达到74%以上）。

另外，结合酒钢焙烧精矿性质特点，避免多段磁选方法和剩磁影响，用再磨—反浮选和再磨—弱磁—反浮选流程进行了降低焙烧磁选精矿
中的杂质含量试验。

在人选粒度82%一75?m的条件下，取得了
sio2+ai2o3的杂质含量由11%以上降到了6%以下、精矿铁品位由55%提高到59%以上（烧损后铁品位达60%以上）、降杂作业回收率达94%的良好指标。

四、鲕状赤铁矿石选矿技术
鲕状赤铁矿嵌布粒度极细且经常与菱铁矿、鲕绿泥石和含磷矿物共生或相互包裹，因此鲕状赤铁矿石是目前国内外公认的最难选的铁矿石类型。

过去，我国曾对该类型铁矿石进行了大量的选矿试验研究工作，其中还原焙烧一弱磁选工艺的选别指标相对较好，但由于其技术难点是需要超细磨，而目前常规的选矿设备及药剂难以有效地回收–10?m的微细粒铁矿物，因此该类型铁矿石资源基本没有得到利用。

随着我国可利用的铁矿资源逐渐减少，研究鲕状赤铁矿石的高效选矿技术已凸显重要性和紧迫性。

相关初步研究结果证明，超细磨一选择性絮凝（聚团）一强磁选或浮选、还原焙烧–超细磨—选择性絮凝（聚团）–弱磁选或浮选等高效选矿工艺或选冶联合工艺已显现其优越性。

五、未来的发展方向
近年我国复杂难选铁矿石选矿技术已取得可喜进展，但由于受我国铁矿石种类复杂及综合选矿技术经济水平不高的制约，我国复杂难选铁矿石资源的利用率还比较低，甚至个别矿种基本没有得到利用。

因此，我国以后应加强以下几个方面的研究工作：研究及应用高效的多碎少磨技术与装备；加强高效焙烧技术与装备研究，重点是细粒（粉状）物料焙烧技术与装备等；加强高效细粒磨矿分级
工艺与装备研究；加强高效细粒铁矿选矿工艺与装备研究，重点是深化研究选择性絮凝（聚团）–反浮选联合工艺、装备及其自动控制，研究选冶联合工艺及生物浸出工艺，研究高效回收微细粒铁矿物的强磁选机和浮选设备等；研制适合于铁矿物与含铁硅酸盐类矿物、硫、磷等有害杂质矿物高效分离的浮选药剂以及微细粒铁矿石的高效分散剂、絮凝（聚团）剂、浮选药剂等。

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合同的签订也只是与供货商达成了一个大致的框架，双方需要进一步的深刻沟通和交底。

设计联络会的召开是必要的，在会上供求双方进一步确定了更多的技术细节。

形成正式纪要文件后，与合同和技术协议具有同等的效力。

b、设备技术变更
三门核电随着项目的进展，设计方出于各种考虑可能推翻原来的设计，提出新的技术要求。

另外来自国家电网公司等上级机构的文件要求也随时可能导致我们本来确定的设备技术要求发生更改。

这在整个中压开关柜自主采购项目执行过程中是常见的。

对既定的技术要求进行变更需要严肃对待，每一个变更必须做到有据可依。

因为一方面，设备技术要求的变更对设备的功能、性能有影响，这就要立足于最初的设计初衷，根据国家标准和ap1000标准要求，明确哪些技术要求和参数是不可动摇的，必须遵循的；哪些参数和要求是只要满足性能和功能要求的大方向，一定程度上允许调整和另寻途径的，比如一些外围元器件的品牌和参数配置
等。

7、设备验收到货阶段的技术质量掌控
中压开关柜在厂家制造完成后，必须要进行出厂验收工作，这是是一次对供货商执行技术协议和变更要求等最新技术要求的检验。

验收人员现场对供货商生产的设备进行如下检查：
a、接线正确性和开关柜机械操作及连锁：
b、结构检查：
c、根据gb3096进行电气性能试验
经过验收检查，主要的功能和质量确认无误，同时验收人员也注意到了一些问题：外观上，发现开关柜柜体铭牌上没有表明母线段的名称信息，不便于辨识，应重新制作；元器件配置上，保护装置的报警出口设置与设计图纸的不一致等。

这些细节问题虽不是原则性的，但仍需要业主方与供货商进协商确认，必要时进行整改。

8、反思与展望
中压开关柜的自主采购是一个漫长的执行过程，需要众多人员和组织的参与。

保证设备的质量满足核电机组的运行是根本目标。

从到目前为止的执行情况来看，中压开关柜自主采购过程值得反思之处有以下几点：
（1）初期设计考虑不完善。

导致技术变更多，使设备在制造过程中反复改动，对业主方的费用和进度影响大；
（2）业主方设计采购人员对新型核电采用的中压开关设备缺乏前期使用经验和实际操作的积累。

总结思考前期的成果和经验，本人认为业主方应做好如下几个方面：
一、进一步加强采购人员自身技术能力的提高，提高技术决策能力。

二、强化协调好各方资源，将设计院、设计采购调试部门的人员整合为一个整体，提高传达执行效率；
三、细化工作流程，将采购过程中的所有需关注的技术和其他问题列出，逐个跟踪，逐个解决关闭。

三门核电作为我国第三代核电自主化依托项目，肩负着培养一批核电实用技术人才的重任。

实行设备的业主自主采购，有利于实现这一目标。

相信经过一段时间设备自主采购工作的磨练，三门核电将拥有一支素质过硬，能够高质量完成采购任务的采购队伍。

参考文献：
1.gb1984-2003，交流高压断路器
2.gb3096， 3-35kv交流金属封闭开关设备
3. gb311.1，高压输变电设备的绝缘配合。