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我国矿山机械设备技术的进展

2021-05-07 17:55:01

分析了我国铁矿选矿技术的进展。

1)铁矿微细粒选矿工艺。铁矿石中的微粒是指赤铁矿的晶粒尺寸小于0.045mm,磁铁矿的晶粒尺寸小于0.03mm。采用半自磨+两段球磨及弱磁-强磁-混合磁法再磨-阴离子反浮选工艺,在原矿铁品位31.18%、0.045mm粒级占93.81%的条件下,获得了精矿铁品位66.95%、回收率72.62%的良好指标。针对祁东铁矿物嵌布粒度细小、性质复杂的特点,长沙矿冶研究院提出了选择性絮凝脱泥—反浮选技术,并针对不同矿体特点,开发了有针对性的SA-2絮凝剂;此外,王秋林、胡义明、范志坚、杨云、曹进成等针对不同矿体特点,提出了不同的选矿工艺,大大提高了选矿回收率。

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㈡高效率的碎磨技术。高压轧辊磨削技术。高压辊磨粉机具有单位破碎能耗低,处理能力大,破碎产品粒度均匀等特点;其粉碎产品粒度内部微裂纹明显增加,细粒级含量高,矿物分离性好;我国高压辊磨技术的应用还处于起步阶段,但通过大量研究工作,已逐步实现了“多碎少磨,磨前抛尾,降低选矿成本”的生产目标。如韩跃新等对铁品位24.48%贫赤铁矿高压辊磨粉碎制品进行了系统的强磁预选,最终得到了铁品位32.92%预选精矿、回收率86.51%抛尾35.71%等指标。自磨/半自磨工艺。自磨机是一种兼有两种粉碎和磨矿功能的一机两用设备,以矿石本身作磨矿介质的为自磨(AG),以适量钢球作磨矿介质的为半自磨(SAG).与传统的三段一闭路破碎流程相比,自磨/半自磨流程具有工艺简单、投资少、设备大、效率高、粉尘污染小等优点。近几年来,随着自磨/半自磨设备的改进,自磨/半自磨技术在铁矿石选矿中得到了推广。如凌钢保国铁矿采用8.0m×2.8m全自磨+顽石破碎+球磨(ABC)粉碎流程,加工量300万t/a3,采用搅拌磨技术。搅拌机具有节能、防过磨、节省介质、操作简单、安装方便等显著特点。搅拌机作为一种细磨、超细磨设备,首次成功地应用于有色金属矿山。由于我国铁矿石中微粒铁矿的开发,搅拌磨技术正逐步应用于铁矿石的细磨作业。肖骁等对比分析了搅拌、球磨对湖南柿竹园磁铁矿矿产品再磨解离度的影响规律,结果表明,采用搅拌磨比球磨高8.1个百分点,且搅拌磨细磨产品的单体解离度明显高于球磨机,且搅拌磨精矿经磁选后精矿品位比球磨机高5.2个百分点。

㈢磁化焙烧技术。磁选矿是指铁矿石在一定的温度和气氛条件下进行焙烧,使矿石中的弱磁铁矿物转化为强磁铁矿物,再利用铁矿物与脉石矿物间的磁性差异进行磁选,从而得到精矿。磁化焙烧是从复杂难选铁矿石中提取铁矿物的有效方法。近几年来,国内许多科研单位对磁化焙烧技术及设备进行了大量的研究,余永富院士提出了闪速磁化焙烧技术,并对陕西大西沟菱铁矿、昆明王家滩矿、重钢接龙铁矿等含碳酸盐铁矿进行了焙烧-磁选,使其精矿铁品位在55%以上,回收率在70%以上。

第四,深度还原-磁选技术。鉴于传统选矿方法和磁化焙烧技术也难以有效地开发利用的复杂难选铁矿资源,国内相关研究人员提出了深度还原-磁选技术,采用煤粉作为还原剂,将矿石中的铁矿物在低于矿石熔化温度下还原成金属铁,并通过调节使金属铁聚集成一定粒径的铁颗粒,使还原物料经磁选得到金属铁粉。深部磁选技术为复杂难选铁矿的开发利用提供了新的途径,是近年来选矿领域的研究热点之一。

㈡尾矿再选技术。国内铁矿资源品位较低,生产1t铁精矿需平均排放2.5t尾矿。尾矿的大量排放不仅占用土地,危害环境,而且造成了严重的资源浪费。为了提高矿石利用率,减少资源浪费,对尾矿再选技术也给予了极大的重视。利用强磁-重选-分级浮选工艺处理铁品位为23.46%的强磁-尾矿,最终得到42.75%的精矿,该工艺可提高梅山铁矿选矿厂铁回收率。

发展了常温捕收剂的生产工艺。我国大部分铁矿选矿厂采用阴离子-反浮选提铁降硅,所用捕收剂为脂肪酸类物质。阴离子-反浮选工艺具有生产稳定、指标好等优点,缺点是捕收剂配制及所需的浮选温度较高(一般50~70℃,浆液温度一般35~40℃),造成浮选浆液需要加温处理,增加了生产成本。东北大学以脂肪酸为基体,通过将Cl、Br、胺基等原子或基团引入到脂肪酸中,研制了一系列常温改性脂肪酸捕收剂,并经实践检验,在25~30℃的浮选温度下,可获得较好的精矿铁品位64%~66%的回收率。

虽然我国铁矿资源储量丰富,但由于矿石品位低、矿体嵌布粒径细、矿物组成复杂等原因,其分离难度大,给选矿工作者带来了很大的挑战,同时也为我国铁矿选矿技术的发展创造了机遇。


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