多种复杂难选铁矿石的选矿技术解析

随着全球钢铁工业的迅速发展，铁矿石的需求量也在不断增长。然而，高品质的铁矿资源在日益减少，使得复杂难选铁矿石的有效利用成为一个亟待解决的问题。复杂铁矿石因其矿物组成复杂、矿物嵌布粒度细小、杂质含量高等特性，选矿难度很大，传统选矿工艺难以满足提质降杂的要求。因此，开发和应用针对性强的新型选矿技术对提高复杂铁矿石的利用率至关重要。本文将详细探讨几种复杂难选铁矿石的选矿技术及其应用，包括菱铁矿、褐铁矿、复合铁矿和鲕状赤铁矿等类型。

1、菱铁矿石选矿技术

菱铁矿的理论铁品位较低，常与钙、镁、锰等矿物共生，因此采用物理选矿方法难以提高铁精矿的品位，采用焙烧方法可以大幅度提高精矿品位。菱铁矿选矿的经济方法主要有重选、强磁选，但是这两种方法难以有效降低精矿中的杂质含量，选择强磁选-浮选联合工艺能有效地降低铁精矿中的杂质含量。

2、褐铁矿石选矿技术

褐铁矿因富含结晶水，使用物理选矿方法难以将铁精矿品位提高到60%以上。而采用焙烧方法则能显著提升精矿的品位。然而，褐铁矿在破碎和磨矿过程中容易产生泥化现象，导致金属回收率较低。

褐铁矿的选矿方法包括还原磁化焙烧-弱磁选、强磁选、重选、浮选及其联合工艺。其中，经过工业实践验证的工艺有强磁选和强磁选-正浮选联合工艺。不过，褐铁矿易泥化、强磁选设备对粒度小于20μm的矿物回收率较低，加上浮选药剂的效果限制，导致整体选矿指标不佳。此外，虽然还原磁化焙烧-弱磁选工艺能提高铁精矿品位，但成本较高，因此这类铁矿石尚未得到广泛应用。

3、复合铁矿石选矿技术

大多铁矿石中都含有两种以上的铁矿物，种类越多其可选性越差。当该类矿石中的共生矿物以赤铁矿、镜铁矿、针铁矿等弱磁性铁矿物为主时比较难选。常规的选矿工艺均可以用于分选该类铁矿石。但矿石中含有菱铁矿或者褐铁矿时，铁精矿品位和回收率难以提高，可以采用弱磁-强磁-浮选和磁化焙烧-反浮选等联合工艺。

4、鲕状赤铁矿石选矿技术

鲕状赤铁矿具有嵌布粒度极细的特点，与菱铁矿、鲕绿泥石及含磷矿物共生或相互包裹，属于难处理的铁矿石之一。处理该类矿石的常见方法是还原焙烧-弱磁选工艺。然而，技术难点在于需要进行超细磨，而现有的选矿设备和药剂难以有效回收粒度小于10μm的微细粒铁矿物，导致这种资源未能得到充分利用。

为解决这一问题，可以采用超细磨结合选择性絮凝（聚团）后的强磁选或浮选工艺，或利用还原焙烧-超细磨-选择性絮凝（聚团）-弱磁选或浮选的选矿流程。这些工艺或选冶联合技术能有效提高鲕状赤铁矿的选矿回收率和精矿质量。

5、高硫、磷铁矿石选矿技术

铁矿石中的硫和磷是有害杂质，它们会影响铁精矿的质量，特别是那些富含磁黄铁矿、微细粒磷灰石或胶磷矿的铁矿石。这类矿石中的杂质去除难度较大，尤其是磷和硫的存在对后续的冶炼过程不利，会降低钢材品质。

为了除去铁精矿中的硫，常用的处理工艺包括浮选和焙烧。然而，焙烧工艺虽然有效，但其成本较高，并且会产生一定的环境污染，因此在工业生产中并非优选。相比之下，浮选工艺更加环保且经济，因此被广泛应用于硫的去除。

浮选工艺通过调整矿浆中的药剂，选择性分离出硫化矿物，能够有效减少硫的含量。同时，针对磷杂质的处理，浮选技术也有所应用，通过针对性的药剂体系，可以减少磷灰石和胶磷矿的含量，提升铁精矿的纯度。这种方法虽然相对经济，但对于微细粒磷灰石的分离效果仍然存在技术难点，未来工艺和设备的改进将有助于提升整体除杂效率。

复杂难选铁矿石的有效利用是提高铁矿石资源利用率、保障钢铁工业持续发展的关键所在。通过采用焙烧、强磁选、浮选以及多种工艺的联合应用，能够明显改善铁矿石精矿品位和回收率。然而，由于选矿设备和药剂的限制，部分铁矿石的选矿技术仍然存在挑战。未来，随着技术的不断进步，超细磨、选择性絮凝等选矿工艺的广泛应用，复杂难选铁矿石的利用前景将更加广阔，有望为钢铁工业提供更加稳定的原料供给。