成就與發(fā)展展望
隨著我國鋼鐵產(chǎn)量的飛速增長，高爐冶煉的鐵原料需求量大增，對質(zhì)量的要求也越來越高。鐵礦山面臨著巨大的機遇和挑戰(zhàn)，應(yīng)該大有作為，然而國內(nèi)鐵礦石的品位越來越低，而高爐煉鐵對鐵精礦品位要求越來越嚴格，國外優(yōu)質(zhì)鐵礦石源源不斷的進口強烈地沖擊著國內(nèi)鐵礦石市場。鐵礦山在這種大形勢下要想生存只有加強自身技術(shù)的改造，在礦山管理、礦山技術(shù)等方面聯(lián)系本礦山實際情況，不斷探索，積極和高等院校、科研院所合作，加強新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用。
1、選礦工藝取得重大突破
目前國內(nèi)選礦廠處理的鐵礦石主要有磁鐵礦和赤鐵礦兩大類，其中磁鐵精礦產(chǎn)量約占我國鐵精礦產(chǎn)量的3/4，而且國內(nèi)大部分鐵礦山在選礦技術(shù)革新方面針對的也主要是這兩類礦石。
1.1磁鐵礦石選礦工藝的進展
我國鐵礦資源比較豐富，就儲量而言僅次于俄羅斯、加拿大、澳大利亞和巴西等國家[3]。在鐵礦資源中，鞍山式鐵礦分布最廣，是我國最重要的鐵礦床，其儲量約占全國鐵礦石總儲量的一半以上，而且規(guī)模一般比較大，其礦石類型以磁鐵礦為主，是當(dāng)前國內(nèi)鐵礦選礦廠最主要的入選礦石類型。近年來出現(xiàn)的比較成功的新工藝具有代表性的主要有：“階段磨礦﹑弱磁選―反浮選工藝”，“全磁選選別工藝”，“超細碎―濕式磁選拋尾工藝”。
1.1.1 階段磨礦﹑弱磁選―反浮選工藝
我國目前入選的磁鐵礦由于粒度細，使得磁團聚在選別中的負面影響日益明顯，導(dǎo)致依靠單一的磁選法提高精礦品位越來越難，把磁選法與陰離子反浮選結(jié)合起來，實現(xiàn)選別磁鐵礦石過程中的優(yōu)勢互補，有利于提高磁鐵礦石選別精礦品位。階段磨礦﹑弱磁選―反浮選工藝是我國鐵精礦提鐵降硅較有效工藝之一。鞍鋼弓長嶺選礦廠采用陽離子反浮選工藝，經(jīng)
一次粗選一次精選獲得最終精礦﹑反浮選泡沫經(jīng)濃縮磁選后再磨﹑再磨產(chǎn)品經(jīng)脫水槽和多次掃磁選后拋尾﹑磁選精礦返回反浮選作業(yè)再選，精礦鐵品位從64%提高至68.89%，精礦中的SiO2含量降至4%以下，鐵的作業(yè)回收率98%以上。太鋼尖山鐵礦采用陰離子反浮選工藝流程，經(jīng)高效浮選藥劑一次粗選一次精選三次掃選，改造前精礦品位65.5%左右，SiO2含量為8%左右，改造后獲得精礦鐵品位68.9%以上，SiO2含量4%以下，反浮選作業(yè)回收率98.5%左右的指標(biāo)，并且精礦漿的理化性質(zhì)滿足了長距離管道輸送的要求。
1.1.2 全磁選選別工藝
全磁選工藝是在現(xiàn)有階段磨礦﹑弱磁選―細篩再磨再選工藝流程的基礎(chǔ)上，再用高效細篩和高效磁選設(shè)備進行精選。與反浮選工藝相比該工藝流程簡單，工藝可靠，投資省、工期短、易操作。首鋼礦山選礦廠入選礦石屬于鞍山式貧磁鐵礦，礦石呈條帶狀和片麻狀構(gòu)造，金屬礦物以磁鐵礦為主，有少量的赤鐵礦，全磁選工藝在首鋼礦山選廠應(yīng)用多年，其鐵精礦品位一直保持在67%左右，曾獲得鐵精礦質(zhì)量全國冠軍[6]。國內(nèi)以高頻振網(wǎng)篩、BX磁選機、磁選柱、盤式過濾機等為主要設(shè)備的全磁選工藝首先在本鋼南芬選礦廠和歪頭山選礦廠采用，該工藝流程切入點準(zhǔn)確，開口少，對于優(yōu)化整體工藝流程、達到降硅提鐵的最終目的，既合理又經(jīng)濟。應(yīng)用結(jié)果表明，精礦鐵品位可提高至69.5%左右，精礦中的SiO2含量降至4%以下，尾礦品位和金屬回收率基本不變，新增加加工成本小于20元/t。
1.1.3 超細碎―濕式磁選拋尾工藝
該工藝是將礦石細碎至5mm或3mm以下，然后用永磁中場強磁選機進行濕式磁選拋尾。該工藝對于節(jié)能降耗﹑有效利用極貧鐵礦石和提高最終鐵精礦質(zhì)量具有特別重要的意義。馬鋼高村鐵礦為了開發(fā)利用品位20%以下鐵礦石，試驗研究采用高壓輥磨機將礦石細碎至3mm以下，中場強濕式磁選拋除40%左右粗粒尾礦， 將入磨物料的鐵品位提高至40%左右，經(jīng)再磨再選后獲最終鐵精礦，該工藝最終鐵精礦品位達65%以上，SiO2含量降至4%以下，尾礦品位10%以下。另外，山東萊蕪鐵礦﹑金嶺鐵礦等采用錘碎機―濕式永磁中場強磁選工藝,入選物料的粒度為-5mm占80%以上，可拋除產(chǎn)率30%～40%左右的粗粒尾礦。
1.2 紅礦選礦工藝的進展
我國紅礦資源儲量大，可選性差，主要分布在遼寧、河北、甘肅、安徽、內(nèi)蒙、河南、湖北、山西、貴州等地。國內(nèi)易選的磁鐵礦資源正面臨著日益短缺的局面，后備磁鐵礦礦山明顯不足，相對好選的紅鐵礦礦山大多進入深層開采時期，采礦成本逐年升高，紅礦選礦一直是我國選礦界的一大難題。近年來，我國選礦科技工作者堅持不懈進行選礦攻關(guān)，針對紅礦的具體特征研制出新型選礦藥劑、工藝及設(shè)備，使我國紅礦選礦技術(shù)取得了重大突破，工藝技術(shù)指標(biāo)達到國際先進水平。
1.2.1 連續(xù)磨礦--磁選--浮選聯(lián)合工藝
鞍鋼調(diào)軍臺選礦廠在研究比較了“連續(xù)磨礦，弱磁—強磁—陰離子反浮選流程”、“連續(xù)磨礦，弱磁—強磁—酸性正浮選流程”、“階段磨礦、重選–磁選-酸性正浮選”、“連續(xù)磨礦，弱磁—強磁—陽離子反浮選流程”等工藝后，根據(jù)實驗結(jié)果確定采用“連續(xù)磨礦，弱磁—強磁—陰離子反浮選流程”，該流程結(jié)構(gòu)合理、緊湊，對礦石性質(zhì)變化的適應(yīng)性較強，生產(chǎn)穩(wěn)定。調(diào)軍臺選礦廠根據(jù)此流程改造后，在原礦品位29.60%的情況下，取得了精礦品位67.59 %以上，尾礦品位10.56%，金屬回收率82.24%的指標(biāo)。目前除了調(diào)軍臺選礦廠外，已有齊大山選礦廠、東鞍山燒結(jié)廠按此流程完成了技術(shù)改造，司家營選礦廠、舞陽紅鐵礦選礦廠、弓長嶺紅鐵礦選礦廠已經(jīng)按此流程開始建設(shè)，并取得了重大進展。以此流程為基礎(chǔ)的關(guān)門山、胡家廟紅鐵礦選礦廠也正在籌劃建設(shè)中。
1.2.2 階段磨礦--重選--磁選--浮選聯(lián)合工藝
齊大山選礦廠從2001年起采用階段磨礦、重選-強磁-陰離子反浮選工藝流程分別取代一選車間的階段磨礦、重選-強磁-酸性正浮選工藝流程及二選車間的焙燒磁選工藝后，一選車間的精礦品位從63.60%提高到66.21%，二選車間精礦品位從63.26%提高到66.80%，目前整個選廠自2004年4月份起鐵精礦品位一直穩(wěn)定在67%以上，尾礦品位也由原12.5%降至11.14%，SiO2由原8%降至目前4%以下，鐵精礦品位比改造前提高3.8個百分點，尾礦品位降低1.36個百分點，一級品率達99.80%以上。鞍鋼東鞍山選廠也采用該工藝獲得得到了精礦品位64.49%，金屬回收率76.11%的技術(shù)指標(biāo)。
1.2.3 強磁—反浮選—焙燒聯(lián)合工藝
目前國內(nèi)紅鐵礦的還原焙燒磁選工藝因其成本高和鐵精礦品位低應(yīng)用不是很廣，該工藝主要適合褐鐵礦、菱鐵礦等燒損較大的鐵礦石。由于該類鐵礦石的理論品位較低，先通過強磁—反浮選獲得低雜質(zhì)含量的鐵精礦，然后通過普通焙燒或者生產(chǎn)球團礦可大幅度提高產(chǎn)品的鐵品位，仍不失為優(yōu)質(zhì)煉鐵原料。馬鞍山礦山研究院針對江西鐵坑褐鐵礦等鐵礦石的試驗研究結(jié)果表明，焙燒產(chǎn)品的鐵品位可達到65%以上，與焙燒、磁選、反浮選聯(lián)合工藝相比，生產(chǎn)成本大幅度下降，使該類型鐵礦石具有經(jīng)濟開采利用價值。
