目前國內(nèi)對于鐵礦石資源需求量增加，加強(qiáng)國內(nèi)復(fù)雜難選鐵礦石的開發(fā)利用，提高鐵礦石的自給率，可以在一定程度上緩解我國對鐵礦資源的需求壓力，同時對資源的可持續(xù)性發(fā)展以及國民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展也具有重要的實際意義。

含碳酸鹽鐵礦石資源現(xiàn)狀

含碳酸鹽鐵礦石中有用礦物與脈石礦物的共生關(guān)系復(fù)雜，屬復(fù)雜難選的鐵礦石之一。當(dāng)?shù)V石中菱鐵礦含量超過一定量時，會嚴(yán)重惡化浮選指標(biāo)，甚至出現(xiàn)“精尾不分”現(xiàn)象。這是因為菱鐵礦的硬度較小，在相同的碎磨條件下，迅速變細(xì)，形成大量微細(xì)粒礦泥，這些礦泥粘附在粗粒有用礦物和脈石礦物表面，導(dǎo)致有用礦物與脈石礦物不能有效分離。

由于缺乏有效的分選技術(shù)，目前很多含碳酸鹽鐵礦石主要采取堆存處理。據(jù)統(tǒng)計，鞍山地區(qū)每年約堆存該類鐵礦石100萬t，目前總堆存量超過2000萬t。針對我國鐵礦石資源嚴(yán)重短缺這一現(xiàn)狀和目前鋼鐵生產(chǎn)的國內(nèi)外形勢，開發(fā)此類含碳酸鹽鐵礦石的分選方法已勢在必行。

含碳酸鹽鐵礦石分選技術(shù)現(xiàn)狀

近年來，針對含碳酸鹽鐵礦石的分選技術(shù)，許多專家學(xué)者進(jìn)行了一些研究工作，取得了一定的研究成果，主要包括焙燒磁選工藝、強(qiáng)磁選工藝、浮選工藝、焙燒—磁選—浮選工藝等其他分選工藝。對于嵌布粒度較粗，礦石類型單一的菱鐵礦，一般采用單一磁選或者磁化焙燒工藝；當(dāng)?shù)V石中有用礦物與脈石礦物的共生關(guān)系復(fù)雜，嵌布粒度較細(xì)時，通常采用浮選工藝或焙燒—磁選—浮選聯(lián)合工藝；若要進(jìn)一步提高分選指標(biāo)，可考慮其他分選工藝，例如，微波加熱預(yù)處理技術(shù)、深度還原技術(shù)、閃速磁化焙燒技術(shù)等先進(jìn)工藝。

焙燒磁選工藝

焙燒磁選技術(shù)是目前處理含碳酸鹽鐵礦石為典型的方法。在500～700℃條件下對礦石進(jìn)行焙燒，礦石中碳酸鐵礦物揮發(fā)出CO2氣體，礦石鐵品位提高10～30個百分點(diǎn)，同時，鐵礦物的磁性明顯增強(qiáng)，進(jìn)而可采用弱磁選法進(jìn)行分離。

新疆某菱鐵礦礦床屬于大型富菱鐵礦礦床，礦石中主要鐵礦物為菱鐵礦，其顆粒中伴生有少量的鐵白云石，其次為磁鐵礦，脈石礦物主要為石英、綠泥石等。對此類礦石進(jìn)行實驗室中性焙燒試驗，較好焙燒溫度為650℃，焙燒時間為80min。經(jīng)過一次弱磁選就可以獲得鐵品位65.20%、鐵回收率91.31%的優(yōu)質(zhì)鐵精礦；通過酒鋼豎爐焙燒，大部分菱鐵礦轉(zhuǎn)變?yōu)榇盆F礦，經(jīng)過一粗一掃弱磁選流程，獲得了精礦鐵品位60.37%、鐵回收率88.47%的分選指標(biāo)。

可見，焙燒磁選工藝用于處理含碳酸鹽鐵礦石，流程簡單，可獲得較高品位的鐵精礦，但焙燒時間過長，短則15～10min，長則6～8h，焙燒溫度較高，一般在650～900℃，而焙燒設(shè)備在使用過程中熱效率較低，熱量嚴(yán)重?fù)p失，造成資源浪費(fèi)。因此，加強(qiáng)磁化焙燒理論的基礎(chǔ)研究，進(jìn)而開發(fā)的磁化焙燒技術(shù)，研制磁化焙燒設(shè)備將有助于解決這一問題。

強(qiáng)磁選工藝

含碳酸鹽鐵礦石中的菱鐵礦具有弱磁性，雖然采用強(qiáng)磁選方法處理菱鐵礦、赤鐵礦等弱磁選礦物屬于比較經(jīng)濟(jì)的選別方法，但是鐵精礦中的雜質(zhì)難以有效除去，一般只作為粗選作業(yè)。近年來，隨著強(qiáng)磁選技術(shù)的不斷發(fā)展和磁選設(shè)備的不斷改進(jìn)，弱磁性鐵礦物的選別取得了一定的研究成果。

酒鋼采用強(qiáng)磁選機(jī)處理粒度小于10mm的含菱鐵礦鐵礦石粉礦。采用強(qiáng)磁選機(jī)對弱磁選后的菱鐵礦進(jìn)行拋尾，拋去總產(chǎn)率24.70%、鐵品位8.37%的尾礦。經(jīng)球團(tuán)后焙燒，所得精礦鐵品位為59.18%、鐵回收率為81.95%。

SLon高梯度磁選機(jī)可以有效提高弱磁性鐵礦物的分選指標(biāo)。某選礦廠采用SLon－750型脈動高梯度強(qiáng)磁機(jī)分選原礦鐵品位為37.06%的某菱鐵礦，在磨礦細(xì)度為－0.074mm含量40%、磁場強(qiáng)度478kA/m條件下，經(jīng)高梯度強(qiáng)磁選一次粗選、一次精選后，所得精礦鐵品位為42.14%，鐵回收率為70.08%。

由以上研究可以看出，采用強(qiáng)磁選方法分選含碳酸鹽鐵礦石，雖然工藝流程簡單，所需磁選設(shè)備也便于操作控制，但由于磁選給礦粒度相對較粗，菱鐵礦的磁性較弱，并且此類鐵礦物嵌布粒度一般較細(xì)，導(dǎo)致部分沒有達(dá)到單體解離的顆粒不能有效富集，使得精礦鐵回收率偏低。因此，如何改進(jìn)現(xiàn)有的磁選設(shè)備，或者研制新的磁選設(shè)備，用于處理此類嵌布粒度較細(xì)的弱磁性鐵礦物，以提高精礦鐵品位和鐵回收率，對處理此類礦石及其他難選弱磁性鐵礦物具有重要意義。

浮選工藝

浮選法處理含碳酸鹽鐵礦石，主要采用反浮選脫硅技術(shù)，即在堿性條件下，以淀粉為鐵礦物抑制劑，采用脂肪酸類捕收劑，實現(xiàn)鐵礦物和脈石礦物的分離。

采用強(qiáng)化分散—直接反浮選工藝處理含碳酸鹽混合鐵礦石的磁選精礦，以碳酸鈉和水玻璃作分散劑，強(qiáng)化礦漿的分散，從而削弱碳酸鐵對浮選的影響。在水玻璃用量200g/t、碳酸鈉用量400g/t、淀粉用量2200g/t、石灰用量800g/t、KS－Ⅲ用量1200g/t、礦漿濃度25%、攪拌轉(zhuǎn)速2800r/min、浮選溫度40℃的條件下，采用一粗兩精兩掃、中礦順序返回的閉路流程所得精礦鐵品位66.20%、回收率71.52%。

“分步浮選”工藝在處理此類難選鐵礦石時，既回收了部分菱鐵礦資源，同時減輕了其對后續(xù)赤鐵礦選別的影響，對于提高鐵回收率具有重要意義。強(qiáng)化分散浮選工藝中分散劑的加入，強(qiáng)化了礦漿的分散，從而削弱了菱鐵礦在赤鐵礦及石英表面的吸附罩蓋，優(yōu)化浮選指標(biāo)。另外，采用浮選工藝處理此類含碳酸鹽鐵礦石時，由于缺乏有效的捕收劑和微細(xì)粒鐵礦物的分散劑，導(dǎo)致浮選指標(biāo)偏低。因此，可通過開發(fā)新型浮選藥劑達(dá)到改善浮選環(huán)境，提高分選指標(biāo)的目的。

發(fā)展趨勢

含碳酸鹽鐵礦石的開發(fā)利用對我國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展意義重大。許多專家學(xué)者通過科技攻關(guān)，使含碳酸鹽鐵礦石的分選技術(shù)跨入了一個新的階段，但受限于選礦技術(shù)水平等因素，鐵礦石的利用率較低。為此，在以后的研究工作中，可以考慮以下研究方向：

1、進(jìn)行磁化焙燒基礎(chǔ)理論的深入研究，開發(fā)磁化焙燒設(shè)備，解決磁化焙燒熱量損失問題，節(jié)約資源，提高選別效益。

2、研制或改進(jìn)可以有效處理嵌布粒度較細(xì)的弱磁性鐵礦物的磁選設(shè)備，除去鐵精礦中的雜質(zhì)，提高精礦鐵品位。

3、研發(fā)可以有效分離碳酸鐵的新型捕收劑，以及微細(xì)粒鐵礦物的分散劑、絮凝劑等浮選藥劑，改善浮選環(huán)境，提高分選指標(biāo)。

4、進(jìn)一步深入研究“分步浮選”技術(shù)、“分散浮選”技術(shù)、深度還原技術(shù)，盡快實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

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