第3章　鐵礦石選礦工藝與實(shí)踐

3.1　我國(guó)鐵礦石選礦技術(shù)與工藝的進(jìn)步

3.1.1　碎磨技術(shù)與工藝

鐵礦石碎磨工藝包括破碎篩分作業(yè)、磨前礦石預(yù)選作業(yè)、磨礦分級(jí)作業(yè)等。由于破碎磨礦系統(tǒng)的能耗占整個(gè)選礦廠能耗的50％～70％，而磨礦系統(tǒng)的能耗又占破碎磨礦系統(tǒng)能耗的80％以上，降低磨礦能耗最有效的途徑是降低入磨礦石粒度，主要的做法是采用大型化、大破碎比、高效、低耗的新型破碎設(shè)備，提高破碎效率，使入磨礦石粒度降低，實(shí)現(xiàn)“多碎少磨”。降低能耗的另一個(gè)重要途徑就是在破碎前、破碎中、入磨前的任何一個(gè)可能環(huán)節(jié)，進(jìn)行預(yù)選拋尾，拋出合格尾礦，減少后續(xù)作業(yè)的磨礦量及分選作業(yè)負(fù)荷。

3.1.1.1　高效破碎設(shè)備的應(yīng)用

美卓礦機(jī)（Metso Minerals）［2001年，諾德伯格（Nordberg）和斯維達(dá)拉（Sedala）合并而成］，其生產(chǎn)的NordbergHP系列圓錐破碎機(jī)采用現(xiàn)代液壓和高能破碎技術(shù)，破碎能力強(qiáng)，破碎比大，鞍鋼調(diào)軍臺(tái)選礦廠、齊大山選礦廠、太鋼尖山選礦廠、包鋼選礦廠、武鋼程潮選礦廠、馬鋼凹山選礦廠等企業(yè)都引進(jìn)使用了該設(shè)備，如鞍鋼調(diào)軍臺(tái)選礦廠中細(xì)碎作業(yè)采用美國(guó)Nordberg公司制造的HP700型圓錐破碎機(jī)，使最終粒度由一般生產(chǎn)選廠的<20mm降低到<12mm占92％，取得了明顯的節(jié)能效果；武鋼程潮鐵礦選礦廠中、細(xì)碎采用進(jìn)口的HP500型圓錐破碎機(jī)替代原有的ф2100mm圓錐破碎機(jī)，不僅大大提高了破碎生產(chǎn)能力，降低了破碎生產(chǎn)能耗，而且在滿(mǎn)足磨機(jī)供礦能力的情況下，實(shí)現(xiàn)了入磨粒度由16mm降至10mm以下，大大降低了球磨機(jī)處理礦石的單位能耗和鋼耗，提高球磨機(jī)臺(tái)時(shí)處理量20％以上。此外，Sandvik公司的圓錐破碎機(jī)在中國(guó)應(yīng)用也取得了較好的效果，如鞍鋼大孤山選礦廠采用2臺(tái)CH-880Mc型和4臺(tái)CH-880EFX型圓錐破碎機(jī)分別作為中碎及細(xì)碎，使入磨礦石粒度由原來(lái)的-12mm50％～70％提高到-12mm94％，明顯提高了磨機(jī)的處理能力；鞍鋼弓長(zhǎng)嶺選礦廠一選車(chē)間在設(shè)備大型化改造中，采用CH-660型和CH-880型圓錐破碎機(jī)進(jìn)行中、細(xì)碎，使入磨礦石粒度由0～20mm降至0～12mm90％。

近年來(lái)最有突出優(yōu)勢(shì)的另一高效破碎設(shè)備是德國(guó)洪堡公司研制的高壓輥磨機(jī)，智利洛斯科羅拉多斯鐵礦安裝了洪堡公司的1700/1800型高壓輥磨機(jī)，結(jié)果表明，輥壓機(jī)排料平均粒度為-2.5mm80％，輥壓機(jī)可替代兩段破碎。如果不用輥壓機(jī)，在處理量為120t/h、破碎粒度<6.5mm時(shí)，需安裝第三段（用短頭型圓錐破碎機(jī)）和第四段破碎（用Cyradisk型圓錐破碎機(jī)）。同時(shí)，用輥壓機(jī)將礦石磨碎到所需細(xì)度的功指數(shù)比用圓錐破碎機(jī)時(shí)要低，其原因一方面是前者破碎產(chǎn)品中細(xì)粒級(jí)產(chǎn)率高，另一方面是其中粗顆粒產(chǎn)生了更多的裂隙。馬鋼南山鐵礦凹山選礦廠是國(guó)內(nèi)鐵礦選礦廠在破碎流程中首先采用高壓輥磨機(jī)的選礦廠。半工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)給礦粒度22.4～0mm經(jīng)高壓輥磨-閉路篩分，碎至3～0mm時(shí)，電耗為1.4～1.55kW·h/t，輥壓后-0.13mm產(chǎn)品磨礦功指數(shù)從11.7kW·h/t降至7.54kW·h/t，輥面壽命可達(dá)10000h。根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果，選礦廠選用一臺(tái)德國(guó)魁伯恩（Koeppern）公司RP630/17-1400高壓輥磨機(jī)，對(duì)30～0mm的細(xì)碎產(chǎn)品進(jìn)行輥壓，輥壓后的產(chǎn)品3～0mm含量由28.90％提高到66.48％，增加37.58個(gè)百分點(diǎn)，滿(mǎn)足了下步預(yù)選作業(yè)對(duì)給礦粒度的要求。

東北大學(xué)研制的工業(yè)機(jī)型高壓輥磨機(jī)（GM1000×200型）在馬鋼姑山的應(yīng)用表明，可使球磨給礦由原來(lái)的12～0mm降至5～0mm粒級(jí)占80％的粉餅，從而大幅度提高生產(chǎn)中球磨的臺(tái)時(shí)能力。但是，輥面材料（網(wǎng)格柱釘型襯板）耐磨性差，不能滿(mǎn)足選礦生產(chǎn)要求。針對(duì)高壓輥磨機(jī)輥面耐磨性能差，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)多家設(shè)備制造公司對(duì)輥面材料、輥面網(wǎng)絡(luò)柱釘襯板的設(shè)計(jì)形式及設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，取得了明顯的效果。國(guó)內(nèi)設(shè)備已有在鐵礦選礦廠中應(yīng)用，如南京吉山鐵礦選礦廠采用開(kāi)封長(zhǎng)久礦山設(shè)備有限公司生產(chǎn)的一臺(tái)GYJ-50型高壓輥磨機(jī)（裝機(jī)功率110kW）輥壓55～0mm礦石至7～0mm，可提高磨機(jī)產(chǎn)量50％～80％，而后又安裝一臺(tái)GYJ-100型高壓輥磨機(jī)輥壓65～0mm礦石至7～0mm，同樣取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。中鋼集團(tuán)安徽天源科技股份有限公司研制的鑲嵌硬質(zhì)合金柱釘結(jié)構(gòu)輥面的GM100/26型高壓輥磨機(jī)在馬鋼姑山鐵礦工業(yè)試驗(yàn)獲得了良好的結(jié)果，而后又研制了GM150/80型高壓輥磨機(jī)，在重鋼西昌礦業(yè)公司選礦廠投入工業(yè)生產(chǎn)，處理40～0mm原礦，采用輥壓-干式打散-篩分工藝流程，篩下產(chǎn)品粒度10～0mm，其中6～0mm含量70％、3～0mm含量58％，給入下段磨礦作業(yè)，篩上產(chǎn)品返回高壓輥磨機(jī)。目前，設(shè)備已穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)2000h，輥面磨損輕微，預(yù)計(jì)輥面壽命12000h，輥壓產(chǎn)品給入磨礦，可使磨礦生產(chǎn)能力提高30％～40％。選礦廠近期又訂購(gòu)一臺(tái)GM170/150型高壓輥磨機(jī)。該公司已能生產(chǎn)輥徑1000mm、1200mm、1500mm、1700mm、2000mm五個(gè)系列的高壓輥磨機(jī)，設(shè)備通過(guò)能力100～1600t/h，輥面壽命11000h以上。成都利君實(shí)業(yè)有限公司對(duì)內(nèi)蒙古大中礦業(yè)有限公司大千博選礦廠和書(shū)記溝選礦廠的礦石進(jìn)行了高壓輥磨機(jī)輥壓試驗(yàn)，并取得了良好的結(jié)果。據(jù)此，設(shè)計(jì)單位在選礦廠擴(kuò)建設(shè)計(jì)中已選用該公司一臺(tái)CLM17040型和一臺(tái)CLM20080型高壓輥磨機(jī)。

3.1.1.2　設(shè)備大型化

設(shè)備大型化是節(jié)能降耗的重要途徑，挪威Sydvarangers鐵礦選礦廠用ф6.5m×9.65m球磨機(jī)與小規(guī)格球磨機(jī)對(duì)比表明，其單產(chǎn)電耗低22.7％，單產(chǎn)鋼耗低14％，襯板單耗低33％，因而大規(guī)格的自磨機(jī)、球磨機(jī)不斷出現(xiàn)。我國(guó)目前生產(chǎn)中采用的最大的球磨機(jī)為鞍鋼齊大山選礦分廠引進(jìn)的美國(guó)ф5.49m×8.83m球磨機(jī)。昆鋼大紅山鐵礦400萬(wàn)噸選礦廠采用8.53m×4.27m的半自磨機(jī)，中信澳大利亞SinoIron項(xiàng)目年處理量8400萬(wàn)噸，一段采用6臺(tái)12.19m×10.97m的自磨機(jī)，處理量為1566t/h；二段磨礦采用6臺(tái)7.92m×13.56m的球磨機(jī)，處理量為915t/h。

3.1.1.3　大型自磨機(jī)在鐵礦山的應(yīng)用

磨礦設(shè)備的進(jìn)展主要體現(xiàn)在大型自磨機(jī)研制成功并在大型鐵礦山得到迅速推廣。

大型自磨機(jī)在鐵礦中的應(yīng)用是近年來(lái)磨礦領(lǐng)域的重要技術(shù)進(jìn)展之一。自磨/半自磨是一種具有粉碎和磨礦雙重功能、一機(jī)兩用的設(shè)備，以礦石本身作磨礦介質(zhì)的是自磨（AG），加入適量鋼球作介質(zhì)的是半自磨（SAG）。我國(guó)自磨/半自磨技術(shù)較西方發(fā)達(dá)國(guó)家晚了10多年，20世紀(jì)60～90年代，經(jīng)歷了探索、起步、停滯又恢復(fù)幾個(gè)時(shí)期，20世紀(jì)90年代后21世紀(jì)初又重新進(jìn)入了發(fā)展期。隨著國(guó)外自磨工藝的崛起，中國(guó)自磨技術(shù)不斷成熟，設(shè)備不斷改進(jìn)，自磨工藝不斷完善，對(duì)自磨機(jī)的操作和管理水平不斷提高，作業(yè)率達(dá)到甚至超過(guò)球磨機(jī)作業(yè)率，自磨機(jī)襯板的使用周期達(dá)到6～8個(gè)月，電耗和成本與球磨工藝基本持平，由于其基建速度快、工藝流程短、有利于選別作業(yè)、粉塵污染少等優(yōu)越性，近年來(lái)越來(lái)越得到中國(guó)選礦界的認(rèn)同，達(dá)成了自磨技術(shù)成熟、先進(jìn)、可靠、處理量大的共識(shí)。

2007年5月云南昆鋼大紅山鐵礦在其400萬(wàn)噸/年規(guī)模選礦廠采用自磨-球磨（SAB）流程，采用1臺(tái)ф8.53m×4.27m半自磨機(jī)（5000kW）和1臺(tái)ф4.72m×7.92m球磨機(jī)，2008年超過(guò)設(shè)計(jì)能力。

2007年9月，遼寧凌鋼保國(guó)鐵礦在其處理規(guī)模250萬(wàn)噸/年的選礦廠采用一臺(tái)ф8.0m×2.8m（3000kW）自磨機(jī)，投產(chǎn)后順利達(dá)產(chǎn)。

太原鋼鐵公司袁家村鐵礦，處理量2200萬(wàn)噸/年，最終磨礦產(chǎn)品粒度P80為28μm。設(shè)計(jì)采用SAB流程，目前已與美卓公司簽訂3臺(tái)ф10.36m×5.49m自磨機(jī)（2×5500kW）和中信重機(jī)3臺(tái)ф7.32m×12.5m球磨機(jī)（2×6750kW）、3臺(tái)ф7.32m×11.28m球磨機(jī)（2×6750kW）制造合同，這將是中國(guó)第一大規(guī)模的自磨工藝選礦廠。

21世紀(jì)以來(lái)，隨著自磨機(jī)在中國(guó)礦山企業(yè)的推廣應(yīng)用，中信重機(jī)在自磨設(shè)備的研究和生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)了中國(guó)制造-中國(guó)創(chuàng)造-中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的跨越式發(fā)展，制造出世界上最大的自磨機(jī)，成為世界上繼美卓、福勒史密斯之后的第三大世界級(jí)的礦用磨機(jī)集設(shè)計(jì)、制造、成套于一體的大型國(guó)際化基地。

中信重機(jī)為中信泰富澳大利亞SINOIRON處理量8400萬(wàn)噸/年規(guī)模的鐵礦選礦廠制造了6臺(tái)ф12.19m×10.97m自磨機(jī)（28000kW）和ф7.92m×13.60m球磨機(jī)（2×7800kW），陸續(xù)交付使用，第一條自磨生產(chǎn)線已投入使用。

3.1.1.4　塔磨機(jī)在細(xì)粒磨礦上的應(yīng)用

塔式磨（亦稱(chēng)立式攪拌磨）是一種現(xiàn)代細(xì)磨和超細(xì)磨設(shè)備，憑借其特殊的工作原理，與滾筒式球磨機(jī)相比，具有效率高、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。隨著工業(yè)礦床向貧細(xì)雜的趨向轉(zhuǎn)移，磨礦細(xì)度就成了影響精礦品位的關(guān)鍵因素之一，如祁東鐵礦磨礦細(xì)度-22μm含量達(dá)80％以上，山西太鋼袁家村鐵礦-28μm含量達(dá)80％，柿竹園有色金屬礦、汝陽(yáng)鉬礦等尾礦中回收鐵精礦，磨礦細(xì)度都要求-38μm含量達(dá)95％以上，鐵精礦品位才能達(dá)到65.00％。

柿竹園有色金屬礦鐵精礦再磨原采用普通臥式球磨機(jī)，磨礦細(xì)度一直都是-43μm占60％，鐵品位在53％～55％，磨礦細(xì)度達(dá)不到，鐵精礦品位不能提高。2005年，再磨設(shè)備改為立式螺旋攪拌磨礦機(jī)，磨礦粒度從-43μm占60％提高到-38μm占95.10％，精礦品位從53.00％提高到65.20％，磨礦能耗降低30％～40％。

3.1.1.5　高效分級(jí)設(shè)備的應(yīng)用

鐵礦選礦廠的磨礦分級(jí)作業(yè)中的分級(jí)設(shè)備，國(guó)外一般采用水力旋流器，而國(guó)內(nèi)以前的選礦廠多數(shù)采用螺旋分級(jí)機(jī)，分級(jí)效率一般為30％左右。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)大型鐵礦選礦廠紛紛采用水力旋流器作為分級(jí)設(shè)備，取得了良好的結(jié)果。如鞍鋼大孤山選礦廠擴(kuò)建后的一、二段磨礦分級(jí)作業(yè)均采用ф3.6m×6.0m溢流型球磨機(jī)與ф500mm水力旋流器組成閉路磨礦，一、二段分級(jí)溢流粒度分別達(dá)到-0.074mm占60％和90％，分級(jí)效率均達(dá)到50％以上。本鋼歪頭山鐵礦選礦廠提質(zhì)降雜后的流程中，三段磨礦分級(jí)作業(yè)為ф3.2m×4.5m溢流型球磨機(jī)與ф350mm水力旋流器組成的閉路磨礦，在分級(jí)溢流粒度0.074mm占85％～90％時(shí)，分級(jí)效率達(dá)到50％～60％。為了提高分級(jí)效率，強(qiáng)化按礦石粒度分級(jí)，許多鐵礦選礦廠也采用高頻細(xì)篩作為磨礦回路中的分級(jí)設(shè)備。如太鋼尖山鐵礦選礦廠，在二段、三段磨礦回路中均采用ZSG48-60W-5STK型德瑞克（Derrick）細(xì)篩作為分級(jí)設(shè)備，篩下粒度分別為-0.074mm占85％和94％，分級(jí)效率均為65％以上。由于采用水力旋流器和高頻細(xì)篩等高效分級(jí)設(shè)備，對(duì)選礦廠的節(jié)能降耗，提高分選指標(biāo)起到了積極的作用。

3.1.1.6　采用高效磁選設(shè)備進(jìn)行預(yù)選拋尾

對(duì)強(qiáng)磁性鐵礦石用塊礦干式磁選機(jī)進(jìn)行預(yù)選，在國(guó)內(nèi)的磁選廠幾乎得到了全面推廣應(yīng)用。根據(jù)各企業(yè)的礦石性質(zhì)、工藝流程分別設(shè)置在粗碎前、中碎前、細(xì)碎前和入磨礦之前及在自磨之前，將混入礦石中的廢石拋出80％以上，增加磨礦處理能力、提高入磨礦石品位，使超貧礦石得以利用，擴(kuò)大了資源的利用率，均創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。如本鋼歪頭山鐵礦在自磨前采用CTGD1516N型永磁大塊礦石磁選機(jī)預(yù)選，拋廢產(chǎn)率12％～13％，磁性鐵回收率99％以上，當(dāng)入選原礦品位為27.58％時(shí)，預(yù)選精礦品位為31.20％，全鐵回收率95.84％，使入磨礦石品位提高3.62％，年經(jīng)濟(jì)效益達(dá)1792萬(wàn)元；浙江漓渚鐵礦在自磨前用大塊礦石磁選機(jī)預(yù)選，拋廢產(chǎn)率為17.67％，選礦處理量由100萬(wàn)噸/年提高到120萬(wàn)噸/年，省電670×104kW·h/a，節(jié)水300×104m3/a，年經(jīng)濟(jì)效益在200萬(wàn)元以上。馬鋼南山鐵礦凹山選礦廠對(duì)30～0mm細(xì)碎產(chǎn)品采用高壓輥磨機(jī)輥磨-閉路篩分，對(duì)篩下3～0mm采用DZCN1230型磁選機(jī)進(jìn)行粗粒濕式預(yù)選，可拋出產(chǎn)率48.87％、鐵品位7.73％的合格尾礦，粗精礦品位35.62％，比原礦品位提高14.45％個(gè)百分點(diǎn)，大幅度減少入磨礦量，提高入磨礦石品位，使選礦廠的生產(chǎn)能力由原來(lái)的550萬(wàn)噸/年提高到750萬(wàn)噸/年；閉路篩分大于3mm的篩上產(chǎn)品采用CTDG1012N型磁滑輪進(jìn)行干式拋尾，可拋出作業(yè)產(chǎn)率11.18％、品位7.07％的粗粒干式尾礦，減少返回輥磨機(jī)的返礦量，增加輥壓機(jī)的新給礦量。

對(duì)于弱磁性鐵礦石預(yù)選，近年來(lái)最大的技術(shù)進(jìn)展是處理粗粒大筒徑永磁設(shè)備的工業(yè)應(yīng)用和電磁感應(yīng)輥式強(qiáng)磁選機(jī)研制成功，圓筒永磁強(qiáng)磁選機(jī)的平均磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到1T以上，拋尾粒度上限達(dá)到45mm，小時(shí)處理能力也達(dá)到120～150t/h。而電磁感應(yīng)輥式強(qiáng)磁選機(jī)的單機(jī)處理量也由過(guò)去的10t/h提高到20～30t/h，給礦上限由6mm提高到14mm，輥面磁感應(yīng)強(qiáng)度提高到1.7～1.9T。這些適用于大顆粒干式磁選拋尾的強(qiáng)磁選設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中的成功應(yīng)用，使預(yù)選指標(biāo)得到了明顯地改善。如梅山鐵礦選礦廠對(duì)20～2mm粒級(jí)物料用YCG-ф350mm×1000mm粗粒永磁輥式強(qiáng)磁選機(jī)代替粗粒跳汰機(jī)，使尾礦品位由25％降低到10％～12％，粗精礦作業(yè)產(chǎn)率在70％以上，年經(jīng)濟(jì)效益在1000萬(wàn)元以上。馬鋼姑山鐵礦采用ф600mm×1000mm的DPMS圓筒永磁強(qiáng)磁選機(jī)選別45～15mm粒級(jí)物料，在給礦品位43.82％時(shí)，獲得精礦產(chǎn)率37.06％，品位55.47％，尾礦品位37.00％，鐵回收率46.91％的良好指標(biāo)；酒鋼選礦廠原設(shè)計(jì)預(yù)選是重介質(zhì)振動(dòng)溜槽，后又進(jìn)行過(guò)跳汰機(jī)預(yù)選試驗(yàn)，均因分選效果差、耗水量大而未能在生產(chǎn)中應(yīng)用，后采用美國(guó)INPROSYS公司3×ф100mm×1500mm、2×ф300mm×1500mm輥帶式永磁強(qiáng)磁選機(jī)和ф600mm×1500mm筒式永磁強(qiáng)磁選機(jī)對(duì)原礦進(jìn)行分級(jí)入選，已在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用，獲得了良好的指標(biāo)。目前永磁強(qiáng)磁選機(jī)基本取代了重選設(shè)備作為弱磁性礦石預(yù)選設(shè)備。

3.1.2　磁選技術(shù)與工藝

磁選是基于被分離物料中不同組分的磁性差異，采用不同類(lèi)型磁選機(jī)將物料中不同磁性組分分離的技術(shù)，是選別鐵礦石的主要方法。磁選又分為弱磁選和強(qiáng)磁選，弱磁選主要用于分選磁鐵礦、釩鈦磁鐵礦等強(qiáng)磁性鐵礦物，強(qiáng)磁選主要用于分選以赤鐵礦為主的弱磁性礦物，個(gè)別菱鐵礦、褐鐵礦也采用強(qiáng)磁設(shè)備簡(jiǎn)單拋尾恢復(fù)地質(zhì)品位后銷(xiāo)售。

3.1.2.1　弱磁選技術(shù)與工藝

我國(guó)強(qiáng)磁性鐵礦石占鐵礦石儲(chǔ)量的52％（其中磁鐵礦石在我國(guó)鐵礦石儲(chǔ)量中占35％，釩鈦磁鐵礦石占17％）。絕大多數(shù)都是采用單一弱磁選流程，少數(shù)微細(xì)粒嵌布的磁鐵礦選礦廠對(duì)鐵精礦進(jìn)一步反浮選以獲得高質(zhì)量鐵精礦，因此弱磁選在鐵礦選礦領(lǐng)域得到高度重視。

弱磁選的分選流程主要是采用階段磨礦、階段磁選，在每一個(gè)磨礦階段拋出合格尾礦，以盡量減少下一階段的再磨量，從而達(dá)到節(jié)能降耗，提高選礦廠經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。我國(guó)多數(shù)磁鐵礦選礦廠采用兩段或三段磨礦、階段分選流程，即在各段磨礦作業(yè)之后用磁選機(jī)或脫水槽加磁選機(jī)拋出已單體解離的脈石礦物，粗精礦進(jìn)入下一作業(yè)再磨再選，這樣可以減少下段作業(yè)的磨選礦量，節(jié)約的能耗、球耗在一半以上，同時(shí)減少了鐵礦物過(guò)磨，有利于提高鐵回收率。本鋼歪頭山鐵礦選礦廠在一段自磨之后（粒度-0.074mm47％）采用CTB-1232型磁選機(jī)代替磁力脫水槽粗選，拋出產(chǎn)率50.25％、鐵品位6.25％的粗粒尾礦，使自磨機(jī)與二段球磨機(jī)的配置由原設(shè)計(jì)的1:1變?yōu)?:1，創(chuàng)年經(jīng)濟(jì)效益1600萬(wàn)元。太鋼峨口鐵礦選礦廠在一段球磨之后（粒度-0.074mm53％），采用CTB1024型磁選機(jī)粗選，拋出產(chǎn)率49.40％、鐵品位13.80％的粗粒尾礦，一段、二段球磨機(jī)的配置為3:2。

細(xì)篩再磨技術(shù)是提高精礦鐵品位的有效途徑之一。最先在工業(yè)生產(chǎn)中采用該技術(shù)的是美國(guó)伊里（Erie）選礦廠，我國(guó)在20世紀(jì)70年代首先在鞍鋼大孤山選礦廠應(yīng)用，使精礦鐵品位由62％提高至65％，而后在我國(guó)磁選廠得到了推廣應(yīng)用。當(dāng)時(shí)使用的細(xì)篩設(shè)備為尼龍擊振細(xì)篩，篩分效率較低，目前廣泛采用德瑞克（Derrick）高頻細(xì)篩、MVS型高頻振網(wǎng)篩和GPS型高頻振動(dòng)細(xì)篩等。細(xì)篩作為精礦篩分設(shè)備，主要作用是篩出磁選精礦中粗粒貧連生體，對(duì)篩上產(chǎn)品實(shí)行再磨，以提高磁選精礦鐵品位。篩上產(chǎn)品再磨可返回本系統(tǒng)再磨，也可另設(shè)一段磨礦機(jī)單獨(dú)再磨。典型的弱磁選選礦原則流程見(jiàn)圖3.1～圖3.3。

3.1.2.2　強(qiáng)磁選技術(shù)與工藝

強(qiáng)磁選主要用于分選以赤鐵礦為主的弱磁性鐵礦物。1968年德國(guó)洪堡DP317型瓊斯?jié)袷綇?qiáng)磁選機(jī)開(kāi)發(fā)成功，并在巴西、挪威、利比里亞、加拿大、西班牙、美國(guó)、瑞典等廣泛用于處理氧化鐵礦石，1975年我國(guó)SHP式強(qiáng)磁選機(jī)成功用于工業(yè)生產(chǎn)，改寫(xiě)了我國(guó)弱磁性氧化鐵礦石不焙燒就無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用的歷史，強(qiáng)磁選逐漸成為弱磁性鐵礦石選礦的主要手段。近年來(lái)分選細(xì)粒鐵礦的電磁強(qiáng)磁設(shè)備磁場(chǎng)強(qiáng)度的不斷提高、永磁強(qiáng)磁設(shè)備的成功工業(yè)應(yīng)用，使強(qiáng)磁選技術(shù)在弱磁性鐵礦石的選礦中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。但由于細(xì)粒嵌布的鐵礦物基本沒(méi)有完全呈單體解離狀態(tài)存在的，連生體大量進(jìn)入磁選精礦及磁夾雜問(wèn)題導(dǎo)致鐵精礦質(zhì)量不高，因此采用單一強(qiáng)磁選流程分選弱磁性鐵礦物的礦山很少，絕大多數(shù)礦山都是采用強(qiáng)磁選機(jī)作為預(yù)處理設(shè)備，在破碎磨礦的各個(gè)階段拋除合格尾礦，在保證金屬回收率的前提下，盡可能提高粗精礦品位，為后續(xù)作業(yè)提供高質(zhì)量原料。少部分以褐鐵礦、菱鐵礦為主的礦山，由于礦石分選難度大，本身就難以得到高質(zhì)量鐵精礦，采用強(qiáng)磁設(shè)備簡(jiǎn)單預(yù)選拋尾后直接低價(jià)銷(xiāo)售。

個(gè)別采用全強(qiáng)磁流程回收鐵礦物的企業(yè)，鐵精礦品位都不高，例如，烏克蘭的克里沃羅格黑色冶金選礦設(shè)計(jì)院采用新一代高場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)磁選機(jī)（6зPM-35/315）的磁選工藝來(lái)替代磁化焙燒-磁選工藝，用于選別-45μm粒級(jí)占93％～95％、平均含鐵36％的含鐵石英巖，最終鐵精礦鐵品位為61.3％、鐵回收率67％。我國(guó)酒泉鋼鐵公司選礦廠，以處理樺樹(shù)溝鏡鐵山礦石為主，鐵礦物主要為鏡鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦和極少量的磁鐵礦，脈石礦物除石英外，還有大量的碧玉、千枚巖等含鐵硅酸鹽礦物，采用兩段連續(xù)磨礦、強(qiáng)磁粗細(xì)分選流程，在最終磨礦細(xì)度-0.075mm占85％的條件下，獲得鐵精礦品位49.06％、尾礦品位20.70％、回收率66.59％的指標(biāo)。單一強(qiáng)磁選工藝的最大優(yōu)點(diǎn)是流程簡(jiǎn)單、不污染環(huán)境，精礦易于脫水過(guò)濾。缺點(diǎn)是很難獲得高品位的強(qiáng)磁精礦。

在弱磁性鐵礦石和混合型鐵礦石的分選中，采用強(qiáng)磁選工藝預(yù)先拋棄合格尾礦，不但顯著減少下一階段的磨礦量，節(jié)能降耗效果顯著，還起到穩(wěn)定入浮選粗精礦品位，預(yù)先脫除影響浮選的礦泥，保證浮選作業(yè)流程順利的作用。我國(guó)鞍山式細(xì)粒貧赤（磁）鐵礦石最常用的選礦工藝流程是：弱磁選拿出少量磁鐵礦，以避免強(qiáng)磁選機(jī)的磁性堵塞，強(qiáng)磁選機(jī)丟棄合格尾礦，并將粗精礦品位提高到45％左右，再對(duì)弱磁強(qiáng)磁混合精礦進(jìn)行反浮選，得到高質(zhì)量鐵精礦，這一工藝流程已經(jīng)成為分選我國(guó)鞍山式鐵礦石的經(jīng)典流程。

鞍鋼齊大山鐵礦，鐵礦石的礦物組成比較簡(jiǎn)單，以假象赤鐵礦、磁鐵礦和石英為主要礦物，其他礦物成分較少。齊大山鐵礦選礦分廠采用階段磨礦-粗細(xì)分選、重選-磁選-陰離子反浮選流程，其中一段磨礦-0.074mm占60％，二段磨礦-0.074mm占85％。粉礦倉(cāng)的礦石給入球磨機(jī)和水力旋流器組成的一段閉路磨礦，分級(jí)的沉砂返回一段磨礦機(jī)，分級(jí)溢流給入粗細(xì)分級(jí)旋流器分級(jí)成粗細(xì)兩種物料。粗粒物料給入重選作業(yè)，最后產(chǎn)出重選精礦；細(xì)粒物料進(jìn)入弱磁選-高梯度強(qiáng)磁選組成的磁選作業(yè)，將磨礦產(chǎn)品中的原生泥和次生泥脫掉。磁選作業(yè)獲得的混合精礦給入浮選進(jìn)行陰離子反浮選，作業(yè)次數(shù)為一粗一精三掃，捕收藥劑為L(zhǎng)KY，抑制劑為羧甲基淀粉。細(xì)粒物料含鐵品位為29％時(shí)，通過(guò)弱磁-強(qiáng)磁-反浮選聯(lián)合流程，可獲得67％鐵精礦品位，重精和磁浮精礦合并成為最終精礦。2007年，齊大山選礦分廠的生產(chǎn)指標(biāo)為：入選原礦品位28.26％，精礦品位67.60％，尾礦品位9.74％，回收率82.73％。

鞍鋼東鞍山鐵礦是典型的貧赤鐵礦石，具有品位低、嵌布粒度細(xì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜的特點(diǎn)。鐵礦物主要以假象赤鐵礦、磁鐵礦、赤鐵礦為主，次要礦物為褐鐵礦、菱鐵礦。脈石礦物主要以石英、磷綠泥石為主，還有少量的鐵閃石、陽(yáng)起石、透閃石、方解石等。東鞍山燒結(jié)廠采用兩段連續(xù)磨礦，粗細(xì)分級(jí)，中礦再磨，重選-磁選-陰離子反浮選工藝流程，二段最終磨礦細(xì)度-0.075mm占80％，中礦再磨磨礦細(xì)度-0.075mm占71％。二次磨礦的溢流進(jìn)入旋流器進(jìn)行粗細(xì)分級(jí)，粗粒物料給入重選作業(yè)，最后產(chǎn)出重選精礦；細(xì)粒物料采用弱磁選-強(qiáng)磁-陰離子反浮選流程，將鐵品位從31.36％提高到66.42％鐵精礦品位。粗粒重選精礦和細(xì)粒浮選精礦合并成為最終精礦。東鞍山燒結(jié)廠的生產(chǎn)指標(biāo)為：入選原礦品位31.73％，精礦品位64.80％，尾礦品位16.05％，回收率74.92％。

包鋼選礦廠處理白云鄂博中貧氧化礦，鐵礦物主要以赤鐵礦、磁鐵礦為主，其次為黃鐵礦，脈石礦物主要為螢石、碳酸鹽礦物，其次為長(zhǎng)石、重晶石等。包鋼選礦廠磨礦生產(chǎn)工藝為三段兩閉路磨礦分級(jí)流程，一段為棒磨，二段為格子型球磨機(jī)，三段為溢流型球磨機(jī)，在磨礦細(xì)度-0.074mm在90％～95％的條件下，先采用簡(jiǎn)單的弱磁選-強(qiáng)磁選將礦物按磁性強(qiáng)弱粗選，并進(jìn)行合理分組，獲得富含鐵的弱磁選及強(qiáng)磁選精礦，富含稀土的強(qiáng)磁中礦，并拋除占原礦量40％左右的礦泥和非磁性脈石礦物。弱磁選和強(qiáng)磁選的混合精礦采用硅酸鈉為抑制劑，以烴基磺酸和羧酸組成的捕收劑進(jìn)行反浮選，除去氟、磷等碳酸鹽、磷酸鹽礦物，浮選次數(shù)為一粗兩精。原礦入選品位為31.85％，可獲得鐵精礦品位為62.51％，回收率為71.48％。

海南鋼鐵公司110萬(wàn)噸選礦廠處理鐵礦石中主要礦物以赤鐵礦為主（包括鏡鐵礦、假象赤鐵礦），少量磁鐵礦、褐鐵礦，其他少量或微量的金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦等。脈石礦物主要為石英，其他為綠泥石、黑云母、絹云母等。礦石經(jīng)兩段閉路磨礦后，在磨礦細(xì)度-0.074mm占90％的條件下，進(jìn)入一段弱磁選，選出強(qiáng)磁性礦物；弱磁尾礦再經(jīng)強(qiáng)磁后丟尾；弱磁、強(qiáng)磁選混合精礦經(jīng)濃縮后反浮選脫硫、脫硅，在原礦品位47.63％的情況下，最終獲得鐵精礦品位64.50％、鐵回收率71％的鐵精礦。

3.1.3　浮選技術(shù)與工藝

浮選是利用礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異，特別是表面潤(rùn)濕性，常用添加特定浮選藥劑（flotationreagents）的方法來(lái)擴(kuò)大物料間潤(rùn)濕性的差別，在固-液-氣三相界面，有選擇性富集一種或幾種目的礦物，從而達(dá)到與非目的礦物分離的一種選別技術(shù)。浮選在鐵礦石選礦中主要用于細(xì)粒鐵礦石的分選。

浮選法分選弱磁性鐵礦石有正浮選、反浮選之分。在強(qiáng)磁選技術(shù)成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)以前，正浮選是鐵礦石選礦的主要方法，其優(yōu)點(diǎn)是工藝流程單一，所需浮選藥劑來(lái)源廣、價(jià)格低廉。缺點(diǎn)是當(dāng)多種鐵礦物共生時(shí)，鐵礦物的可浮性差異對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較大，礦石中的各種脈石、原生和次生礦泥不但嚴(yán)重影響浮選技術(shù)指標(biāo)，還導(dǎo)致浮選藥劑耗量大，浮選精礦過(guò)濾脫水困難。

美國(guó)共和（Republic）選礦廠采用正浮選處理以鏡鐵礦為主的鐵礦石，脈石主要是硅酸鹽礦物-絹云母、滑石等和以方解石為主的碳酸鹽，原礦含鐵37％，采用脫泥粗浮選和粗精礦再磨、加熱浮選流程。粗浮選的磨礦粒度為-0.075mm65％，捕收劑為低松脂含量的脂肪酸，用量為454g/t，獲得含鐵61.7％的粗精礦，粗精礦量的40％用虹吸脫泥機(jī)處理，40％再磨-熱浮選，再磨粒度為-325目80％～82％，熱浮選精礦鐵品位66.9％，綜合鐵精礦品位為64.6％。

東鞍山燒結(jié)廠自1958年投產(chǎn)以來(lái)，長(zhǎng)期采用的工藝流程為連續(xù)磨礦、單一堿性正浮選工藝。在一段磨礦細(xì)度為-0.075mm占45％，二段磨礦粒度為-0.075mm占80％的條件下，以碳酸鈉為調(diào)整劑，礦漿pH=9；以氧化石蠟皂和塔爾油［比例為（3:1）～（4:1）］為捕收劑，通過(guò)一次粗選、一次掃選、三次精選的單一浮選工藝，在原礦品位32.74％的情況下，獲得鐵精礦品位59.98％、尾礦品位14.72％、金屬回收率72.94％的技術(shù)指標(biāo)。東鞍山燒結(jié)廠已于2002年改為兩段連續(xù)磨礦-粗細(xì)分級(jí)-中礦再磨-重選-磁選-反浮選流程。

反浮選技術(shù)適用于脈石含量和種類(lèi)較少的鐵礦石精選，因此絕大多數(shù)反浮選工藝在入浮前都采用各種方法脫除大量影響浮選效果的脈石礦物。20世紀(jì)70年代強(qiáng)磁選技術(shù)在鐵礦選礦領(lǐng)域的工業(yè)應(yīng)用，極大地推進(jìn)了反浮選技術(shù)的進(jìn)步。弱磁-強(qiáng)磁拋尾-粗精礦反浮選已經(jīng)成為處理弱磁性鐵礦石和混合型鐵礦石的主要工藝流程。

海南鋼鐵公司選礦廠處理的礦石中主要工業(yè)鐵礦物為赤鐵礦為主（包括鏡鐵礦、假象赤鐵礦），少量磁鐵礦、褐鐵礦。礦石經(jīng)破碎篩分后進(jìn)入一段弱磁選（4臺(tái)XCT1021）永磁筒式磁選機(jī)，選出強(qiáng)磁性礦物；弱磁尾礦再經(jīng)強(qiáng)磁選（8臺(tái)Slon-1750脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)一粗一掃）后丟尾；磁選精礦經(jīng)濃縮后反浮選（60臺(tái)JJFⅡ-10型浮選機(jī)）脫硫、脫硅，在原礦鐵品位47.63％的情況下，最終獲得鐵精礦品位64.50％、鐵回收率71％的鐵精礦。

對(duì)于嵌布粒度微細(xì)的鐵礦石，為獲得高質(zhì)量鐵精礦，也可以采用反浮選技術(shù)。太鋼礦業(yè)公司尖山鐵礦選礦廠所處理礦石為鞍山式沉積變質(zhì)類(lèi)型貧鐵礦石，主要的礦物為磁鐵礦及石英。2002年7月實(shí)施提鐵降硅陰離子反浮選改造工程，選礦工藝采用三段一閉路破碎、三段磨礦、三次分級(jí)、四次磁選加陰離子反浮選工藝流程，在原礦品位29.14％的情況下，最終鐵精礦品位由65.5％提高到69.5％，SiO2由8％降低到4％以下，鐵回收率為79.91％。

鞍鋼弓長(zhǎng)嶺選礦廠一選車(chē)間處理礦石主要為磁鐵礦石，2001年以前采用三段破碎-階段磨礦-單一磁選工藝流程，鐵精礦平均品位65.55％，SiO2含量高達(dá)8.31％。2001年實(shí)施了“提鐵降硅”工藝改造，在原來(lái)流程的基礎(chǔ)上增加了陽(yáng)離子反浮選工藝，改造后鐵精礦品位達(dá)到69％以上、SiO2含量降低至4％以下，反浮選提鐵降硅效果明顯。

3.1.4　重選技術(shù)與工藝

重力選礦簡(jiǎn)稱(chēng)重選。重選也是選別鐵礦石，尤其是弱磁性鐵礦石的重要選礦方法之一。一般可分為重介質(zhì)選礦、跳汰選礦、搖床選礦和溜槽選礦。重介質(zhì)選礦、跳汰選礦在我國(guó)鐵礦石選礦廠主要應(yīng)用在粗粒級(jí)條件下，分出合格尾礦，獲得粗精礦再處理。搖床選礦選別精度高，富集比大，但單位面積處理量低，占地面積大，在有的選礦廠用于弱磁性鐵礦物回收，使用的不普遍。溜槽選礦在我國(guó)鐵礦石選礦廠較大量應(yīng)用的是螺旋溜槽，用于獲得較粗粒的合格精礦。離心選礦機(jī)在處理微細(xì)粒級(jí)物料方面也得到一定應(yīng)用。重選工藝運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低，對(duì)水、土和周?chē)h(huán)境污染很小，目前得到了人們高度重視。

3.1.4.1　重介質(zhì)選礦

重介質(zhì)選礦設(shè)備有重介質(zhì)振動(dòng)溜槽、圓筒形及圓錐形重介質(zhì)選礦機(jī)、選別下限可至0.5mm的重介質(zhì)旋流器和重介質(zhì)渦流器。重介質(zhì)振動(dòng)溜槽是瑞典斯特立帕（Stripa）選礦廠在1953年首先研制的，用于選別赤鐵礦及磁鐵礦的混合礦石，規(guī)格1000mm×5500mm，處理能力為30～50t/h，在原礦品位40.40％條件下，精礦產(chǎn)率為50.31％、品位62.80％、鐵回收率78.20％、尾礦品位17.73％。瑞典斯特拉薩選礦廠（Str?ssa）處理磁鐵礦與赤鐵礦混合礦石，對(duì)破碎后+8mm的礦石經(jīng)塊礦干式磁選的尾礦采用1250mm×6000mm重介質(zhì)振動(dòng)溜槽處理，重介質(zhì)為赤鐵礦循環(huán)使用。美國(guó)的森頓斯（Sunrise）選礦廠，處理土狀的和塊狀的赤鐵礦石，脈石主要為硅石和釩土等。采用2臺(tái)2440mm×2440mm圓筒形重介質(zhì)選礦機(jī)分別處理125～38mm和38～6.4mm的礦石，重介質(zhì)0.2mm的硅鐵，分出輕產(chǎn)品廢棄。南非的錫申（Sishen）選礦廠處理高品位的赤鐵礦石，其中夾雜有軟質(zhì)頁(yè)巖及少量的條帶狀低品位含鐵礦石和薄層砂巖以及采礦過(guò)程混入的廢石。選礦廠將礦石破碎篩分為90～32mm、32～6mm和6～0mm三個(gè)粒級(jí)；前兩個(gè)粒級(jí)采用圓筒形重介質(zhì)選礦機(jī)，后一個(gè)粒級(jí)用重介質(zhì)旋流器分選，介質(zhì)為硅鐵，分選出的輕產(chǎn)品為尾礦，重產(chǎn)品為品位為67％的精礦。

我國(guó)在1966年首先在龍鋼白廟選礦廠采用重介質(zhì)振動(dòng)溜槽和重介質(zhì)旋流器選別弱磁性鐵礦石。重介質(zhì)振動(dòng)溜槽為400mm×5000mm，處理量為30～35t/h，給礦粒度50～10mm，在給礦品位為34.71％時(shí)，獲得的精礦品位為45.54％，鐵回收率85.96％，尾礦品位14.12％；重介質(zhì)為赤鐵礦石時(shí)精礦品位為56％。采用ф350mm重介質(zhì)旋流器處理2～10mm物料，在給礦品位為32.45％時(shí)，獲得的精礦品位為47.95％，尾礦品位為14.56％。鳳凰山選礦廠采用400mm×5000mm重介質(zhì)振動(dòng)溜槽，處理量為25～30t/h，粒度10～50mm，給礦品位36.61％，精礦品位46.47％，尾礦品位16.78％。梅山鐵礦選礦對(duì)12～75mm的原礦經(jīng)干式磁選機(jī)選別后的尾礦采用400mm×5000mm重介質(zhì)振動(dòng)溜槽選別，重介質(zhì)為磁鐵礦精礦，在給礦品位為30.71％時(shí)，精礦品位為42.77％，鐵回收率48.28％，尾礦品位24.31％。另外，梅山鐵礦選礦廠曾進(jìn)行過(guò)ф300mm重介質(zhì)渦流器試驗(yàn)，重介質(zhì)為黃鐵礦精礦，給礦粒度20～2mm，在給礦品位為46.72％～48.39％時(shí)，精礦品位為49.98％～51.69％。

3.1.4.2　跳汰選礦

跳汰選礦也是用于選別粗粒鐵礦石的重要方法。選別鐵礦的跳汰機(jī)型式較多，我國(guó)研制的有梯形跳汰機(jī)、矩形跳汰機(jī)、復(fù)振跳汰機(jī)和大粒度跳汰機(jī)等。梅山鐵礦選礦廠目前在生產(chǎn)中應(yīng)用YMT-75型大粒度跳汰機(jī)選別50～12mm的礦石，給礦品位27.59％，精礦品位41.41％，回收率57.49％；曾應(yīng)用2LTC-79-4型矩形跳汰機(jī)選別12～2mm粒級(jí)礦石，在給礦品位40％～45％時(shí)，精礦品位51％，尾礦品位20％～25％，精礦回收率60％～66％；選別2～0mm粒級(jí)礦石，在給礦品位35％時(shí)，精礦品位50％，回收率32％，尾礦品位23％～25％。目前跳汰機(jī)在鐵礦選礦廠主要是用來(lái)選出合格尾礦，獲得粗精礦。

3.1.4.3　搖床選礦

搖床選礦一般處理的粒度范圍在3～0.037mm。1965年凹山選礦廠投產(chǎn)時(shí)，處理地表氧化礦石，采用磁-重聯(lián)合流程，重選設(shè)備為蘇制雙聯(lián)三層搖床，實(shí)踐表明，選別效果較差，后被強(qiáng)磁選取代。近年來(lái)?yè)u床在個(gè)別鐵礦選礦廠處理混合型鐵礦石時(shí)，作為輔助回收弱磁性鐵礦物的設(shè)備。昆鋼大紅山鐵礦選礦廠處理磁鐵-赤鐵混合礦石，采用弱磁-強(qiáng)磁-浮選聯(lián)合流程。浮選給礦為二次強(qiáng)磁精礦，由于多種原因，選別效果差，現(xiàn)改為用溜槽和搖床組合選別，采用102臺(tái)云錫式搖床，在給礦品位46.93％時(shí)，獲得產(chǎn)率29.67％、品位58.25％、回收率70.27％的精礦。合鋼集團(tuán)鐘山礦業(yè)公司選礦廠在處理赤鐵礦時(shí)采用16臺(tái)云錫式細(xì)砂搖床-粗-精選別螺旋溜槽中礦，獲得鐵品位60％左右的精礦。

3.1.4.4　溜槽選礦

屬于溜槽選礦的設(shè)備有螺旋選礦機(jī)、螺旋溜槽、振動(dòng)螺旋溜槽、皮帶溜槽、翻床、離心選礦機(jī)等。目前在鐵礦選礦使用的有螺旋選礦機(jī)、螺旋溜槽及離心選礦機(jī)等。

螺旋選礦機(jī)及螺旋溜槽。螺旋選礦機(jī)在國(guó)外用來(lái)處理中粗粒級(jí)的物料，以加拿大鐵礦石選礦廠應(yīng)用的較為普遍。如瓦布什（Wabush）選礦廠，處理含鏡鐵礦的石英型弱磁性鐵礦石，給礦粒度為0.84～0mm，采用5節(jié)襯膠漢弗萊型螺旋選礦機(jī)，一粗一精，在給礦品位35％時(shí)，精礦品位64％。我國(guó)從1955年開(kāi)始研制螺旋選礦機(jī)，直徑為600mm，分別有雙頭、三頭和四頭的，在選別馬鋼姑山礦業(yè)公司和睦山選礦廠洗礦溢流時(shí)，給礦品位41.70％，精礦品位56.78％，鐵回收率75.36％。

由于我國(guó)弱磁性鐵礦石大部分為細(xì)粒或微細(xì)粒嵌布，入選的礦石粒度細(xì)，螺旋斷面為復(fù)合橢圓形狀的螺旋選礦機(jī)，水層深，選別效果較差。在20世紀(jì)70年代中期，研制出螺旋溜槽，其斷面形狀為立方拋物線，螺旋槽底部近乎于平面，水層淺，適于處理的礦石粒度在0.030～0.2mm，目前已有多種規(guī)格型號(hào)，螺旋直徑最大的為ф2m，在鐵礦選礦廠常用的是直徑ф1.2m和ф1.5m的，僅鞍山地區(qū)弱磁性礦石選礦廠在生產(chǎn)中使用的就有一千余臺(tái)。在階段磨礦、粗細(xì)分選、重-磁-陰離子反浮選聯(lián)合流程中，在較粗的磨礦粒度（-0.074mm 55％～70％）條件下，經(jīng)分級(jí)后，用螺旋溜槽選別分級(jí)的沉砂，可獲得粗粒的合格精礦。如齊大山鐵礦選礦廠在一段磨礦分級(jí)溢流粒度-0.074mm60％～65％，經(jīng)旋流器分級(jí)后，沉砂品位30％左右時(shí)，采用螺旋溜槽，一粗一精一掃選別，可獲得精礦品位為67％，產(chǎn)率20％，占總精礦產(chǎn)率的50％以上。減少了下段磨選作業(yè)的礦量，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，并且粗粒精礦有利于過(guò)濾。目前，螺旋溜槽是鐵礦石選礦廠應(yīng)用最廣泛的重選設(shè)備。

離心選礦機(jī)。離心選礦機(jī)是我國(guó)云錫公司研制的，并用于選別微細(xì)粒錫礦石。一般適宜的選別粒級(jí)范圍為0.010～0.037mm。1977年鞍鋼弓長(zhǎng)嶺選礦廠在選別細(xì)粒嵌布磁鐵-赤鐵混合礦石時(shí)，采用磁選-重選聯(lián)合流程，重選是采用720臺(tái)ф800×600的離心選礦機(jī)對(duì)弱磁尾礦經(jīng)濃縮后，進(jìn)行一粗一精選別，后改為用156臺(tái)ф1600×900雙錐度離心選礦機(jī)選別弱磁尾礦的細(xì)粒部分，獲得產(chǎn)率8％、品位63.39％、回收率11.19％的精礦。由于當(dāng)時(shí)離心選礦機(jī)本身的不完善等原因現(xiàn)已停用。近年來(lái)，離心選礦機(jī)設(shè)備本身有了很大的改進(jìn)，在生產(chǎn)中離心選礦機(jī)已被應(yīng)用選別微細(xì)粒弱磁性鐵礦石。昆鋼大紅山鐵礦選礦廠將二次強(qiáng)磁精礦在溜槽與搖床組合選別的基礎(chǔ)上，現(xiàn)改為離心選礦機(jī)與搖床組合選別工藝，當(dāng)給礦品位為50％左右時(shí)，獲得產(chǎn)率50％、鐵品位58％～60％的離心選礦機(jī)的精礦。海南礦業(yè)聯(lián)合有限公司在處理北山弱磁性鐵礦石時(shí)，采用強(qiáng)磁選-離心選礦機(jī)組合流程。

連選試驗(yàn)在給礦鐵品位為52.88％時(shí)，用離心選礦機(jī)一次粗選，精礦作業(yè)產(chǎn)率20.46％、品位65.59％、作業(yè)回收率25.37％；在給礦品位為52.11％時(shí)，用離心選礦機(jī)一次選別，精礦作業(yè)產(chǎn)率36.59％、品位61.78％、作業(yè)回收率43.38％。

3.1.5　磁化焙燒技術(shù)與工藝

焙燒-磁選法是將礦石加熱到一定溫度后在還原氣氛或中性氣氛（對(duì)菱鐵礦）中進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng)，使其發(fā)生相變，轉(zhuǎn)化成強(qiáng)磁的Fe3O4，再通過(guò)弱磁選回收的方法。理論和實(shí)驗(yàn)研究表明，弱磁性的赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦可在較低的溫度（500～800℃）下快速發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng)：

在焙燒過(guò)程中發(fā)生上述化學(xué)反應(yīng)后，弱磁性的FeCO3、Fe2O3轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)磁性的Fe3O4，比磁化系數(shù)顯著提高，而與鐵礦物共生的含鐵硅酸鹽礦物如鐵閃石、綠泥石等脈石礦物的磁化系數(shù)變化很小，從而鐵礦物與脈石礦物磁性差異顯著增加，因此焙燒磁選法尤其適用于脈石中存在含鐵硅酸鹽礦物的復(fù)雜難選鐵礦石的選礦。焙燒作業(yè)也可以劃分為難選礦石入選前的準(zhǔn)備作業(yè)，鐵礦物的磁化率適宜，則后續(xù)的磁選作業(yè)分選效果就好。在強(qiáng)磁設(shè)備開(kāi)發(fā)成功并在工業(yè)生產(chǎn)中大規(guī)模推廣應(yīng)用前，焙燒磁選是我國(guó)鐵礦石選礦的主要選礦方法之一。強(qiáng)磁選技術(shù)應(yīng)用于鐵礦選礦后，采用常規(guī)的磁選、重選、浮選及其聯(lián)合流程回收赤褐鐵礦，工藝技術(shù)水平和選礦技術(shù)指標(biāo)均已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。且相對(duì)于其他選礦方法而言，焙燒磁選法因其基建投資大、選礦成本高而在使用上受到很大限制，赤（鏡）鐵礦和赤褐共生礦基本上不再采用焙燒磁選法處理。但菱鐵礦、褐鐵礦及菱褐共生礦因其理論品位低，直接用于燒結(jié)或球團(tuán)時(shí)因大量CO2或水蒸氣氣體揮發(fā)而影響產(chǎn)品強(qiáng)度，焙燒磁選仍然是處理菱鐵礦的唯一方法，是處理褐鐵礦的主要方法。

大西溝選礦廠于2006年正式投產(chǎn)，原礦年處理量為90萬(wàn)噸，采用4條ф4m×50m回轉(zhuǎn)窯處理菱褐鐵礦。原礦破碎至-20mm后經(jīng)過(guò)磁滑輪預(yù)選，磁性產(chǎn)品運(yùn)至選礦廠，磁滑輪尾礦進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯磁化焙燒，回轉(zhuǎn)窯以煤作為加熱原料，焙燒礦經(jīng)水冷后再次通過(guò)磁滑輪選別，磁滑輪精礦作為焙燒成品礦運(yùn)至選礦廠處理，尾礦作為廢石丟棄。在入窯原礦品位23.93％的情況下，通過(guò)回轉(zhuǎn)窯焙燒，焙燒礦品位為29.25％，焙燒礦經(jīng)過(guò)階段磨礦、階段磁選拋尾后反浮選，在最終磨礦細(xì)度-0.043mm的條件下，獲得鐵精礦品位60.63％、回收率75.42％的生產(chǎn)指標(biāo)。

新疆克州切勒克選廠始建于2006年，2008年正式投產(chǎn)。選礦廠設(shè)計(jì)規(guī)模為年處理原礦量200萬(wàn)噸，礦石經(jīng)破碎至-12mm，進(jìn)入ф4m×60m回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行磁化還原焙燒，以天然氣為主要加熱燃料，煙煤作為固體還原劑。在入窯原礦品位38.36％、焙燒礦品位43.75％、焙燒礦磨細(xì)度為-0.075mm 65％的條件下，經(jīng)磁選后最終精礦品位為62.43％，回收率為90.78％。

3.1.6　聯(lián)合工藝

聯(lián)合工藝流程主要用于鐵礦物種類(lèi)較多、嵌布粒度微細(xì)的復(fù)雜難選鐵礦石的選礦，旨在發(fā)揮磁選、重選、浮選諸方法的優(yōu)點(diǎn)而采用的一種高效的綜合選礦方法，該方法雖然較磁選、浮選、重選等單一選礦方法復(fù)雜，但在提高鐵精礦品位和回收率方面有顯著優(yōu)勢(shì)，是復(fù)雜難選鐵礦石選礦的常用方法。多數(shù)弱磁性鐵礦石和混合型鐵礦石的分選都采用聯(lián)合流程，個(gè)別微細(xì)粒嵌布的強(qiáng)磁性鐵礦石為獲得高質(zhì)量鐵精礦，也采用磁浮聯(lián)合流程。

本鋼礦業(yè)公司賈家堡子鐵礦屬貧磁鐵礦石，主要金屬礦物為磁鐵礦，其次為赤鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦，主要脈石礦物有石英、黑云母、綠泥石，其次為角閃石、透閃石、陽(yáng)起石、白云母等。選礦工藝采用階段磨礦-弱磁選-陰離子反浮選流程，在原礦品位26.91％的情況下，可以獲得鐵精礦品位65.00％、回收率75.00％的選礦指標(biāo)。

司家營(yíng)鐵礦選礦廠氧化礦采用階段磨礦、粗細(xì)分選、重選-磁選-陰離子反浮選工藝流程，在原礦品位30.44％的條件下，通過(guò)粗粒重選，得到產(chǎn)率23.91％、品位66.20％的重選粗粒精礦，細(xì)粒級(jí)再經(jīng)過(guò)弱磁、強(qiáng)磁-反浮選獲得品位65.61％的浮選精礦。最終獲得全流程綜合鐵精礦品位66.00％、綜合尾礦品位9.65％、金屬回收率80.00％的優(yōu)良指標(biāo)。

鞍千礦業(yè)公司胡家廟鐵礦屬于貧鐵高硅、低硫低磷的“鞍山式”沉積變質(zhì)巖，鐵礦物主要為赤鐵礦、假象赤鐵礦、針鐵礦、磁鐵礦及少量的褐鐵礦、菱鐵礦。選礦采用三段一閉路破碎、階段磨礦、粗細(xì)分級(jí)、重選-磁選-陰離子反浮選聯(lián)合工藝流程，在原礦品位23.54％的情況下，最終可以獲得鐵精礦品位67.50％、回收率65.64％的優(yōu)良指標(biāo)。

昆鋼大紅山礦業(yè)有限公司400萬(wàn)噸/年選礦廠處理礦石鐵礦物主要為磁鐵礦、赤褐鐵礦、假象赤鐵礦。在原礦品位35.85％、最終磨礦細(xì)度-325目占80％的情況下，采用自磨、球磨階段磨礦-弱磁-強(qiáng)磁-陽(yáng)離子反浮選流程，最終取得了鐵精礦品位62.54％、回收率74.90％的優(yōu)良指標(biāo)。

海南鋼鐵公司鐵礦屬于高溫?zé)嵋航淮偷V床，鐵礦物以赤鐵礦、鏡鐵礦、假象赤鐵礦為主，含少量磁鐵礦、褐鐵礦；脈石礦物主要為石英，其次為綠泥石、云母、透閃石、陽(yáng)起石、白云石等。選礦采用階段磨礦、弱磁選、強(qiáng)磁選一粗一掃、陰離子反浮選流程，在原礦品位47.63％的情況下，最終可以獲得鐵精礦品位64.50％、回收率71.00％的優(yōu)良指標(biāo)。

湖南祁東鐵礦采用選擇性絮凝脫泥-反浮選流程分選鐵礦物以赤、褐鐵礦為主，脈石礦物為石英、陽(yáng)起石、綠泥石等難選含鐵硅酸鹽礦物的弱磁性鐵礦石，在原礦品位30.70％，最終磨礦細(xì)度-0.037mm98％的情況下，以NaOH為pH調(diào)整劑，水玻璃和腐殖酸銨為分散劑，通過(guò)脫泥將鐵品位提高到46％，再用陰離子捕收劑反浮選脫硅，最終取得了精礦品位64.71％，鐵回收率大于65％、SiO2≤5.75％的技術(shù)指標(biāo)。

酒鋼選礦廠處理的礦石主要來(lái)自鏡鐵山礦樺樹(shù)溝和黑溝兩個(gè)礦區(qū)，有用礦物以鏡鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦為主，脈石礦物主要有碧玉、石英、重晶石、綠泥石、絹云母等。進(jìn)入選廠，礦石首先進(jìn)行篩分，0～15mm進(jìn)入強(qiáng)磁選流程，15～75mm塊礦經(jīng)過(guò)豎爐焙燒、階段磨礦、二段磁力脫水槽、三段弱磁選獲得鐵品位為56.57％的磁選鐵精礦。2007年為進(jìn)一步提高鐵精礦品位、降低SiO2含量，將磁選精礦通過(guò)陽(yáng)離子反浮選工藝，經(jīng)過(guò)一次粗選、一次精選、四次掃選，最終獲得浮選精礦品位60.61％、SiO2含量5.76％、作業(yè)回收率94.23％的優(yōu)良指標(biāo)。與原有工藝相比，精礦品位提高了4.04個(gè)百分點(diǎn)，SiO2降低了4.74個(gè)百分點(diǎn)，提質(zhì)降雜效果顯著。

3.1.7　產(chǎn)品處理

大量微細(xì)粒鐵礦石的開(kāi)發(fā)利用，給選礦廠的產(chǎn)品處理作業(yè)帶來(lái)空前壓力的同時(shí)也極大地推進(jìn)了其技術(shù)進(jìn)步，采用更高效的濃縮設(shè)備和技術(shù)，提高處理能力以減少占地面積；采用更先進(jìn)的過(guò)濾材料和過(guò)濾方式以提高過(guò)濾效率、降低能耗、降低產(chǎn)品水分含量；采用長(zhǎng)距離管道輸送技術(shù)，減少運(yùn)輸成本，提高生產(chǎn)效率等都極大地推進(jìn)了選礦產(chǎn)品處理的技術(shù)進(jìn)步。

3.1.7.1　濃縮技術(shù)與工藝

鐵礦山選礦產(chǎn)品濃縮技術(shù)的進(jìn)展主要是濃縮設(shè)備的進(jìn)展，世界主要高效濃密機(jī)供應(yīng)商EIMCO公司、GL&L/Dorr-Oliver公司始終是濃縮技術(shù)進(jìn)步的推進(jìn)者，在濃縮理論、工藝研究和設(shè)備開(kāi)發(fā)方面做了大量工作，20世紀(jì)70年代，底流濃度可達(dá)到65％～70％的深錐濃密機(jī)問(wèn)世，80年代，處理量比普通濃密機(jī)高4～8倍的高效濃密機(jī)問(wèn)世，都見(jiàn)證了濃縮技術(shù)的發(fā)展歷程。但濃縮技術(shù)的快速進(jìn)展，還是從20世紀(jì)90年代，國(guó)外開(kāi)展大型膏體濃密機(jī)的研究開(kāi)發(fā)開(kāi)始。

膏體濃密機(jī)可分三種類(lèi)型，分別為淺錐型膏體濃密機(jī)、深錐型膏體濃密機(jī)以及Alcan濃密機(jī)。

淺錐型高壓濃密機(jī)的特點(diǎn)是高/徑比小于1，應(yīng)用絮凝技術(shù)及最新的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)研究成果，對(duì)相同物料進(jìn)行濃縮，該設(shè)備與普通濃密機(jī)相比，單位面積處理量提高數(shù)倍，因而占地面積小，可獲得很高的底流濃度。底流固體質(zhì)量濃度可達(dá)55％～65％，可以大型化，目前最大規(guī)格可達(dá)直徑90m。該型濃密機(jī)特別適合特大型選礦廠尾礦濃縮，由于其底流濃度高，可實(shí)現(xiàn)選礦廠尾礦高濃度輸送。

深錐型高壓濃密機(jī)規(guī)格比淺錐型高壓濃密機(jī)小，不能大型化，高/徑比1～2。深錐型高壓濃密機(jī)除采用絮凝技術(shù)，還采用壓縮層的非平衡機(jī)械擠壓技術(shù)，因此與普通濃密機(jī)相比，對(duì)相同物料，不僅單位面積處理量提高數(shù)倍，同時(shí)可獲得極高的底流濃度，底流質(zhì)量濃度最高可達(dá)70％，是化工冶金的主設(shè)備，但其總的臺(tái)時(shí)處理量仍較小，不太適合大型選礦廠應(yīng)用。

Alcan型高壓濃密機(jī)結(jié)合了淺錐型高壓濃密機(jī)和深錐型高壓濃密機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)，高/徑比比深錐濃密機(jī)的更高，運(yùn)用深層的非平衡積壓壓縮技術(shù)，這種新型的高壓濃密機(jī)規(guī)格大，大型化，處理量大，同時(shí)可獲得極高的底流濃度，直徑一般為20～30m，最大直徑可達(dá)35m，底流濃度可達(dá)70％～75％，主要應(yīng)用于膏體制備。目前，國(guó)際上有FLSMIDTH（DORR）公司、OUTOTEC公司、西方技術(shù)公司進(jìn)行膏體濃密機(jī)研發(fā)。

給料井和絮凝劑的調(diào)制及給藥技術(shù)是濃縮技術(shù)的關(guān)鍵之一，因?yàn)樾跄齽┖偷V漿的作用是否穩(wěn)定，怎樣在濃密機(jī)中獲得大絮團(tuán)是關(guān)鍵，國(guó)外公司應(yīng)用計(jì)算流體技術(shù)開(kāi)發(fā)了新的給料井，絮凝效果大大改善。

國(guó)外早期的高效濃密機(jī)采用周邊傳動(dòng)，目前已經(jīng)研發(fā)出全新的傳動(dòng)技術(shù)，應(yīng)用液壓馬達(dá)，中心傳動(dòng)。我國(guó)鞍鋼調(diào)軍臺(tái)選礦廠引進(jìn)的直徑140m濃密機(jī)和廣西蘋(píng)果鋁廠引進(jìn)的EIMCO53m高效濃密機(jī)均采用中心傳動(dòng)。

我國(guó)濃縮設(shè)備及技術(shù)的研發(fā)始于20世紀(jì)80年代，目前已開(kāi)發(fā)出全系列膏體濃密機(jī)產(chǎn)品，直徑從1m直至60m，主要采用中心傳動(dòng)，也有周邊傳動(dòng)，全自動(dòng)控制，基本達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先公司的同等水平。如梅山鐵礦采用HRC25（直徑25m）高壓濃密機(jī)-壓濾流程制取尾礦濾餅。該高壓濃密機(jī)系統(tǒng)底流濃度達(dá)到50％～55％，每臺(tái)處理量目前為125t/h，一臺(tái)HRC25濃密機(jī)可處理原來(lái)2臺(tái)53m濃密機(jī)的全部尾礦。采用該系統(tǒng)后，冬季尾礦輸送由三臺(tái)隔膜泵減為兩臺(tái)，夏季可減為一臺(tái)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。漢鋼楊家壩鐵礦原有2臺(tái)53m濃密機(jī)，但底流濃度低、溢流固體含量高，采用HRC28濃密機(jī)后，一臺(tái)28m濃密機(jī)即可處理全部的尾礦，且底流濃度可達(dá)55％以上，溢流固體含量可達(dá)200mg/L以下。

3.1.7.2　過(guò)濾技術(shù)與工藝

由于可利用鐵礦石嵌布粒度越來(lái)越細(xì)，鋼鐵行業(yè)對(duì)鐵精礦質(zhì)量的要求越來(lái)越高，鐵精礦粒度從中粒、細(xì)粒到微細(xì)粒不斷升級(jí)，近20年來(lái)過(guò)濾設(shè)備也經(jīng)歷了從筒型內(nèi)濾式和外濾式過(guò)濾機(jī)及磁濾機(jī)到圓盤(pán)真空過(guò)濾機(jī)、陶瓷過(guò)濾機(jī)、壓濾機(jī)的過(guò)程。圓盤(pán)真空過(guò)濾機(jī)主要適用于-0.074mm占90％左右的鐵精礦的過(guò)濾，鞍鋼齊大山鐵礦選礦分廠和太鋼尖山鐵礦選礦廠前后引進(jìn)美國(guó)EMICO公司的120m2的圓盤(pán)真空過(guò)濾機(jī)，使用效果良好；酒鋼選礦廠采用圓盤(pán)真空過(guò)濾機(jī)，精礦濾餅水分比內(nèi)濾式過(guò)濾機(jī)降低2個(gè)百分點(diǎn)以上，過(guò)濾效率提高30％以上。陶瓷圓盤(pán)真空過(guò)濾機(jī)以其顯著的節(jié)電、濾液固體含量極低等優(yōu)點(diǎn)而引起人們的注意。陶瓷過(guò)濾機(jī)更適用于-0.043mm占90％以上的鐵精礦的過(guò)濾，如東鞍山燒結(jié)廠屬于典型的貧赤鐵礦，采用兩段連續(xù)磨礦、粗細(xì)分級(jí)、中礦再磨、重選-磁選-反浮選流程。2002年10月完成了提質(zhì)技術(shù)改造，采用10臺(tái)P30/10-C陶瓷過(guò)濾機(jī)代替32m2內(nèi)濾式真空?qǐng)A筒過(guò)濾機(jī)，將原來(lái)的三段濃縮兩段過(guò)濾流程改為一段濃縮一段過(guò)濾流程。過(guò)濾系統(tǒng)改造后，濾餅水分由原真空過(guò)濾機(jī)的13.48％降為陶瓷圓盤(pán)過(guò)濾機(jī)的10.00％左右，利用系數(shù)由0.22t/（m2·h）提高到0.452t/（m2·h），使得東鞍山燒結(jié)廠基本實(shí)現(xiàn)選礦污水零排放。壓濾機(jī)更適用于-0.030mm占90％以上甚至更細(xì)的鐵精礦的過(guò)濾，太鋼集團(tuán)尖山鐵礦選礦廠所處理礦石為典型的鞍山式沉積變質(zhì)類(lèi)型貧鐵礦石，生產(chǎn)流程為磁選-陰子反浮選提鐵降硅流程。其過(guò)濾生產(chǎn)采用Eimco盤(pán)式真空過(guò)濾機(jī)，處理磁鐵精礦，濾餅水分為9.50％；2002年采用反浮選提鐵降硅工藝后，精礦粒度進(jìn)一步變細(xì)，加上淀粉的影響，精礦濾餅水分達(dá)到10.50％；同時(shí)太鋼要求尖山鐵礦粉直接由皮帶輸送至燒結(jié)廠，不落地，因此要求鐵精礦水分小于9.00％，現(xiàn)有設(shè)備不能滿(mǎn)足要求。2004年選用美國(guó)DOE公司的Afptmiv型自動(dòng)壓濾機(jī)后進(jìn)行反浮選鐵精礦的過(guò)濾。最終濾餅水分控制在9％左右。

3.1.7.3　精礦管道輸送技術(shù)

精礦管道輸送在國(guó)外已經(jīng)被認(rèn)為是經(jīng)濟(jì)、有效、技術(shù)上成熟的運(yùn)輸方式，主要的發(fā)展方向是高濃度、長(zhǎng)距離輸送，20世紀(jì)50年代美國(guó)建成黑密薩管道，長(zhǎng)306.5km、直徑457.2mm，向位于科羅拉多河上的一個(gè)150萬(wàn)千瓦的電站輸煤，年輸送量600萬(wàn)噸，以后長(zhǎng)距離管道輸送應(yīng)用到其他各種物料的輸送。目前，由于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，美國(guó)已很少再建長(zhǎng)距離的管道系統(tǒng)，但長(zhǎng)距離管道系統(tǒng)發(fā)展到了世界其他國(guó)家。國(guó)外用管道輸送鐵精礦已有10余個(gè)選礦廠。

朝鮮茂山-清津鐵精礦漿管道的設(shè)計(jì)思想是低濃度、低壓力、大管徑。管線全長(zhǎng)98km，實(shí)際濃度30％左右，實(shí)際輸送壓力3.9～4.9MPa，管道內(nèi)徑275mm，實(shí)際輸送量110萬(wàn)噸/年，運(yùn)行中常出現(xiàn)管底磨漏，跑礦現(xiàn)象嚴(yán)重，而且管道氣蝕和振動(dòng)嚴(yán)重。

澳大利亞薩維奇河管道和巴西薩馬爾科管道都是采用高濃度、高壓力、小管徑的設(shè)計(jì)，管道運(yùn)行平穩(wěn)。澳大利亞薩維奇河管道全長(zhǎng)85.3km，輸送精礦漿濃度65％，輸送壓力12.95MPa，管道外徑245mm，年輸送精礦250萬(wàn)噸以上。

巴西薩馬爾科鐵精礦輸送管道，輸送距離396km，輸送精礦漿濃度68％～70％，管道外徑508mm，年輸送精礦1500萬(wàn)噸。

太鋼尖山鐵礦鐵精礦管道輸送系統(tǒng)由美國(guó)PSI公司、鞍山黑色冶金設(shè)計(jì)研究院與中國(guó)石油與天然氣管道勘察設(shè)計(jì)院聯(lián)合設(shè)計(jì)。尖山鐵精礦管道輸送的設(shè)計(jì)突破了國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期堅(jiān)持的低濃度、低壓力、大管徑的設(shè)計(jì)思想，采用高濃度、高壓力、小管徑的設(shè)計(jì)理念。精礦輸送管道全長(zhǎng)102.2km，是我國(guó)第一條長(zhǎng)距離鐵精礦輸送管道，管道起點(diǎn)海拔標(biāo)高1334.0m，管道終點(diǎn)海拔標(biāo)高809.0m，采用一座泵站。設(shè)計(jì)年輸送能力200萬(wàn)噸，輸送礦漿濃度63％～65％，管道外徑229.7mm，管道內(nèi)徑211.8mm，管道系統(tǒng)于1997年投產(chǎn)，2002年輸送鐵精礦208萬(wàn)噸，達(dá)到設(shè)計(jì)能力，輸送成本0.16元/（t·km），目前年輸送鐵精礦230萬(wàn)噸以上。

昆鋼大紅山400萬(wàn)噸/年選礦廠的精礦管道輸送，由長(zhǎng)沙冶金設(shè)計(jì)院與美國(guó)PSI公司共同設(shè)計(jì)，輸送距離171km，管道起點(diǎn)海拔標(biāo)高647m，終點(diǎn)海拔標(biāo)高2275m，采用3級(jí)加壓泵站，設(shè)計(jì)輸送能力230萬(wàn)噸/年，輸送礦漿濃度62％～68％，管道內(nèi)徑224mm。管道輸送系統(tǒng)于2008年正式投產(chǎn)，目前已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)，精礦輸送濃度穩(wěn)定在66％。

由于計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)今的長(zhǎng)距離管道系統(tǒng)具有完善的控制系統(tǒng)（SCADA），分散控制，集中管理，系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)通信功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作管理。

3.1.8　鐵礦選礦工藝流程的改造

近幾年來(lái)，一些選礦廠由于鐵礦石性質(zhì)的變化，因此不得不對(duì)其工藝流程進(jìn)行改造，以滿(mǎn)足生產(chǎn)的要求，技術(shù)改造的重點(diǎn)為降低能耗及使用先進(jìn)設(shè)備，以達(dá)到提鐵降硅的目的。

李俊等人對(duì)哈密某選廠的選礦工藝流程進(jìn)行了技術(shù)改造：粗粒級(jí)鐵礦石干選后給入ф400mm×600mm顎式破碎機(jī)，破碎后可富集較多的細(xì)粒級(jí)礦物，同時(shí)篩分和圓錐破碎機(jī)的給礦粒度均得到有效的控制；縮小篩孔尺寸，篩下粒度控制在0～15mm，同時(shí)增設(shè)細(xì)粒級(jí)干選，拋掉礦石中的脈石，提高入磨品位；將ф900mm中型圓錐破碎機(jī)改為ф1200mm短頭圓錐破碎機(jī)；另外，根據(jù)給礦量和粒度調(diào)整好各段破碎機(jī)的排礦口尺寸。為了控制好細(xì)篩給礦粒度和濃度，流程改為旋流器溢流給細(xì)篩，篩上返給旋流器進(jìn)行控制分級(jí)，二段球磨機(jī)的排礦也返給旋流器進(jìn)行粒度控制，從而實(shí)現(xiàn)給入細(xì)篩的-74μm粒級(jí)在85％左右，篩下產(chǎn)品-74μm占85％～95％進(jìn)入下段磁選作業(yè)，從而提高精礦品位。改造后精礦品位由57.1％提高到61.57％，且解決了破碎系統(tǒng)供礦不足的問(wèn)題。

王從云針對(duì)武鋼對(duì)鐵精礦品位要求的提高，對(duì)金山店選廠現(xiàn)有的自磨-球磨-弱磁選工藝進(jìn)行了技術(shù)改造，取得了良好的效益。金山店選礦廠自磨-球磨-弱磁選流程，經(jīng)多年生產(chǎn)實(shí)踐證明：自磨機(jī)雖代替了破碎、磨礦作業(yè)，但能耗較高，且精礦品位已難以適應(yīng)冶煉發(fā)展的需要。研究表明，采用自磨-球磨階段磨選和采用自磨-球磨連磨連選，可獲得精礦品位65％以上、回收率82％以上的較好指標(biāo)，階段磨選流程可預(yù)先拋除40％左右的尾礦量。

潘洛鐵礦選礦廠將自磨工藝改為半自磨工藝，改造結(jié)果表明：半自磨工藝與全自磨工藝相比，臺(tái)時(shí)處理量和鐵精礦臺(tái)時(shí)產(chǎn)量分別提高了3.1t和2.1t；用2臺(tái)規(guī)格為1050mm×1800mm的永磁筒式磁選機(jī)替代原來(lái)的2臺(tái)750mm×1800mm永磁筒式磁選機(jī)，在生產(chǎn)中只需要開(kāi)一臺(tái)1050mm×1800mm型磁選機(jī)就能替代原來(lái)2臺(tái)750mm×1800mm型磁選機(jī)的工作能力，另一臺(tái)備用，從而實(shí)現(xiàn)了與上下工序配套，極大地提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，同時(shí)磁性鐵的回收率也有所提高。技改之后，鐵精礦年產(chǎn)量增加1.2萬(wàn)噸，年增加產(chǎn)值660萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

密地選礦廠針對(duì)近期礦石性質(zhì)的變化，即隨著礦山進(jìn)入中、深部開(kāi)采，朱家包礦比例逐年提高，礦石入選品位和磨選性明顯下降，因此原有的選礦廠破碎、磨礦分級(jí)及選別工藝和設(shè)備已不適應(yīng)目前生產(chǎn)的發(fā)展，故提出了破碎流程改為三段一閉路和磨礦分級(jí)-選別流程技改的建議，實(shí)施細(xì)碎閉路改造，使破碎產(chǎn)品粒度從20～0mm降至12～0mm，從而提高球磨機(jī)臺(tái)時(shí)處理量10％左右；并推廣實(shí)施高頻振動(dòng)細(xì)篩篩粗精礦，均衡分配球磨機(jī)排礦礦漿進(jìn)入分級(jí)機(jī)的比例，從而提高分級(jí)效率；調(diào)整ф1050mm磁選機(jī)的配置，從而提高分選能力和精礦品位。

山西平型關(guān)鐵礦選礦廠對(duì)原工藝和設(shè)備進(jìn)行了改造。該廠原破碎工藝為兩段一閉路破碎流程，原磨礦選別工藝為兩段磨礦分級(jí)、四段磁選作業(yè)系統(tǒng)。在實(shí)際生產(chǎn)中，雖然對(duì)磨礦入磨量、磨礦細(xì)度、礦漿濃度等工藝參數(shù)進(jìn)行了多次調(diào)整，但鐵精礦品位卻一直維持在58％～61％之間，并且硅含量居高不下，在12％～15％之間。經(jīng)過(guò)對(duì)原礦的工藝礦物學(xué)分析，探明由于原礦嵌布粒度細(xì)、含硅較高，在選別過(guò)程中磁團(tuán)聚包裹了大量脈石（主要是石英），造成選礦指標(biāo)不理想。據(jù)此，在粗選作業(yè)后加磁團(tuán)聚重力選礦機(jī)和細(xì)篩，并在細(xì)篩作業(yè)前及每次磁選精選作業(yè)前加脫磁器，使選礦指標(biāo)有了較大幅度的提高：當(dāng)磨礦細(xì)度控制在-0.074mm含量90％以上，鐵精礦品位由原來(lái)的60.15％提高到65.15％以上，SiO2含量由原來(lái)的14％降到7.15％以下，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

馬鋼山姑山鐵礦與長(zhǎng)沙礦冶研究院合作，完成了用ф300mm×1000mm雙筒永磁強(qiáng)磁選機(jī)取代1.2m×2.0m×3.6m梯形跳汰機(jī)的工業(yè)試驗(yàn)與生產(chǎn)改造，2001年6月投產(chǎn)至今，-12～+6mm粗粒鐵精礦品位達(dá)到55％以上，在與原跳汰機(jī)鐵精礦品位相當(dāng)?shù)臈l件下，僅停開(kāi)4臺(tái)（155kW/臺(tái)）供跳汰機(jī)使用的環(huán)水電機(jī)及節(jié)約4個(gè)輔助作業(yè)的備件消耗，就使加工成本比跳汰工藝下降56.11元/t，年創(chuàng)效益200萬(wàn)元以上。在此基礎(chǔ)上，又采用處理粒度更粗、處理量更大、場(chǎng)強(qiáng)吸附深度更深、選別效果更好的單筒ф600mm×1000mm永磁強(qiáng)磁選機(jī)，作為從細(xì)碎作業(yè)循環(huán)閉路貧礦中選別-30～+16mm赤鐵礦的主體設(shè)備，結(jié)果表明，采用該設(shè)備每年可從細(xì)碎閉路循環(huán)貧礦中提前獲得鐵品位55％的塊精礦5萬(wàn)～8萬(wàn)噸，每年為姑山礦業(yè)公司創(chuàng)效益500萬(wàn)元以上，同時(shí)還減少了二次破碎礦量和二次過(guò)粉碎。姑山鐵礦還采用SLon1750立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)，作為粗、精選作業(yè)的主體設(shè)備，取代原有的SQC平環(huán)強(qiáng)磁選機(jī)，即采用階段磨礦SLon1750-SLon1750-SLon1500的一粗、一精、一掃全高梯度工藝流程，獲得了成功。工業(yè)試驗(yàn)指標(biāo)如表3.1所示。

從2002年初開(kāi)始，鞍鋼集團(tuán)鞍山礦業(yè)公司研究所在大孤山選礦廠及相關(guān)部門(mén)積極配合下，先后進(jìn)行了磁篩提質(zhì)試驗(yàn)、MVS高頻振網(wǎng)篩試驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)室小型試驗(yàn)，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)流程進(jìn)行了局部考查。通過(guò)各種試驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，結(jié)合生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀分析，于2002年11月份提出了大孤山選礦廠改造方案。即在現(xiàn)場(chǎng)磁選流程基礎(chǔ)上進(jìn)行局部改造，將現(xiàn)有短筒型球磨機(jī)改造成長(zhǎng)筒型球磨機(jī)；更新磁選設(shè)備，采用選別效率高的新型磁選機(jī)；改進(jìn)分級(jí)設(shè)備，采用動(dòng)壓給礦水力旋流器做二次分級(jí)；采用新型細(xì)篩代替現(xiàn)尼龍細(xì)篩。該方案經(jīng)幾次專(zhuān)家會(huì)議論證，認(rèn)為技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理。經(jīng)過(guò)單系統(tǒng)工業(yè)試驗(yàn)，得到的最終試驗(yàn)結(jié)果為原礦品位29.73％，精礦品位67.44％，尾礦品位10.25％，基本上達(dá)到了預(yù)期最終精礦品位67.50％的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。

新余鋼鐵有限責(zé)任公司鐵坑選礦廠對(duì)原有弱磁選流程進(jìn)行了改造。首先對(duì)選別系統(tǒng)進(jìn)行了改造，將二次磁選用的磁選機(jī)拆除并入三次磁選，一次磁選用的磁選機(jī)拆除用于二次磁選，新購(gòu)一臺(tái)稀土復(fù)合磁系的磁選機(jī)（CT1050×2100）用于一次磁選；然后對(duì)磨礦系進(jìn)行了改造，檢修恢復(fù)了1#螺旋分級(jí)機(jī)，對(duì)1#磨機(jī)進(jìn)行了大修，形成了兩個(gè)磨礦系列，消除主、副棒磨機(jī)之分；對(duì)脫水系統(tǒng)也進(jìn)行了改造，修復(fù)了4#、5#過(guò)濾機(jī)，過(guò)濾機(jī)由3臺(tái)增至5臺(tái)。流程改造中刪除了粗精分級(jí)再磨，減少了粗精礦、1#球磨機(jī)排礦兩次礦漿揚(yáng)送，流程大大減化，使球磨機(jī)的利用系數(shù)提高到1.96t/（h·m3），棒磨機(jī)的利用系數(shù)提高到4.07t/（h·m3），選礦加工成本大幅度降低，設(shè)備潛力得到了一定程度的發(fā)揮，取得了較好的效果。

梅山鐵礦選礦廠針對(duì)原磁重預(yù)選工藝中75～12mm、12～2mm、2～0mm三個(gè)粒級(jí)在生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，增加了0.5～0mm細(xì)粒級(jí)選別系統(tǒng)，更新了主要選別設(shè)備，調(diào)整了選別粒級(jí)范圍。改造結(jié)果表明，50～20mm粒級(jí)掃選全部采用大粒跳汰后，每年多回收鐵品位41.23％的粗精礦4.96萬(wàn)噸，可生產(chǎn)鐵品位為58.5％的鐵精礦2.84萬(wàn)噸，提高金屬回收率1.17個(gè)百分點(diǎn)；20～2mm粒級(jí)掃選應(yīng)用輥式強(qiáng)磁機(jī)后，每年增加鐵品位32.24％的粗精礦8.77萬(wàn)噸，可生產(chǎn)鐵品位為58.5％的鐵精礦2.19萬(wàn)噸，提高金屬回收率0.90個(gè)百分點(diǎn)；2～0.5mm粒級(jí)采用弱磁-強(qiáng)磁工藝后，每年多回收鐵品位57.64％的粗精礦2.52萬(wàn)噸，可生產(chǎn)鐵品位58.5％的鐵精礦2.28萬(wàn)噸，提高金屬回收率0.94個(gè)百分點(diǎn)；新增的0.5～0mm細(xì)粒級(jí)選別系統(tǒng)，每年多回收精礦7.11萬(wàn)噸，折算成鐵品位為58.5％的鐵精礦6.47萬(wàn)噸，提高金屬回收率2.60個(gè)百分點(diǎn)。

黑山鐵礦對(duì)選鐵工藝進(jìn)行了改造，采用廣州有色金屬研究院的GYX型高頻振動(dòng)細(xì)篩來(lái)提高鐵精礦品位，結(jié)果表明，該設(shè)備不僅指標(biāo)較高，設(shè)備的機(jī)械性能好、篩分效率高，而且工藝簡(jiǎn)單、投資少、見(jiàn)效快。一選工段采用14臺(tái)GYX型高頻振動(dòng)細(xì)篩，篩分效率達(dá)80.45％，篩網(wǎng)使用壽命55d以上，鐵精礦品位提高了1.14個(gè)百分點(diǎn)，年增效益570多萬(wàn)元。

包鋼選礦廠磁礦系列磨礦選別流程中磨礦產(chǎn)品過(guò)磨現(xiàn)象嚴(yán)重，影響了選別效果，工藝技術(shù)指標(biāo)偏低、能耗高，其原因一是分級(jí)設(shè)備分級(jí)效率低；二是三段連續(xù)磨礦，旋流器的富集作用使二次球磨的給礦鐵品位達(dá)到45％左右，也就是有相當(dāng)數(shù)量已單體解離的鐵礦物進(jìn)入到二次球磨中，造成部分鐵礦物過(guò)磨和不必要的循環(huán)，二次磨機(jī)磨礦效率也因此有所降低；三是由于二次磨機(jī)排礦濃度高、粒級(jí)分布窄、密度差異小，二段旋流器分級(jí)效率降低，造成惡性循環(huán)。因此通過(guò)改造采用階段磨選流程，結(jié)果表明，改造后可實(shí)現(xiàn)2～3個(gè)系列使用一臺(tái)二段球磨機(jī)，從而大大降低能耗，減少選礦加工費(fèi)用；階段磨選尾礦進(jìn)行鐵、稀土綜合回收可解決階段磨選工藝中提前拋尾的尾礦處理問(wèn)題；采用高頻振動(dòng)細(xì)篩取代二段ф350mm水力旋流器，強(qiáng)化對(duì)粒度組成相對(duì)均勻、鐵礦物含量較高物料的分級(jí)，提高分級(jí)效率，減少進(jìn)入下段磨機(jī)的礦量和過(guò)磨現(xiàn)象。

程潮鐵礦選廠通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備、采用國(guó)產(chǎn)新設(shè)備、對(duì)生產(chǎn)工藝流程實(shí)行自動(dòng)化控制等手段進(jìn)行挖潛改造，提高了生產(chǎn)能力，降低了生產(chǎn)成本，增強(qiáng)了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。在原中碎前的礦倉(cāng)棧橋下，新建了900mm×1200mm顎式破碎機(jī)，解決了大塊礦的破碎，并能適應(yīng)外購(gòu)礦量的增加；中、細(xì)碎方面，將原來(lái)的1臺(tái)ф2100mm標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)和2臺(tái)ф2100mm短頭圓錐破碎機(jī)改為進(jìn)口設(shè)備，即采用1臺(tái)HP500標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)、2臺(tái)HP500短頭圓錐破碎機(jī)及與之配套的4臺(tái)1406SE-G雙層振動(dòng)篩；用4臺(tái)ZPG-72型盤(pán)式真空過(guò)濾機(jī)對(duì)過(guò)濾設(shè)備進(jìn)行了更換。ZPG-72型過(guò)濾機(jī)與普通筒式真空過(guò)濾機(jī)相比，濾餅水分降低1～3個(gè)百分點(diǎn)，過(guò)濾系數(shù)提高30％～50％，占地面積減少50％，能耗降低30％；磁選作業(yè)采用大型CTB-1024、CTB-1230、CTN-1230磁選機(jī)替代原有磁選機(jī)；細(xì)篩作業(yè)采用MVS型電磁振動(dòng)高頻振網(wǎng)篩代替原尼龍細(xì)篩，減少了再磨循環(huán)量，提高了磨機(jī)生產(chǎn)能力，降低了生產(chǎn)成本；浮選作業(yè)采用了8m3BF型浮選機(jī)，既可不用外加風(fēng)源，顯著降低能耗，又使生產(chǎn)能力大幅提高。破碎生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)及選廠自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了如下功能：中碎和細(xì)碎實(shí)現(xiàn)給礦自動(dòng)控制；建立了集中控制系統(tǒng)；礦倉(cāng)料位和皮帶跑偏自動(dòng)檢測(cè)。該系統(tǒng)能滿(mǎn)足破碎系統(tǒng)350萬(wàn)噸原礦年處理能力，中碎產(chǎn)品粒度-65mm大于95％，細(xì)碎產(chǎn)品粒度-8mm大于95％；磨礦磁選生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如下功能：一段球磨分級(jí)完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)給礦和自動(dòng)給水；檢測(cè)數(shù)據(jù)全面；建立了集中監(jiān)視和控制系統(tǒng)；球磨潤(rùn)滑系統(tǒng)自動(dòng)保護(hù)；生產(chǎn)過(guò)程故障自動(dòng)報(bào)警。采用該系統(tǒng)球磨處理能力比人工操作提高8％～10％，分級(jí)溢流粒度提高到-200目含量53％以上，鐵精礦品位穩(wěn)定在67％以上，含硫≤0.3％。

福建德化縣陽(yáng)春選廠在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，將原一段磨礦兩段磁選流程改造為兩段階段磨選流程，使鐵精礦品位提高到65％以上，鐵精礦細(xì)度達(dá)到-0.074mm大于75％，可作為滿(mǎn)足球團(tuán)化需要的產(chǎn)品出售，而且生產(chǎn)處理量提高了42.8％，精礦產(chǎn)量增加了35.7％，每年為企業(yè)增加效益240萬(wàn)元以上。

攀鋼礦業(yè)公司選礦廠針對(duì)生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，對(duì)原有流程進(jìn)行了如下改進(jìn)，并取得了明顯的效果：-70～+20mm大塊礦石采取干式磁選選別拋尾工藝，預(yù)先拋掉部分難磨的脈石礦物，恢復(fù)地質(zhì)品位，提高磨礦效率，保證入選礦石穩(wěn)定均衡；實(shí)施破碎流程閉路改造，使入磨粒度降至-12～0mm，降低了選礦能耗，提高了生產(chǎn)能力；旋流篩加細(xì)篩流程實(shí)現(xiàn)了合理磨礦、適時(shí)分級(jí)、及時(shí)拋尾的目標(biāo)；實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)精礦品位監(jiān)測(cè)與球磨分級(jí)過(guò)程控制聯(lián)網(wǎng)，達(dá)到磨選過(guò)程的自動(dòng)化控制，提高選廠的整體技術(shù)水平。

峨山他達(dá)鐵礦高平洗選廠對(duì)洗礦床進(jìn)行改建，以提高水力洗礦床的洗礦效率。水力洗礦床上的篩上產(chǎn)品（+50mm）經(jīng)圓筒洗礦機(jī)洗礦后再手選、破碎進(jìn)入一次槽洗機(jī)，一次槽洗機(jī)返砂（凈礦）進(jìn)入二次槽洗機(jī)進(jìn)行再次洗礦，以確保產(chǎn)品質(zhì)量和取消目前兩次返洗作業(yè)；二次槽洗機(jī)沉砂與螺旋分級(jí)機(jī)沉砂合并進(jìn)入振動(dòng)篩，篩下為合格粉精礦；為提高凈塊礦質(zhì)量，對(duì)篩上（+8mm）產(chǎn)品再次進(jìn)行手選。經(jīng)強(qiáng)化水力洗礦床，增加一次筒洗、二次槽洗和手選作業(yè)后，凈塊礦品位可達(dá)到TFe50％以上；為提高強(qiáng)磁作業(yè)效率，將入選粒度下限由0.019mm提高到0.037mm，并取消原生產(chǎn)流程中2#分泥斗和3#脫渣篩。技改后徹底解決了塊礦需要返洗能合格的問(wèn)題，提高了塊精礦、粉精礦、磁選精礦的品位，技改前后的指標(biāo)對(duì)比如表3.2所示。