鐵礦石選礦原理是什么？

詳細(xì)解答

鐵礦石選礦主要是利用鐵礦石中不同礦物的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)差異來(lái)將有用礦物與脈石礦物分離，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是提鐵降雜，采用相應(yīng)手段將兩者分離，提高鐵精礦的品位，降低雜質(zhì)含量，實(shí)現(xiàn)選擇性富集。而由于鐵礦石的種類、嵌布粒度與共生關(guān)系的差別，選礦分方法也不相同。以下就從各個(gè)選礦方法的主要原理、適用礦種、優(yōu)劣勢(shì)等詳細(xì)介紹。

主要選礦原理及方法

1、磁選法

原理：主要是利用鐵礦物與脈石礦物間的磁性差異。在磁場(chǎng)中，磁性礦物會(huì)被磁選設(shè)備的磁極吸引，隨著磁場(chǎng)移動(dòng)并且被收集，而非磁性或弱磁選的脈石礦物則不會(huì)受到磁場(chǎng)的影響，隨著礦量或物料作為尾礦排出。

適用礦石：磁鐵礦石、假象赤鐵礦、磁選率＞35%的鐵礦石。

優(yōu)勢(shì)：流程簡(jiǎn)單、操作方便，自動(dòng)化程度高，指標(biāo)穩(wěn)定。處理量大、能耗低、成本低，僅需要消耗少量的的電力與水，且藥劑的成本幾乎為零。分選效率高，對(duì)于磁鐵礦粗粒至細(xì)粒均可處理，回收率可達(dá)90%以上。環(huán)保，用水量少，無(wú)化學(xué)藥劑污染，尾水也方便處理。

劣勢(shì)：適用范圍窄，只對(duì)強(qiáng)磁選礦物有用，對(duì)非磁性或弱磁性的鐵礦物如磁鐵礦與菱鐵礦等直接分選的效果較差，需要配合其他的工藝進(jìn)行選別。對(duì)細(xì)粒嵌布的適應(yīng)性差，如磁鐵礦嵌布極細(xì)就需要細(xì)磨，這樣容易發(fā)生磁團(tuán)聚，使之夾雜脈石，且細(xì)粒級(jí)的礦物易損失。

2、重選法

原理：是利用鐵礦石中有用礦物與脈石礦物的密度差異。在重力、離心力或水流介質(zhì)的作用下實(shí)現(xiàn)分層分離，其密度較大的有用礦物如有用礦物會(huì)在介質(zhì)中沉降速度快，方便與密度較小的脈石礦物分離。

適用礦石：赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦等粗粒嵌布的鐵礦石，礦石中礦物與脈石密度差異明顯的情況，或作為預(yù)選拋尾。

優(yōu)勢(shì)：設(shè)備簡(jiǎn)單、投資低，能耗小，相對(duì)磨礦與浮選工藝其運(yùn)行成本也較低。對(duì)環(huán)境友好，整個(gè)過(guò)程完全采用物理分離，不添加化學(xué)藥劑。適合大規(guī)模預(yù)處理，預(yù)選效果好，可在粗粒階段拋出大量的尾礦，減少了后續(xù)的磨礦量。

劣勢(shì)：處理量相對(duì)較小且占地面積大，設(shè)備的占地大、耗水量也高。分選精度有限，對(duì)細(xì)粒級(jí)礦石可密度差異小的礦物其分選效果差，富集比也低于浮選法，精礦品位提升有限。

3、浮選法

原理：利用礦物表面的物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的差異，通過(guò)添加浮選藥劑的方式來(lái)改變礦物表面的潤(rùn)濕性，使得有用的礦物附著在氣泡上并且隨著泡沫浮出水面，實(shí)現(xiàn)與脈石的分離。

適用礦石：赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦等細(xì)粒嵌布的鐵礦石。

優(yōu)勢(shì)：主流為反浮選，也就是浮選出精礦，適用性強(qiáng)，處理細(xì)粒嵌布礦石效果好，可處理復(fù)雜共生礦，剔除其中的有害雜質(zhì)。可處理細(xì)粒礦石，分選精度大、富集比大，可將鐵精礦的品位提升至68%-71%，是直接還原鐵的必要手段。

劣勢(shì)：成本較高，主要是需要消耗大量的化學(xué)藥劑，藥劑的成本占選礦成本的比重較大。還需要進(jìn)行精細(xì)磨礦，操作的難度也大，需要對(duì)礦漿的濃度、pH值、藥劑的配比較敏感，技術(shù)門(mén)檻較高。環(huán)保的壓力大，其尾礦水中會(huì)有殘留的藥劑，處理不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

4、焙燒磁選法

原理：通過(guò)焙燒環(huán)節(jié)將弱磁性礦物給轉(zhuǎn)化成強(qiáng)磁選礦物在通過(guò)磁選進(jìn)行分離作業(yè)。其焙燒分方法包含還原焙燒、中性焙燒以及氧化焙燒。

適用礦石：弱磁性鐵礦物及難選的赤鐵礦、褐鐵礦與菱鐵礦，當(dāng)浮選經(jīng)濟(jì)性不佳時(shí)可采用此選礦法。

優(yōu)勢(shì)：回收效率高，能夠解決弱磁性礦物難選的問(wèn)題，能夠處理復(fù)雜難選的礦物，提高了分選的效率，理論上鐵的回收率可達(dá)90%以上。

劣勢(shì)：設(shè)備投資大、占地面積大、基建投資也大。工藝較復(fù)雜，能耗高，吸引消耗大量煤炭或天然氣等進(jìn)行加熱，碳的排放量也高，會(huì)收到環(huán)保的限制。

各種選礦方法的優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比

針對(duì)不同類型的鐵礦石，選擇合適的選礦方法是提高鐵回收率和精礦品位的關(guān)鍵。磁鐵礦適合磁選法，赤鐵礦適合浮選或重選法，褐鐵礦需采用聯(lián)合方法，而菱鐵礦則需先焙燒再選。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)礦石特性、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保要求，選擇合適的選礦工藝組合。