菱褐铁矿选矿研究成果产业化过程中的问题与对策

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1、随着我国钢铁行业的迅猛发展，近年来我国铁矿石的供需矛盾El益突出，2006年进口铁矿石量已超过矿石总需求量的50%，价格在2005年上涨71.5%的基础上，又上涨19%。铁矿石原料已经成为制约很多钢铁公司发展的瓶颈[1]，是否有稳定的铁矿石原料基地已经成为钢铁企业能否持续发展的主要影响因素。为此，寻找新的铁矿原料成了各大钢铁公司的首要任务。铁矿原料的紧缺及矿石开采巨大的利润空间，在国内形成了见矿就开的全民办矿高潮，有的小矿山只有球磨机没有分级机，磨碎就选，土法上马，连含铁只有10%左右的极贫磁铁矿石也有人开采[2]。在这种形势下，很多企业甚至个体经营者，纷纷将投资方向转向过去无人敢问津的菱

2、、褐铁矿开发，往往忽视了此类矿开采过程中可能出现的问题，从而造成不必要的损失。本文针对菱、褐铁矿选矿技术及其产业化过程中的问题进行了探讨。　　1菱铁矿的特征及分选优劣势分析　　1.1菱铁矿的矿石特征　　菱铁矿(FeCO3)密度为(3.7～3.9)×103kg/m3，比磁化系数为(35～150)×10-9m3/kg，多数嵌布粒度微细(如果磁化焙烧，焙烧后因气体挥发磁铁矿晶格更细)、成分复杂、品位低，铁主要以碳酸铁的形式存在，理论品位48.2%，部分菱铁矿因Mg2+和Mn2+替代Fe2+形成类质同象而为镁、锰菱铁矿，且赋存于赤(褐)铁矿和磁铁矿中，部分甚至褐铁矿化而致使理论品位通常在32%～4

3、8%之间[3]，这样的铁品位很难被钢铁公司所接受。某些公司由于菱铁矿来源于自有矿山，为了不造成资源浪费，勉强将菱铁矿精矿配人铁精粉中使用，但在使用过程中发现配人量达到7%～8%就会明显影响烧结矿强度。因此菱铁矿必须通过磁化焙烧使FeCO3相变为Fe304，然后用回收天然磁铁矿的方法回收。　　1.2菱、褐铁矿焙烧-分选的优劣势分析　　众所周知，铁矿是一种附加值较低的产品，尽管这几年铁矿石需求量很大，铁矿价格较高，很多投资者将投资目光转到菱、褐铁矿领域，但由于其分选技术难度大，工艺流程长，选矿成本相对略高，没有成熟的可借鉴的大规模生产厂，很多投资者对投资开发菱、褐铁矿持观望态度。针对这一现象，

4、笔者总结多年菱铁矿选矿经验，对菱铁矿与磁、赤铁矿的选矿优劣势进行综合分析。　　1.2.1菱、褐铁矿选矿劣势　　1)投资大。　　要达到与磁、赤铁矿选矿相同的技术指标，必须先对菱、褐铁矿进行磁化焙烧，焙烧后的原矿才能达到与原生磁铁矿相近的入选条件，这一段要增加焙烧系统的设备投资及焙烧成本。　　2)焙烧矿矫顽力大。　　人工磁铁矿与天然磁铁矿相比，有磁性弱、矫顽力强的缺点[4]，这将导致两个问题：①对磁选设备要求较高，需要对磁选设备的磁场强度和磁系结构进行调整，如果采用常规的磁选设备，铁精矿品位及回收率均难以达到要求。②矫顽力强对阶段磨矿的实现造成不良影响，需要在脱磁器及分级方法上予以强化，才有可

5、能达到天然磁铁矿的分级效果。　　3)粒度变细影响分选。　　菱铁矿焙烧粒度变细，导致铁矿物在弱磁选中容易流失，在进一步的浮选中恶化浮选过程，药剂耗量大。　　4)毛细孔发达。　　焙烧矿孔洞发育，导致毛细水含量高，即使采用陶瓷过滤机过滤，也很难将精矿水分含量控制在16%以下，这样势必增加运输成本，并影响球团烧结效果。　　1.2.2菱、褐铁矿选矿优势　　1)分选段投资少。　　与赤、褐铁矿直接分选相比，菱、褐铁矿通过磁化焙烧相变成人工磁铁矿后，用弱磁选设备即可回收，相对于弱磁一强磁-浮选回收红铁矿而言，分选阶段投资较少。　　2)磨矿费用低。　　由于焙烧过程中，大量CO2气体和结构水从菱、褐铁矿中挥发

6、出来，使得相变后的人工磁铁矿具有结构疏松、孔洞发育的特点，多次对比试验研究表明，焙烧后的人工磁铁矿与原生矿相比，相对可磨度提高1.5～2倍。　　3)沉降速度快，便于回水利用。　　焙烧后的人工磁铁矿沉降速度较原生矿快3～5倍，这一特质使得焙烧矿冷却水可以快速澄清，得到回用。同时沉降速度快可大幅度减少沉降面积，减少浓缩脱水设备投资。　　2菱、褐铁矿选矿技术产业化存在的问题　　2.1成本问题　　相对于其它磁、赤铁矿选矿而言，菱铁矿选矿必须先焙烧将FeCO3转化为Fe304。焙烧成本有一定增加，但由于焙烧后矿石相对可磨度增加2倍多，而磨矿费用在选矿成本中所占比例近一半，焙烧成本的增加和磨矿成本的降

7、低相抵，成本增加幅度并不是很大。加之当前铁矿价格上涨，菱、褐铁矿在经济上有了开发利用的可能。但生产实践中，焙烧成本的高低很大程度上取决于操作者的技术水平，因此由技术开发者总结出影响焙烧成本的关键因素，并对主要岗位技术工人进行理论及实践两方面的培训，同时在生产初期跟踪产业化进程中关键影响因素的变化并及时调整技术方案，以达到综合成本最低的目的。　　2.2技术问题　　讲到菱、褐铁矿选矿技术，很多选矿工作者都能如数家珍般讲到许多