鐵礦石選礦原理是什么？

詳細解答

鐵礦石選礦主要是利用鐵礦石中不同礦物的物理性質或化學性質差異來將有用礦物與脈石礦物分離，簡單來說就是提鐵降雜，采用相應手段將兩者分離，提高鐵精礦的品位，降低雜質含量，實現選擇性富集。而由于鐵礦石的種類、嵌布粒度與共生關系的差別，選礦分方法也不相同。以下就從各個選礦方法的主要原理、適用礦種、優劣勢等詳細介紹。

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。在磁場中，磁性礦物會被磁選設備的磁極吸引，隨著磁場移動并且被收集，而非磁性或弱磁選的脈石礦物則不會受到磁場的影響，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。

優勢：流程簡單、操作方便，自動化程度高，指標穩定。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，對于磁鐵礦粗粒至細粒均可處理，回收率可達90%以上。環保，用水量少，無化學藥劑污染，尾水也方便處理。

劣勢：適用范圍窄，只對強磁選礦物有用，對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行選別。對細粒嵌布的適應性差，如磁鐵礦嵌布極細就需要細磨，這樣容易發生磁團聚，使之夾雜脈石，且細粒級的礦物易損失。

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、離心力或水流介質的作用下實現分層分離，其密度較大的有用礦物如有用礦物會在介質中沉降速度快，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，或作為預選拋尾。

優勢：設備簡單、投資低，能耗小，相對磨礦與浮選工藝其運行成本也較低。對環境友好，整個過程完全采用物理分離，不添加化學藥劑。適合大規模預處理，預選效果好，可在粗粒階段拋出大量的尾礦，減少了后續的磨礦量。

劣勢：處理量相對較小且占地面積大，設備的占地大、耗水量也高。分選精度有限，對細粒級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化學性質的差異，通過添加浮選藥劑的方式來改變礦物表面的潤濕性，使得有用的礦物附著在氣泡上并且隨著泡沫浮出水面，實現與脈石的分離。

適用礦石：赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦等細粒嵌布的鐵礦石。

優勢：主流為反浮選，也就是浮選出精礦，適用性強，處理細粒嵌布礦石效果好，可處理復雜共生礦，剔除其中的有害雜質。可處理細粒礦石，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：成本較高，主要是需要消耗大量的化學藥劑，藥劑的成本占選礦成本的比重較大。還需要進行精細磨礦，操作的難度也大，需要對礦漿的濃度、pH值、藥劑的配比較敏感，技術門檻較高。環保的壓力大，其尾礦水中會有殘留的藥劑，處理不當會對環境造成污染。

4、焙燒磁選法

原理：通過焙燒環節將弱磁性礦物給轉化成強磁選礦物在通過磁選進行分離作業。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，當浮選經濟性不佳時可采用此選礦法。

優勢：回收效率高，能夠解決弱磁性礦物難選的問題，能夠處理復雜難選的礦物，提高了分選的效率，理論上鐵的回收率可達90%以上。

劣勢：設備投資大、占地面積大、基建投資也大。工藝較復雜，能耗高，吸引消耗大量煤炭或天然氣等進行加熱，碳的排放量也高，會收到環保的限制。

各種選礦方法的優劣勢對比

針對不同類型的鐵礦石，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，褐鐵礦需采用聯合方法，而菱鐵礦則需先焙燒再選。在實際應用中，應根據礦石特性、經濟效益和環保要求，選擇合適的選礦工藝組合。