詳細(xì)解答

鐵礦石的選礦方法主要根據(jù)礦石中鐵礦物的種類、嵌布粒度、伴生礦物成分以及經(jīng)濟(jì)成本等因素來決定。方法都包含有磁選法、重選法、浮選法、焙燒磁選法、電選法以及聯(lián)合選礦法。各類方法在適用礦石類型、回收率、成本與環(huán)保方面都存在明顯的差異。以下為各個(gè)選礦方法的優(yōu)劣勢(shì)介紹。

一、磁選法

原理：磁選法是處理磁鐵礦主流的方法，是利用鐵礦石（主要為磁鐵礦）的磁選差異來進(jìn)行分選，在非均勻磁場(chǎng)中進(jìn)行分離。

適用礦石：磁鐵礦（含鐵量72.4%）、赤鐵礦（含鐵量70%），原礦品位15%-40%均適用。

設(shè)備類型：弱磁選可選擇永磁筒式磁選機(jī)（磁場(chǎng)強(qiáng)度800–1500Gs），用于磁鐵礦粗選。強(qiáng)磁選可選擇高梯度磁選機(jī)（SLon-1500等，磁場(chǎng)強(qiáng)度2000–3000Gs），用于赤鐵礦、褐鐵礦細(xì)粒回收。

優(yōu)勢(shì)：工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單，設(shè)備成熟、操作方便，能耗小，回收率高達(dá)90%以上，適合低品位礦石富集，選礦成本遠(yuǎn)低于浮選和重選。基本不使用化學(xué)藥劑，尾礦水方便處理，對(duì)環(huán)境污染較小。分選效率高，精礦品位可達(dá)65%以上，適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。對(duì)強(qiáng)磁性礦物回收率與精礦品位容易控制。

劣勢(shì)：僅適用于磁性礦物（磁鐵礦），對(duì)赤鐵礦、褐鐵礦等弱磁性礦物效果差（需先經(jīng)磁化焙燒轉(zhuǎn)化為磁鐵礦，成本大增），難以處理復(fù)雜共生礦，弱磁性礦物需配合其他方法使用。細(xì)粒級(jí)礦物回收率較低，且小于0.02mm容易變成礦泥流失，導(dǎo)致精品礦品位下降；對(duì)細(xì)粒嵌布礦石分選效率低；強(qiáng)磁選設(shè)備的能耗較高。

二、重選法

原理：利用鐵礦物與脈石礦物的密度差異來進(jìn)行分選（鐵礦物密度4.8-5.3，脈石密度2.6-2.7），通過重力在水流或離心力場(chǎng)的作用來實(shí)現(xiàn)分層分離。

適用礦石：粗粒嵌布（＞2mm）鐵礦石，如赤鐵礦、塊狀磁鐵礦、褐鐵礦以及中粒嵌布（0.3-2mm）鐵礦石。

設(shè)備類型：跳汰機(jī)適用于2-20mm粗粒礦石預(yù)處理；搖床針對(duì)0.074-2mm細(xì)粒級(jí)礦石精選；螺旋溜槽適用于0.074-1mm中細(xì)粒級(jí)礦石分選；離心選礦機(jī)。

優(yōu)勢(shì)：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝流程簡(jiǎn)單、投資小、成本低、維護(hù)方便、能耗低，適合預(yù)選拋尾、大規(guī)模預(yù)處理。整個(gè)過程完全利用物理原理，無需化學(xué)藥劑，對(duì)環(huán)境友好。對(duì)粗粒礦石分選效果好，處理粗粒（2-20mm）礦石時(shí)成本低，能夠快速的在磨礦強(qiáng)拋除大量低密度脈石尾礦，降低了磨礦的能耗。

劣勢(shì)：分選精度有限，主要回收處理機(jī)礦物，對(duì)于細(xì)粒（＜0.02mm）回收率低（＜60%），對(duì)細(xì)粒礦石（＜0.1mm）分選效果差，富集比低于浮選法。難以獲得高品位的精礦（通常品位提升有限），且細(xì)粒級(jí)金屬流失嚴(yán)重。搖床等設(shè)備單位處理量的占地面積要遠(yuǎn)大于磁選機(jī)或浮選機(jī)設(shè)備。受礦石粒度影響大，要嚴(yán)格控制給礦粒度，單位處理量小，不適合大規(guī)模精礦生產(chǎn)。對(duì)密度差異小的礦物分離困難。

三、浮選法

原理：主要是利用礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異，通過浮選藥劑來使目的礦物附著氣泡上浮進(jìn)行分離，分為正浮選（浮鐵）和反浮選（浮石英等脈石），目前反浮選是提升赤鐵精礦品位的重要手段。

適用礦石：處理細(xì)粒浸染的赤鐵礦、假象赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦以及伴生有用礦物復(fù)雜的礦石，特別是礦物與脈石粒度細(xì)、難以用重選或磁選分離時(shí)。

藥劑類型：捕收劑分為脂肪酸類（油酸、塔爾油）、胺類（用于反浮選脈石）；起泡劑分為松醇油；調(diào)整劑分為碳酸鈉（調(diào)整pH值）、硅酸鈉（抑制脈石）。

優(yōu)勢(shì)：適用性強(qiáng)、可處理弱磁性或非磁性等各種類型鐵礦石，通過添加抑制劑可對(duì)復(fù)雜共生礦石進(jìn)行可選擇性的分離，能同時(shí)分離多種有用礦物。分選精度高、富集比大、對(duì)貧礦、復(fù)雜礦選別效果好，能有效處理細(xì)粒甚至微細(xì)粒嵌布的礦石，獲得高品位精礦（鐵品位可達(dá)68%-70%）。

劣勢(shì)：藥劑成本較高，需要小高大量的藥劑（捕收劑、抑制劑、調(diào)整劑），藥劑的成本占比較大。流程較復(fù)雜，對(duì)礦漿濃度、溫度、pH值敏感，操作要求高，生產(chǎn)管理技術(shù)要求高。環(huán)保壓力大，藥劑殘留可能導(dǎo)致尾礦水的處理難度增加，存在廢水污染風(fēng)險(xiǎn)，部分藥劑對(duì)環(huán)境也存在著潛在影響。

四、焙燒磁選法

原理：對(duì)弱磁性礦物通過加熱（氧化、還原或中性焙燒），在700–900°C還原氣氛中改變其礦物結(jié)構(gòu)，將其轉(zhuǎn)化為人工磁鐵礦，再進(jìn)行磁選。

適用礦石：對(duì)于弱磁性鐵礦石如褐鐵礦、菱鐵礦、赤鐵礦等難選氧化礦。氧化嚴(yán)重、磁性極弱的復(fù)雜礦石。

設(shè)備類型：豎爐、回轉(zhuǎn)窯。

優(yōu)勢(shì)：回收率高，可提升至85%以上，可有效處理弱磁性礦石，提高鐵回收率，精礦品位高，對(duì)于極難選的褐鐵礦、菱鐵礦，其焙燒磁選是目前工業(yè)上獲得高金屬回收率的手段。可處理復(fù)雜難選礦石，高溫焙燒可脫除礦石中的硫、砷及結(jié)晶水，可將難選弱磁性鐵礦轉(zhuǎn)化為已選磁鐵礦，顯著提高精礦品位。

劣勢(shì)：基建投資和生產(chǎn)費(fèi)用較高，需要建設(shè)豎爐或回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行焙燒，且占地面積也較大，能耗高，需要消耗大量煤氣、煤粉或天然氣，其成本要遠(yuǎn)高于普通的選礦方法。工藝流程長，需焙燒與磁選兩道工序，操作復(fù)雜。焙燒的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵、二氧化硫和二氧化碳，在當(dāng)前環(huán)境下新建此類項(xiàng)目受限較多。

五、電選法

原理：電選法是利用礦物導(dǎo)電性的差異，在高壓電場(chǎng)中來實(shí)現(xiàn)精礦與脈石的分離。

適用礦石：導(dǎo)電性差異明顯的礦石，如分離鐵礦物與脈石；稀有金屬礦物的分選。

設(shè)備類型：電選機(jī)，如靜電選礦機(jī)、電暈選礦機(jī)、復(fù)合電場(chǎng)電選機(jī)。

優(yōu)勢(shì)：對(duì)特定的礦石類型有著較好的分選效果，能夠作為磁選工藝或者重選工藝的補(bǔ)充工藝。

劣勢(shì)：應(yīng)用范圍有限，僅可在特定的情況下來使用，且設(shè)備的成本較高，操作維護(hù)也相對(duì)復(fù)雜；對(duì)礦石的導(dǎo)電性要求較高，使用性窄。

六、聯(lián)合選礦法

原理：多種選礦工藝結(jié)合，結(jié)合其選礦方法的優(yōu)勢(shì)，針對(duì)不同嵌布特性的礦石進(jìn)行分階段處理，是現(xiàn)代大型選礦廠普遍采用的工藝。

適用礦石：各個(gè)類型的鐵礦石物料對(duì)應(yīng)合適的聯(lián)合選礦方案。

對(duì)應(yīng)類型：磁選-浮選聯(lián)合適合多金屬鐵礦石選別，可先選鐵，再回收伴生礦物。磁選-重選聯(lián)合適合進(jìn)行磁鐵礦的選別，可進(jìn)行粗粒重選拋尾與細(xì)粒磁選精選。焙燒-磁選-浮選聯(lián)合適合赤鐵礦選別，采用焙燒來增強(qiáng)磁性，進(jìn)行磁選粗選作業(yè)，然后在進(jìn)行浮選精選。

優(yōu)勢(shì)：綜合效率較高，能夠發(fā)揮出各類選礦方法的優(yōu)勢(shì)，可提高鐵礦石的回收率與精礦的品位，適應(yīng)性強(qiáng)，組合靈活，能夠針對(duì)不同礦石的特性來靈活聯(lián)合。

劣勢(shì)：工藝流程相對(duì)較復(fù)雜，且設(shè)備的投資成本也較高，對(duì)操作者的管理難度也會(huì)上升，需要有專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行操作，整個(gè)項(xiàng)目的投資成本也會(huì)大大提升，該選礦法適合于大型的礦山企業(yè)。

鐵礦石選礦方法的選擇需根據(jù)礦石類型、嵌布粒度、礦物組成、品位及經(jīng)濟(jì)成本等因素綜合確定。磁鐵礦優(yōu)先采用磁選法；赤鐵礦常用浮選法或焙燒-磁選聯(lián)合法；褐鐵礦則需采用洗礦、重選、磁選聯(lián)合流程；低品位鐵礦需結(jié)合礦石特性選擇合適的聯(lián)合工藝，以提高資源利用率和經(jīng)濟(jì)效益。