目前，中国已探明的铁矿床超过1760处。10亿吨以上的大矿区有9个，分布在全国600多个县，包括安本、攀西、冀东-北京米淮、五台兰县、宁武-漯河、鄂西、包头-白云、鲁中、云南惠明，占总储量的67.3%。总储量的51.3%集中在辽宁、四川、河北三省，发达地区占总储量的36.3%。

中国铁矿石资源丰富，但并不富裕，约500亿吨储量中97.7%为贫矿，平均品位33%，比世界铁矿石平均品位低11个百分点。只有2.3%的富矿含铁50%以上，大部分必须经过分选后才能入炉。我国铁矿资源质量不高，其矿石多以细粒条带状、鲕状、散点状结构存在，甚至以微观细粒结构存在。有些是多金属共生复合矿床，有些有价值的矿物往往需要细磨到200目，占90%，才能分离出单体，给选别等作业带来困难。在发展的过程中，消耗了大量的能源，也给环境带来了污染。

贫铁矿资源的特点决定了其开发利用不同于其他矿产，具有开采量大、产值低、利润低、资金利用率低等特点。近年来，铁矿石进口量大增，2004年达到2.1亿吨，进口铁矿石金属量已占我国进口金属量的50%。同时，铁矿石的市场价格上涨，2004年价格上涨了18.6%，2005年4月上涨了71.5%。市场竞争的压力越来越大。

基础技术

一、磁铁矿石英岩选矿

磁铁矿，即铁隧道岩或鞍山式贫铁矿，多分布于安本、乌兰、冀东地区。矿石主要含有磁铁矿和应时。根据磁铁矿石英岩的磁性，一般利用磁铁矿和应时磁化系数的较大差异进行磁选。这类典型选矿厂有美国伊利选矿厂、明塔克选矿厂、加拿大亚当斯选矿厂、前苏联库尔斯克矿石公司、河南大石大孤山选矿厂、中国大孤山选矿厂等。磁铁矿的分选工艺是分三至四级破碎至25~15 mm，或一级破碎至350~250mm。通过自磨和球磨(砾磨)相结合，进行三级细磨和多级磁选。磁铁矿选矿的工艺特点是采用分阶段磨矿磁选的工艺，分阶段排出单体脉石，减少下一阶段磨矿量。

二。磁铁矿的选矿

磁性铁矿石属于矽卡岩型矿石，其中主要铁矿物为磁铁矿，还含有少量硫化物矿物，并伴有钴、镍、钒等有色金属，脉石为矽卡岩。矿石呈斑点状、角砾状、带状和块状。磁化系数与磁铁石英岩相似。根据粒度分布特征，可分为粗、细、细、极细浸染状矿石。这类典型的选矿厂包括美国的恩佩尔选矿厂、格雷斯选矿厂、加拿大的希尔顿选矿厂和澳大利亚的怒江选矿厂。大部分分布在鄂东、邯郸、山东、江苏、安徽等省，包括五家子铁矿和玉石洼铁矿。根据磁铁矿的物理性质，最有效的选矿方法是磁选回收磁性矿物，浮选回收伴生的硫化矿物。分选过程通常为二至四级破碎，在破碎过程中布置一至二级干式磁选，对中碎或细碎产品进行分选。进一步的深度分选产品经过2-3级细磨和2-5次湿法磁选，采用磁选-浮选或浮选-磁选等联合工艺获得最终铁精矿产品。不仅可以提高铁精矿品位，还可以将伴生矿物回收为相应的精矿产品，并对精矿进行脱硫。磁铁矿磨矿粒度粗，泥化颗粒少，可用磁选机脱泥。磁铁矿选矿厂按全循环供水工艺运行，循环水利用率为75% ~ 85%。

三。赤铁矿和赤磁铁矿的选矿

(1)赤铁矿和赤磁铁矿在所选矿石中占有很高的比例。大部分分布在中国鞍山、前苏联库尔斯克磁异常区、美国密歇根州、加拿大魁北克、巴西考艾岛和利比亚邦哥。赤铁矿基矿石主要用于分选物理性能良好的粗粒嵌布矿石，而细粒嵌布赤铁矿的利用仍是世界上有待探索的课题。中国赤铁矿具有微细粒浸染状结构，主要含有赤铁矿和应时赤磁铁矿。赤铁矿和磁铁矿按其比例可分为矽卡岩型(如邦哥矿)和镜铁矿型(如卡罗尔矿)。

(2)赤磁铁矿选矿工艺。目前多采用磁选-重选工艺、磁选-浮选工艺或重选-磁选-浮选工艺。一些选矿厂首先通过重力分离回收赤铁矿。然后通过磁选从重选尾矿中回收磁铁矿；浮选(挪威Rana选矿厂)和电浮选(加拿大Wabashi选矿厂)也可用于选矿，或在选矿的最后阶段之前使用细筛。磁选-重选工艺:先用弱磁场磁选回收磁铁矿，再用重选从磁选尾矿中回收赤铁矿；在磁选-浮选工艺中，浮选是分离赤铁矿精矿的主要工艺，粗粒赤铁矿和磁铁矿通过重选回收，细粒磁铁矿通过磁选回收。对于致密结晶赤铁矿-磁铁矿石英岩，重选广泛用于分离粗粒嵌布矿石，强磁选或浮选用于分离细粒矿石。对于粘土质赤铁矿-磁铁矿，主要采用洗矿或干式磁选。

(3)赤铁矿选矿。可以采用洗矿、重选、浮选、磁选、焙烧、磁选，也可以采用浮选、电选作为精选作业，根据不同的矿石性质形成不同形式的选矿工艺。当粗粒或块状矿石与贫化材料混合时，重悬浮液通常用于选矿。有些选矿厂用跳汰分选粒状矿石，用螺旋选矿机重选或用强磁选机磁选中细粒矿石。

(3)对嵌有细粒的应时铁矿进行浮选或焙烧磁选。美国蒂尔登选矿厂采用选择性絮凝和阳离子反浮选处理细磨至80%-0.025mm的矿石，鞍山烧结总厂和齐大山选矿厂采用竖炉，前苏联克里沃中央矿业公司选矿厂采用回转窑还原焙烧细粒嵌布赤铁矿，然后磁选得到铁精矿。

四。钒钛磁铁矿选矿

钒磁铁矿中的磁铁矿与钛矿物呈晶链状，颗粒粗大。脉体为辉长岩橄榄岩和绿泥石，颗粒分布不均匀，难磨。矿石的可磨性系数约为磁铁矿石英岩的1/ 2，属于易分离、难磨、矿物纯度低的矿石，并伴有工业级的钛、钒、钴、镍等有用元素。钒矿主要集中在中国的攀西地区和前苏联的乌拉尔地区。攀枝花冶金矿业公司对粉碎后的产品进行直接磨矿，采用一级闭路磨矿、两级磁选、一级扫选的工艺流程，选矿厂采用循环供水系统。对于这种矿石，除铁精矿外，还回收钛矿物和硫镍矿物产品。-褐铁矿石选矿褐铁矿石主要呈鲕状、粉状、致密块状结构，有大小不等的鲕粒。除褐铁矿外，还含有少量赤铁矿菱铁矿。矿脉主要为应时、泥岩、方解石、泥质物和粘土等矿物，还含有锰、磷、昆等杂质。

动词 （verb的缩写）褐铁矿选矿

目前广泛采用的是洗矿、重选、磁选联合工艺。

菱铁矿选矿矿石中的主要金属矿物为菱铁矿及少量褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿和硅酸铁。非金属矿物是应时和方解石。菱铁矿在国际上的应用并不广泛，仅在欧洲一些铁矿资源较少的国家，如捷克、波兰、前南斯拉夫、奥地利等国使用。菱铁矿的选矿方法主要有焙烧磁选和重选。主要设备——破碎磨矿设备我国铁矿石破碎作业基本按照五道工序进行。第一阶段破碎主要用于通过自磨机研磨材料。第二级粉碎、第三级开路粉碎、第三级闭路粉碎和第四级粉碎多用于球磨机或棒磨机研磨物料。破碎粒度为250 ~ 0毫米、20 ~ 0毫米、15 ~ 0毫米和12毫米。根据被粉碎产品的粒度，粉碎设备有粗粉碎、中粉碎和细粉碎三种。粗破碎机采用颚式破碎机或回转破碎机。大型铁矿选矿厂采用1500mm×2100mm颚式破碎机和1500mm/300mm或1200mm/180mm回转破碎机。破碎机采用标准圆锥破碎机。细碎机采用短头圆锥破碎机。磨矿主要采用一段磨矿、两段磨矿和三段磨矿工艺。其中有连续磨矿和阶段磨矿或带有分选或细筛的磨矿工艺。歪头山、金山店、石人沟、朱莉等20多个铁矿拥有70多台自磨机，其中5.5m×1.8m自磨机较多。半自磨技术是在自磨机中添加3% ~ 5%和f120~f150mm钢球，以提高自磨机的处理能力。但是，砾石磨可以降低某些矿石的球耗和电耗，从而降低选矿成本。

我国铁矿选矿厂有自磨机、棒磨机、砾磨机和球磨机，其中自磨机约占10%，棒磨机和砾磨机约占3%，其余基本都是球磨机。铁矿选矿厂最常用的是f2.7m×3.6m和f3.6m×4.0 m球磨机。-预选设备国内有大石河、水厂、程潮矶山等29家铁矿选矿厂采用干式磁滑轮进行预选。目前广泛使用的有F800× 1400mm CT-108和f1250×1270mm永磁滑轮(或散装磁选机)。低密度粗加重剂用于制备高密度重悬浮液，重介质振动溜槽用于预选铁矿石。一般排出的包裹体和围岩粒径为75 ~ 10 mm，处理量大。用梯形、矩形、圆形和大型跳汰机预选不同粒度的弱磁性铁矿石是成功的。对15 ~ 0 mm矿石采用ZXY型圆形跳汰机，可提前排出产率13%左右、含铁14%的尾矿。用AM30大粒跳汰机预选3010 mm矿石，可获得高回收率的高品位铁精矿。

磁选设备中细粒磁铁矿湿法磁选采用单滚筒、双滚筒、三滚筒永磁磁选机，包括f 1200×3000 mm(瑞典、芬兰、前苏联)、f 1500×3000 mm(前苏联)、f 1500×1500 mm(克虏伯双滚筒)和CTN CTB CTS-1224(CTN)三段或四段为半逆流；然而，球磨机的直接磁分离是逆流类型的。采用立式还原焙烧炉对鞍山赤石英岩进行磁化焙烧，在齐大山、包头和酒钢选矿厂进行焙烧磁选生产铁精矿。中国有130多座竖炉，容量有50立方米、70立方米、100立方米和160立方米。捷克和前联邦德国的选矿厂曾用旋转焙烧炉磁化褐铁矿和菱铁矿。各种结构的干式感应辊强磁选机、Humboldt Jones湿平环强磁选机和在此基础上开发的各种类型的强磁选机，以及连续运行的瑞典Sala高梯度强磁选机，都已应用于弱磁性铁矿石的分选。-浮选设备各种结构模型的浮选机用于处理具有细颗粒和嵌入细颗粒的贫铁矿。国内外制造和使用的浮选机仍以机械搅拌为主，并有相同的发展趋势，即随着细粒、贫质耐火材料处理能力的不断提高，向曝气充分、生产能力大、电耗低、分选指标好、操作维护方便的方向发展。代表产品有芬兰的OK-16mx-14、WEMCO—144和DR-600h，以及BFP-240、BFR600等。

重介质浓缩机、跳汰机、旋流器、螺旋溜槽、振动溜槽、螺旋浓缩机、槽式洗浆机、洗涤滚筒和湿式旋转筛等各种规格型号的重洗设备得到了广泛应用。当粗粒或块状矿石与贫化材料混合时，重悬浮液通常用于选矿。一些选矿厂跳汰粒状矿石，而螺旋选矿机主要用于重选中细粒矿石。螺旋选矿机在美国、加拿大、瑞典、比利时等国家的新旧选矿机中得到广泛应用。例如，加拿大卡罗尔选矿厂使用了4000多套。经过一次粗选和两次精选，直接获得精矿，粗选尾矿进行磁选，最终铁精矿品位为66.5%。-电磁分离设备-在加拿大北拉布拉多矿井中使用了生产率为1.7 t/ h的电磁分离器，并获得了令人满意的结果。-粒铁炉德国、捷克、波兰、朝鲜、西班牙和中国都采用了生产率为300~800 t/d的粒铁炉，用于处理嵌有细粒的高硅难选贫铁矿，指标良好。-周边驱动或中心驱动的浓缩机和斜板浓缩机一般用于浓缩脱水设备。采用筒式或盘式真空空过滤器、磁性过滤器和带式压滤机。内筒过滤true 空过滤机可用于过滤磁选和浮选铁精矿。磁选铁精矿经圆筒形磁性过滤器过滤。采用盘式真空空过滤机过滤细粒浮选铁精矿。用压滤机过滤细煤泥精矿。为了解决细粘稠物料卸料困难的问题，出现了折叠带式过滤机，机器面积达到了131.9m2，为了提高细颗粒物料的过滤效率，正在围绕降低滤饼和过滤介质阻力的方向对过滤机进行改进，如添加絮凝剂和助滤剂，选择合理的过滤介质等。陶瓷过滤器属于织物介质之外的新型多孔固体介质的应用。-精矿及尾矿输送技术澳大利亚怒江选矿厂采用f244 mm长、90km长的铁精矿输送管道，其泵站配有一台4×450kW电机驱动的柱塞泵，排出压力105~141MPa，输送铁精矿250万t/ a，利用率97%。浓度超过40%的尾矿水力输送技术正在逐步推广。

技术进步-细粒嵌布磁铁矿选矿技术进步。主要表现在选矿技术的发展和提高，选矿设备的更新和改造，选矿综合指标的不断提高等方面。:(1)采用新的破碎机，或改造旧的圆锥破碎机，或将开路破碎工艺改为闭路破碎工艺，以降低磨矿能耗和来矿粒度。近二十年来，国外出现了超重型弹簧圆锥破碎机、高能液压圆锥破碎机和双轴重型振动筛。因此出现了新三级闭路单级球磨的所谓“新常规磨”工艺，使产品粒度达到7 ~ 8mm，实现了“多磨少磨”，降低了能耗。提高了磨机加工能力。目前高压辊磨机仅广泛应用于水泥行业，有望从水泥熟料的破碎进入铁矿选矿厂。超细磨机衬板的发展经历了从金属衬板到非金属衬板，再到磁性衬板，取得了显著的经济效益。(2)广泛采用磁滑轮预选，形成预选磁选流程，以提高磨机处理能力和原矿品位。我国实践证明，可排出含铁8%和9%的大块矸石，磨矿品位提高2%，电耗降低2%左右。(3)变干式自磨为湿式自磨，变闭路湿式自磨为开路或半开路湿式自磨。用直线振动筛代替螺旋分级机进行粗磨分级。水力旋流器用于第二级分级，以提高研磨和分级效率。(4)一般采用振动细筛或高频细筛，通过磨矿分级形成磁选细筛流程，在高回收率的条件下获得含铁65%以上的优质铁精矿产品；(5)采用f1050mm或f1250 mm大直径磁选机，提高磁选能力和精矿品位。如大孤山采用BX f1050 mm×2400 mm磁选机，产量为44.16 t/ h，0.074mm的给料粒度占78.62%，回收率为99.39%，精矿品位为59.54%，比原磁选机提高0.8个百分点。(6)磁铁矿阶段磨矿磁选工艺被广泛采用，以获得高质量的铁精矿产品；(7)加拿大Craigmont选矿厂采用“基于粒度的PSM控制”。除两台PSM—100投入使用外，还在磁铁矿回收回路中安装了PSM—200，用于-325目的细磨粒度，占85% ~ 95%，既保持了规定的磨矿粒度，又最大限度地提高了磨机的处理能力，降低了吨精矿成本。

微细粒嵌布赤铁矿选矿的开发利用，推动了赤铁矿浮选、重选、强磁选和焙烧磁选的发展。(1)赤铁矿全浮选工艺。采用脂肪酸阴离子捕收剂、碳酸钠作为矿浆调整剂(矿浆pH值为910)，浮选赤铁矿石英岩型矿石中的赤铁矿，解决了矿浆粘度高、精矿脱水困难的问题。采用两段精选操作，减少金属损失；(2)强磁选工艺。其主要特点是矿石中易泥化的单体应时、绿泥石等脉石矿物在粗磨条件下通过强磁选排出，成为合格精矿，为进一步细磨和浮选创造了有利条件；(3)焙烧-磁选工艺。75 ~ 20 mm赤铁矿用焦炉和高炉混合煤气竖炉加热还原生产人造磁铁矿，再进行磁选获得铁精矿产品。采用竖炉还原焙烧鞍山式赤石英岩，铁精矿品位65.82%，回收率78.41%。(4)焙烧磁选-反浮选工艺。为了提高焙烧磁选铁精矿的质量，采用十二胺阳离子捕收剂对中性矿浆进行反浮选。当十二胺用量为120~180 g/ t(针对磁精矿)时，铁精矿品位为65.85%，回收率为75.85%。(5)强磁选工艺。前苏联联合采选企业Krivorog矿床氧化铁石英岩的处理，于1989年由磁化焙烧转为强磁选。新工艺投产，解决了焙烧产生的粉尘和废气净化问题，以及吨精矿消耗天然气约100m3的高能耗问题。以当量燃料吨位表示的总能耗从磁化焙烧的0.202下降到强磁选的0.054，是氧化铁皮石英岩不焙烧选矿的重大进步。(6)阶段磨矿、重磁-阴离子反浮选工艺。齐大山选矿厂采用MZ-21高效、低耗、无毒新药剂和Slon立环脉动高梯度强磁选机。在不降低金属回收率和保持选矿厂原有生产能力的情况下，铁精矿品位达到67.14%，选矿药剂成本降低24.89%。淘汰了传统的焙烧磁选工艺，能耗成本降低48.93%，吨精矿加工成本降低3.28%，消除了焙烧气体带来的人身安全。

磁-赤铁矿选矿(1)重选-磁选-浮选工艺。鞍山式磁赤铁矿中有一部分铁矿物在粗磨条件下以单体形式游离出来，需要尽快回收。该工艺可获得高质量的铁精矿产品，回收率高，更具竞争力。其主要特点是经过初步磨矿和旋流器分级后，用螺旋溜槽回收部分粗粒铁矿物。细粒中间产品通过磁选-浮选工艺回收，合并，通过二次分级研磨，然后返回分离回路。(2)磁选-重选工艺。对于细粒嵌布的磁铁矿-赤铁矿，中国开发了通过磁选回收部分磁铁矿矿物，并通过螺旋溜槽和离心选矿机从其尾矿中回收弱磁性矿物的工艺。(3)连续磨矿-磁选(弱磁-强磁)-反浮选工艺。其主要特点是采用连续磨矿，直接将矿石磨至单体解离，只控制最终磨矿产品的粒度。弱磁选可以起到排尾和脱泥的双重作用，减少或消除煤泥对浮选的不良影响。强磁选脱泥效果最好。反浮选(尾矿漂出应时等)。)用于适应矿石中磁铁矿、赤铁矿和假赤铁矿的变化，特别是阴离子反浮选对矿泥有很强的适应性。如鞍钢条台选矿厂按此工艺改造后，原矿品位29.60%时，精矿品位67.59%以上，尾矿品位10.56%，金属回收率82.24%。-多金属铁矿选矿攀枝花冶金矿业公司将钒钛磁铁矿的碎矿直接磨矿，采用一段闭路磨矿、两段磁选、一段扫选的工艺流程，获得含铁51.59%、回收率74.47%的铁精矿。白云鄂博铁矿采用弱磁-强磁-浮选联合流程综合回收铁、铌和稀土矿物。其特征在于当磨矿粒度达到200目占95%-96%时，磁性铁矿物通过弱磁选回收，硅酸铁通过强磁选废弃，稀土矿物和铌矿物在强磁中矿中初步富集，铌矿物和稀土矿物通过浮选回收。可获得良好的稀土和铌精矿产品指标，并可获得品位65.29%、回收率77.13%的铁精矿。