下载文档原格式
超贫磁铁矿资源开发利用综述摘要：随着近些年钢铁行业的迅猛发展，铁矿资源消耗量逐年增加,现有的富铁矿和贫铁矿资源难以满足市场需求，因此如何合理开发利用超贫磁铁矿资源将显得尤为重要。
结合几年来对多个超贫磁铁矿资源采矿及选矿厂的设计工作，我们对开发利用超贫磁铁矿资源进行了深入的探索和研究。
本文分别从采矿、选矿工艺、尾矿处理工艺和超贫磁铁矿资源综合利用几个方面进行介绍。
关键词：超贫磁铁矿资源干选甩尾磨前湿式预选尾矿干排综合利用推广近十几年来，伴随中国经济的迅猛发展，钢铁行业飞速发展，铁精粉价格相对处于高位，超贫磁铁矿资源的开发利用更为广泛，可开发利用的铁矿资源的mFe更低，规模更大。
内蒙古宁城宏大矿业有限公司开发的超贫磁铁矿资源中mFe ≥1.5%均进入矿石，剥采比0.2t/t，年原矿产量1600万吨。
富贵鸟北票矿业公司mFe ≥1.8%即进入矿石，剥采比0.1t/t，年原矿产量5200万吨，规模化的生产保证了企业较高的抗风险能力，但是也带来了诸多问题。
其中最为显著的问题就是选矿单位产品耗能高，以及大量的尾矿对环境造成影响和资源综合利用率低。
因此如何降低选矿能耗及更好的处理尾矿以及矿石中伴生资源综合利用成为开发利用超贫磁铁矿资源的三大关键因素。
超贫磁铁矿的选矿节能主要是围绕多碎少磨、粗粒甩尾、能丢早丢的原则进行的，先进的破碎和磁选设备的广泛应用为其提供了保障。
超贫磁铁矿选矿产生的尾矿量巨大，尾矿排放造成的环境和安全问题显得更为突出，因此推进尾矿干排技术的发展，实现尾矿的安全排放是解决超贫磁铁矿尾矿问题的关键因素之一。
超贫磁铁矿以回收铁为主，但其伴生资源如钛、磷、钒、砂石等往往占其矿石价值的比重较大，因此伴生有用资源的综合利用也成为提高超贫磁铁矿采选企业经济效益的另一关键因素。
1超贫磁铁矿资源开采现状我国铁矿资源多而贫，以中低品位矿为主，富矿资源储量只占总储量的约 1.8%。
矿石类型复杂，难选矿和多组分共（伴）生矿多，其中超贫磁铁矿资源所占比重较大。
超贫磁铁矿选矿技术新进展与思考马淮湘【摘要】简述了超贫磁铁矿选矿技术开发对于我国矿业的重要意义.对近年来我国在超贫磁铁矿选矿工艺、选矿设备等方面取得的最新进展进行了综述,并对超贫磁铁矿大规模开发将引发的环境问题给出了具体建议.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】3页(P33-34,42)【关键词】超贫磁铁矿;节能;选矿工艺和设备;环境保护【作者】马淮湘【作者单位】中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司;金属矿山安全与健康国家重点实验室【正文语种】中文铁矿石是钢铁工业最重要的基础原料。
随着国民经济的快速发展,我国对铁矿石资源的需求量急剧加大,易选的矿石日益减少,研究和开发超贫磁铁矿可以拓展传统铁矿资源的概念,缓解当前我国铁精矿量严重不足等突出的矛盾。
超贫磁铁矿是指在当前的技术经济条件下,全铁品位在 10%～20%,磁性铁品位≥5%,能够开发利用且存在盈利的铁矿石。
我国是贫矿资源相对丰富的国家,仅河北省超贫钒钛磁铁矿预测储量就接近 100亿 t,辽宁省超贫磁铁矿资源总量预计为 107亿 t。
如何综合开发利用超贫磁铁矿石,实现经济发展和环境保护双赢,推动铁矿石选矿技术不断发展和进步,是摆在科技人员面前的问题。
1.1 引进和研制高效破碎设备,推广应用多碎少磨技术研究表明,现阶段的超贫磁铁矿矿石破碎电耗仅相当于磨矿电耗的约 10%,大规模引进和研制高效破碎设备,将入磨矿石粒度从 -30 mm左右降至-15 mm左右,大幅度提高了碎矿产品的粉矿率。
近几年国内大多数重点冶金矿山相继引进了芬兰美卓矿机 (Metso)和瑞典山特维克 (Sandvik)等公司的高效破碎机以代替国产破碎设备,使后续磨矿成本显著下降。
1.2 创新筛分与干抛技术,强化磨前抛废北京矿冶研究总院在涞源鑫鑫矿业公司超低品位磁铁矿石选矿技术研究中开发了“强化原矿预先筛分—增大粗碎破碎比—多段选择性干选预抛废—阶段磨矿强化分级磁选”工艺技术。
辽宁地区某选矿厂贫磁铁矿石选矿试验研究龙菲菲;付兴海;戴兴宇【摘要】Through necessary laboratory tests including ore property analysis,process mineralogical research and process condition tests conducted on lean magnetite in a beneficiation plant in Liaoning province,a reasonable mineral processing process is identified. Test results show treating this lean magnetite with the process of stagegrinding,discarding coarse tailings,regrinding and magnetic separation is feasible.%通过对辽宁地区某选矿厂贫磁铁矿的矿石性质分析、矿石工艺矿物学研究、选别工艺条件等必要的实验室试验，确定合理的选别工艺，试验结果表明，采用“阶段磨矿，粗粒抛尾、再磨-磁选工艺”处理辽宁地区某选矿厂贫磁铁矿石是可行的。
【期刊名称】《矿业工程》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P24-27)【关键词】选矿;阶段磨矿;磁选;再磨【作者】龙菲菲;付兴海;戴兴宇【作者单位】鞍钢集团矿业设计研究院，辽宁鞍山 114004;鞍钢股份有限公司质量检验中心，辽宁鞍山 114021;鞍钢集团矿业设计研究院，辽宁鞍山 114004【正文语种】中文【中图分类】TD9131 概述通过矿石性质分析、矿石工艺矿物学研究、选别工艺条件试验，在保证最终精矿品位达到65%以上条件下［1］，试验确定采用“粗粒湿式预选、阶段磨矿－单一磁选工艺”和“阶段磨矿，粗粒抛尾、再磨－磁选工艺”两种流程选别。
超贫磁铁矿标准
超贫磁铁矿是指铁矿石中Fe含量低于15%的矿石。
在全球铁矿石储量和开采中，超贫磁铁矿占据了相当大的比例。
由于其含铁量低，采选过程复杂，所以超贫磁铁矿开采难度大，但是其在钢铁行业中的应用非常广泛。
目前，全球许多国家已经发展出了一系列的超贫磁铁矿开采技术和各种加工流程，以应对超贫磁铁矿开采、选矿和高效利用的需求。
为了统一全球铁矿石市场的认识、交流和合作，国际上制定了一系列超贫磁铁矿标准和规范，以确保超贫磁铁矿的采购、加工和质量监控具有可比性和公正性。
Ｖｏ１．３ Ｎ９５ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １ ９９４ 中 国 矿 业 ＣｔＩＩＮＡ ＭＩＮＩＮＧ ＭＡＧＡＺＴＮＥ 总第１４期
ＳＵＭ Ｎｇｌ４
“超贫磁铁矿’’的选矿问题研究 童盛墨 洪尧 （唐山Ｉ程技术学院） 弋 ９ ｝
摘要本文对。超贫磁铁矿 选矿技术和经济效益进行丁探讨。 用 超粗密大粒度粗选抛尾 的 阶段密选沆程。使粗磨生产率提高２倍以上．可大幅度降低选矿加工费，田此处理原矿品位为ｌ７ ，选 矿比为５．８的超贫磁铁矿仍能获得较太 关键词超贫磁铁矿超粗磨矿 蛐。
我国的铁矿绝大多数为贫矿，其中品位低 于我国目前最低工业品位的可称为 超贫铁 矿”。由于技术及经济条件的限制，目前它们还 极少被开采、加工和利用。随着钢铁工业的发 展，铁矿供应日趋紧张，开发利用 超贫铁 矿 资源已成为矿业工作者应当重视的问题之 为此，我们选择了河北省滦平县北大庙 超贫磁铁矿 做为研究对象，着重对其选矿问 题进行了探讨。 矿床和矿石性质 河北省滦平县北大庙铁矿属于贫磁铁角闪 辉石岩的岩浆溶离型板贫铁矿床。矿体呈等轴 形矿瘤，大部分为裸露。矿石储量（ｃ＋Ｄ级） 为６９７．５７万ｔ，ＴＦｅ含量为１５ ～２Ｏ ，平均 为１ ７．Ｏ８ 。矿石中Ｔ［Ｏ：含量在０．６５ ～ １．０７ 之间，Ｖ： 含量在０．１６ ～０．１９ 之 间，其钒、钛含量超出一般磁铁矿石而低于钒 钛磁铁矿矿石。 矿体中矿石矿物主要为磁铁矿，其次有钛 铁矿 磁黄铁矿、褐铁矿，少量赤铁矿、黄铁 矿、黄硐矿等。脉石矿物主要为紫苏辉石、普 通角闪石，其次有单斜辉石、斜长石和黑云母。 矿石主要为浸染状构造，不等粒状镶嵌结构和 海绵陨铁结构。主要矿物嵌布粒度为：磁铁矿 髭 袅 ０．０６～０．５ｒａｍ，紫苏辉石０．３～３．２０ｒａｍ，普通 角闪石０．４～６．４ｍｍ。 北大庙铁矿矿体形状简单，矿石质量稳定 由于矿体大部分裸露便于露天开采，其剥采比 为０．３，且采区距未来选厂很近，运输方便。开 采和运输总成本较低（按１ ９９３年价格标准不高 于８元／ｔ）。 由于矿石中脉石矿物的粒径比磁铁矿物的 粒径蛆得多，二者为不等粒粒状镶嵌．在粗嗜 矿甚至超粗磨矿条件下，大部分脉石即可实现 单体解离，经磁选可丢弃大部分脉石＋减少后 续作业的负荷，这样就可以大幅度降低选矿生 产费用。
二、选矿试验 选矿试验是在唐山工程技术学院选矿试验 室进行的。除了探索试验条件和选别指标以外， 重点进行阶段磨选流程试验。 首先把原矿矿佯（平行佯）分别摩至不同 的粒度，再分别用鼓筒式磁选机进行磁选．试 验流程和结果见图１及表１。 由表１可见，试验结果与我们的推断是一 致的。在磨矿过程中，首先实现单阵解离的是 脉石，如果把这些单体脉石及早丢掉，则不仅 可以降低睹矿费用，还可以减轻后续作业的负
Ｌ 维普资讯 http://www.cqvip.com 中 国 矿 业 １９９４主 匣
茼式磁选 田１试验浇程 原矿磨矿磁选试验结果 表６ 磨矿细度 产品名诈 产蛊 品位 回收辜 或粒度 （ ） （３＂Ｐｅ ） （ ） 精矿 ３５．７５ ３ ．２８ ７６．８６ 尾矿 ６４ ２５ ６．Ｚ５ ２３．１４ 原矿 １Ｏ０．００ １７ ３４ １００ ｏｏ 精矿 ２９．３６ ４１．５９ ７２ ４６ Ｏ ８４～０ｍ 尾矿 ７ｏ．６４ ６．５７ ２７．５４ 廉矿 １ｏｏ ｏｏ ｌ６ ８５ １００．ｏＯ 精矿 乱４５ ４８ ０５ ７ｏ．３３ ２５ 一２００目 尾矿 ７５．５５ ６ ５６ ２９ ６７ 原矿 １ＯＯ．ＯＯ １６．７０ ｌｏｏ．ｏＯ 精矿 １９．９３ ５６．５５ ６６．０７ ３５ 一２００目 昆矿 ８０ ０７ ７ ２３ ３３．９３ 届ｉ矿 １０ｏ．ｏｏ １７．０５ １ＯＯ ０ｏ 精矿 １８．５７ ６ｏ．７９ ４５ ～２００目 尾矿 ８１ ４３ ６．９５ 届ｉ矿 ｌ０ｏ．ｏＯ １６ ９５ 精矿 １ｅ．Ｄ４ ６１．６６ ６４ ６５ ５５ 一２０Ｏ目 尾矿 ８１．９６ ７．酣 ３５ ３５ 原矿 １Ｏ０．Ｏ０ ｌ ７ ２０ １Ｏ０．Ｏ０
荷。其意义是重大的。根据“能丢早丢”的原 则．第一段磨矿产品的粒度应选为２￣Ｏｍｍ和 ０．８４～０ｍｍ。为使两段磨矿的负荷均衡，可确 定粗磨产品粒度为一ｌｍｍ左右 我们称之为 “超粗磨矿”。 然后，把第一段磨至０．８４～Ｏｍｍ经磁选 得到的粗精矿分别再磨至不同的细度，用鼓筒 式磁选机进行精选，获得表２所示的指标。 由表２可知：粗精矿再磨至细度一２００目 ５０ ～６０ ，经精选可得到品位６５ 以上的铁 精矿，对原矿的回收率约为６７ 。总选矿比为 ５．８～５．９。而目前多数磁铁矿百的选矿比在３ ２之间，可见超贫磁铁矿的选矿比是一般铁 矿百的２～３倍。可以设想：如果其选矿厂（例 如滦平县付家店铁矿选矿厂）的流程、设备和 工作制度等均不变．由处理选矿比为２．９的铁 矿百改为处理北大庙超贫铁矿石，而又必须保 持原来利润的话．则选厂的小时处理原矿量必 粗精矿再磨再选试验结暴 衰２ 再毫细度 产品 产率（ ） 品位 回惶率（ ） （一２００日） 名诈 作业时原矿 （ ） 对作业 对倡ｃ矿 情矿 ５７．０９ １６ ７６ ６４．６６ ９２．粥 ６６ ９０ 尾矿 ４２ ９１ １２．６ｏ ７．１４ ７．６７ ５．５６ 原矿 ｌｏｆ１．０（ ２９．３６ ３９ ９８ １ｏｏ ２ ４６ 精矿 ５８．５２ １ ．１８ ６５．０４ ９２．８ａ ６７．３０ ５ｏ 尾矿 ４Ｉ＿４８ １２．１８ ７ Ｑ４ ７．１２ ５．１６ 原矿 １０ｍ ０Ｃ ２９．３６ ４０．９８ １００ ７２ ４６ 精矿 ５７．９５ １７．０１ ６５．６２ ９１ ８１ ６６ ５３ 尾矿 ４２．０５ １２．３５ ８．０７ ８ １９ ５ ９３ 原矿 Ｉｏｏ．ｏｆ ２９ ３６ ４１．４２ １００ ７２． ６ 精矿 ５７ ３ｏ １ ６．８２ ６５．７８ ９１ ３ｉｉ ６６ １６ 尾矿 ４２．７０ １２．５｛ ８．４１ ７０ ６ ３ｏ 原矿 １ｏｏ．０（ ２９．３６ ４１．２８ １ｏｏ ７２．４６ 须翻一番。这只有超贫磁铁矿松软易于粉碎。才 能敞刊。但北大庙超贫铁矿普氏硬度系数ｆ为 ｌ４．属于坚硬矿百。故上述假设是不能实现的． 咀是，由于北大庙超贫铁矿石可以在超坦磨矿 条件下磁选抛弃大部分时＝石，这佯磨矿生产率 将会大幅度提高。如果其生产率可以翻一番．刚 我们只要按照超粗磨矿磁选抛尾改造原选矿厂 的流程结掏，并不需要增加磨机容积。就可以 使磨矿磁选的处理矿量增大一倍。这时只需加 大破碎段设备负荷或改用较大规格的破碎设备 就可以了。由于磨矿费用约占铁矿石选矿加工 费的６５ ～７Ｏ ，只要磨矿费用不增加．选矿 加工费就不会有大幅度的上升。这佯，选矿厂 的原有利润指标就不会有大幅度的下降。 · 由上述分析可以看到，磨矿粒度放粗后磨 机生产率到底能增加多少是决定超贫磁铁矿选 矿费用高低的关键。
三、磨矿半工业试验 为求得放粗磨矿粒度后磨矿生产率增加的 幅度，我们在溱平县金马金选厂进行了磨矿半
维普资讯 http://www.cqvip.com ３卷５期 季永聪等：“超贫磁铁矿”的选矿问题研究 ５９ 工业试验。选取距北大庙铁矿约２０ｋｉｎ的滦平 县付家店铁矿选矿厂的生产资料做参考。以付 家店铁矿矿石馘标准矿石与北大庙超贫铁矿石 进行对比试验。 比较法计算瞎机生产率的公式为： Ｑ＝Ｋ】Ｋ２Ｋ；Ｋ，ｑｏＶ 式中Ｋ ——矿石可磨性系数； 磨机直径系数； 磨机类型系数｛ 给矿粒度和产品粒度系数； 参考磨机的单位容积生产系数； 计算瞻机的容积 当磨机相同时．上式中的Ｋ：、Ｋ，均为１。当 给矿粒度也相同时，影响磨机生产率的因素，则 只剩下矿百可嘻性和磨矿产品粒度，只需求ｉ导 Ｋ 和Ｋ 。为节省试验工作量，我们把两因素交 互在一起进行试验。 试验方法为：把两种矿石均破碎至相阿的 粒度，用一台ＭＱＧｇ００×１８００型磨机（育效容
磨矿对比试验结果 表３ 培矿幢蛊 磨帆生产事 矿石 磨矿产品绷度或粒度 “ｎｍ１ Ｑ ｎ／ｈ） ］［ｔ／（ｍ’·ｈ） 标准矿石 ２５～０ ５４．４％一２００目 ０．７９２ ０ ８０２ ｔ付隶店矿石） ２５～０ ５Ｂ．３ 一２００目 １ ０４１ ｌ ０５５ ２５～０ ３９ ７ 一２００目 １．１８８ １．２０４ 试验矿石 ２５～０ ０．９２～０ｒａｍ分缎被率９９．９ Ｚ．９７ ３ ０ｌ （超贫铁矿石） Ｚ５～０ ０ ９２～０ｒａｍ分级被率９９．３ ３．９６ ４ ０１ ２５～０ ０．９２～０ｒａｍ分垭镘睾８６．０ ｛｛６ ４ ５２ 注，每一处理能力均连续稳定工作４小时
积为０．９８７ｍ ）进行闭路磨矿。但分级设备不 同．付家店铁矿石（即标准矿石）采用 ５００高 堰式单螺旋分级机做分级设备；而试验矿石采 用 ３５０×１５００型旋简筛 （金属网２０目 Ｌ经 ０．９２ｒａｍ）进行啼分分级以便放粗磨矿产品的 粒度，实现超粗磨矿。试验结果见表３。 据表３，在标准矿石磨矿产品平均细度为 ２００目占５０．８ 时，平均单位容积磨矿生产 率 一１．０２ｔ／（ｍ ·ｈ）‘试验矿石的磨矿产品 粒度为０．９２～０ｍｍ时，平均单位容积磨矿生 产率ｇ＝３．８５ｔ／（ｍ ．ｈ）。因此。磨矿生产率试 算公式中的两个系数——矿石可磨性系数Ｋ 和粒度修正系数 之积为： ｎ ＇口Ｃ Ｋ１·Ｋ‘＝ ＝ 一３．７７ ｑ０ １－ｕ 根据相似原理．可以认为，用较大规格的 磨机亦按上述条件进行试验时（即用同一磨机， 同样的给矿粒度．但把标准矿石磨至一２００目 ５０．８ ，把试验矿石磨至一０．９２ｒａｍ）．Ｋ ·Ｋ． ＝３．７７仍然成立。 现以付家店铁矿选矿厂做参考选厂．对处 理北大庙超贫磁铁矿百的磨矿生产率进行计 算。据考查资料，付家店铁矿石细度为一２００目 占５０ 左右，若采用付家店选厂的设备处理北 大庙超贫磁铁矿，当把粗磨磨矿产品的粒度控 制在０．９２ｍｍ时．此时的条件正好与磨矿试验 相吻合。其生产率为： Ｑ—ｑＶ—Ｑ—Ｋ Ｋ。Ｋ２Ｋ坷．Ｖ 一３－７７×１．０×１．０× ＝３－７７ｑｏＶ 一３．７７Ｑ。 也就是说，此时的磨机处理矿量为原来的 ３．７７倍。假如把付家店铁矿选厂的２台平行工 作的１５００×３０００型球磨机（台时处理原矿量约 为Ｏｏ一７ｔ／（台·ｈ），每台磨机年处理原矿５万 ｔ）改为一台粗磨一台细磨的阶段磨选流程，处 理北大庙超贫磁铁矿并把第一段磨矿产品粒度 调至０．９２～０ｒａｍ时．则粗磨生产率为：
·［注］麓筒啼是者钶石＾沟铁矿与者山工程拄术学睫共 同研啬Ｉ的新丑分缀设备．１９８９年莸国隶专利．】９９２年ｊ过冶 盒部蛆规的釜定．
维普资讯 http://www.cqvip.com
