铁矿尾矿综合利用技术和复杂难处理铁矿石选矿技术进展综述

浅谈铁矿尾矿的综合利用技术和复杂难处理铁矿石选矿技术进

展综述

摘要：众所周知，尾矿库和复杂难处理铁矿石选矿技术具有基础投资大、运营成本高、安全与环保风险大等特点，因此，尾矿处置处理和复杂难处理铁矿石选矿是建设矿山企业无法回避的重大课题。笔者结合自身多年实际工作经验，并参考大量文献资料，就此提出相关看法。

关键词：铁矿尾矿综合利用技术矿石选矿技术进展综述

一、铁矿尾矿的综合利用技术

1.尾矿性质

尾矿中金属矿物主要以菱铁矿和赤铁矿为主，在现有技术条件下回收不经济；脉石矿物主要有石英、白云石、方解石、磷灰石及高岭土等黏土矿物。粒度较细：-200目占83.06%、-400目占67.72%。比重3.01g/cm3、容重1.17g/cm3、比表面积10.44m2/g ，塑性指数11.57。多元素分析见表1，矿物组成及含量见表2。

2.压滤技术

压滤机脱水技术是一项比较成熟的脱水技术，在国内外众多精尾矿脱水中应用普遍。城门山铜矿精矿-0.074mm占65%，滤饼水分控制在11%以下；新桥硫铁矿精矿-0.007 mm占18.8%的情况下，滤饼水分控制在12%左右；宝钢梅山铁矿尾矿-0.077mm占81%，滤饼水分控制在20%以下。从工艺条件上讲，梅山铁矿和接龙铁矿压滤机均用于尾矿浆的脱水，因此，其在梅山铁矿的应用对接龙铁矿具有

重要指导意义。

2.1用于生产较高附加值的建筑材料

由于尾矿中含铁高达27%左右，尾矿含硅达到42%以上，且尾矿含硫磷较低，因此，从理论上讲，该尾矿可以作为水泥生产的重要配料。在销售半径范围内，根据水泥生产厂家的需求，提供优质产品，努力实现零尾矿生产，将原来是矿山生产的沉重包袱变为有重要工业和经济价值的产品，真正实现经济与环境效益的统一。

2.2回收有用铁矿物后的尾渣处置

在现场尾矿生产系统中增设尾矿铁回收再磨再选系统，回收主流程流失的铁，将尾矿铁品位由27%左右降至15%以下。这种低附加值的尾矿可以有3种典型用途。

（1）用于生产低端建材。可以从这种低附加值尾矿中捞取部分粗粒尾砂，用于替代市场上较紧缺的细黄沙，也可以全粒级用于制备渗透性较好的人行地面彩砖。

（2）尾矿干式堆排。这种低附加值尾矿经压滤机压滤脱水后，水分可控制在20%以下，满足运输、干堆要求。在完成安全与环境影响评价后实施征地堆排。

（3）尾矿充填采空区。这种低附加值尾矿可以用于对采空区的充填，从而消除采空区存在的安全隐患，还可以减少尾矿在地表堆存造成的环境污染。

3.铁矿尾矿开发利用方案

铁矿尾矿处理工艺为低浓度尾矿浆经浓密机、浓密斗浓缩后，给

入压滤机压滤脱水，工艺流程见图1。

图1 尾矿处理工艺流程

二、复杂难处理铁矿石选矿技术进展

针对我国目前已经突显，并在全面实现小康社会进程中不可逾越的资源供应短缺和紧张状况，研究开发高效节能的处理这类复杂铁矿石的选冶技术将越来越受到关注。

脉石为含铁硅酸盐的细粒嵌布赤（磁）铁矿、菱铁矿、褐铁矿、鲕状矿等复杂难处理铁矿石选矿技术近年得到长足发展。

1、长沙矿冶研究院对新疆切勒克其和陕西大西沟的菱铁矿、褐铁矿采用“全粒级回转窑焙烧-弱磁（-反浮选）”流程，基本解决了焙烧设备炉内结圈、微细粒铁矿反浮选（-43μm粒级含量大于98%）等技术难题。对新疆切勒克其矿，在原矿品位43%左右的条件下，实验室动态连续试验取得了精矿品位64%，回收率90%以上的优良指标，目前，由长沙矿冶研究院承建其年处理量200万t的选矿厂回转窑焙烧系统，在还原性气氛回转窑的设计和加工制造方面都有重要创新，这套系统将于2006年7月建成投产，其技术和成本方面的进步值得期待。对陕西大西沟矿，在原矿品位25%的情况下，工业试验取得了铁精矿品位64%，回收率72%的良好指标，目前正在建设年处理量90万t的选矿厂，二期规模是年处理量800

万t。长沙矿冶研究院针对选矿过程中产生的大量“用之不能，弃之可惜”的含铁硅酸盐的细粒嵌布赤（磁）铁矿、菱铁矿、褐铁矿、鲕状矿等复杂难处理矿中，研究开发了闪速磁化焙烧技术，可在十

几秒时间内完成用其它方法需几十分钟才能完成的还原反应，节能1/3以上，目前已完成500 kg/h的连续试验。

2、重庆大学对威远菱铁矿进行了研究，采用“破碎-水洗或筛分选矿-烧结”流程，可以经济合理地利用威远菱铁矿资源。

3、黑龙江科技学院对菱铁矿的综合利用进行了研究并指出，菱铁矿在高温氧化分解过程中会发生分解，放出co2，同时生成fe3o4，γ-fe2o3和α-fe2o3。其中fe3o4，γ-fe2o3具有良好的磁学性能，此外，这3种物质在一定条件下又会呈现出不同的颜色。因而从菱铁矿热分解的产物看，除了作为传统的冶炼钢铁原料外，还具有其它极大应用价值。如用作磁粉原料、用作磁性日用陶瓷的主要原料、磁性肥料和颜料工业的原料。同时长沙矿冶研究院、武汉理工大学一直没有放弃对铁与含铁硅酸盐分离的基础理论方面的研究。结果发现水玻璃经h2so4，al2（so4）3，fe（no3）3活化以后，在赤铁矿的浮选中对含铁硅酸盐脉石矿物具有良好的选择性抑制作用。所制得的聚合硅酸胶体溶液中荷正电的组分由于静电作用而选择

性地吸附在荷负电的硅酸盐矿物表面，从而导致辉石、闪石等含铁硅酸盐矿物的浮选受到抑制。

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