鐵礦主要生產工藝有哪些環節？

詳細解答

鐵礦生產工藝要根據礦石的類型與產品的用途而略有差別，但主要的生產工藝通常包含開采原礦、破碎篩分、磨礦分級、分選提純、脫水干燥以及尾礦處理等環節。全程需要嚴格控制物料的粒度濃度、磁場強度或藥劑配比以及水分等指標，要兼顧工藝的安全環保以及成本等情況。每個環節的具體操作如下：

一、開采原礦

目標：將原礦從礦體中剝離開采出來。

流程：經過勘探評估與規劃設計，再清除覆蓋礦藏的表土與廢石后，采用露天開采與地下開采的方式將鐵礦石原礦開采出來。

如何做：如果礦體覆蓋層較淺時可使用露天開采，先剝離地表的廢土與巖石，然后鉆孔填裝炸藥進行爆破，將原礦從礦體中剝離，再用挖掘機、卡車等設備進行裝車與運輸。如果礦體深埋時可以使用地下開采，需要開鑿出一個豎井或斜井，采用崩落法進行采礦，充填法進行回填。

注意事項：要嚴格控制爆破的參數，避免飛石或震動等情況影響到周邊的設施；合理設計開拓系統，嚴格控制開采標高與采深，采用濕法作業或灑水抑塵等來控制粉塵污染；做好邊坡監測與排水系統的檢查維護，避免滑坡與塌方；采用環保型的開采方式，減少水土流失與植被的破壞。

二、破碎篩分

目標：將大塊的原礦（≤1500mm）破碎成≤12mm的，為磨礦進行備料。

流程：粗碎可使用顎破機會旋回破將大塊原料破碎成150-350mm；中碎需要使用標準型圓錐破碎機將粗碎后的物料破碎成30-80mm；細碎使用短頭型圓錐破碎機將中碎后的物料破碎成8-13mm；篩分需要使用圓振動篩進行分級，如粒度合格將進入下一道工序，不合格的將返回進行重新破碎。

如何做：要堅持多碎少磨的工藝，因破碎的成本要遠低于磨礦的成本；破碎設備的排料口要進行定期校準，保障出料粒度的穩定；整個流程都需要配置除鐵器，防止鐵件進入設備造成損壞；要均勻的給料，避免破碎設備的過載。

注意事項：破碎的過程中會造成大量粉塵，必須要配置布袋除塵器設備；在雨季時要防止物料的粘堵，要控制礦石的含水率；破碎設備的襯板如磨損超出三分之一時要立即進行更換。

三、磨礦分級

目標：將破碎后的物料磨至-200目占比在80%-90%；使得鐵礦物與脈石單體解離。

流程：磨礦可使用球磨機或棒磨機進行濕式研磨作業，將礦石粒度磨至-200目，使得鐵礦物與脈石進行充分解離。分級需要使用螺旋分級機或者水力旋流器，將合格的細料送入到分選工序中，不合格的粗料將返回磨機中再磨，形成閉路循環。

如何做：球磨機中鋼球的級配可根據大中小按照40%、40%、20%的比例進行添加，還需要進行定期補加；磨機的轉速也要在臨界轉速的80%左右。分級時旋流器返回磨礦的過程中要注意控制礦物的過磨與欠磨現象。

注意事項：礦漿的濃度要控制在75%-82%；磁鐵礦-200目的細度要在65%-75%，赤鐵礦-200目的細度要在80%-90%；泥化率要大于10%，需要減短磨礦的時間；要監控軸承的溫度、潤滑以及電流等情況。

四、分選提純

目標：品位從20%-40%提升到≥65%的合格精礦標準。

工藝：磁鐵礦可選用弱磁性工藝；赤鐵礦與褐鐵礦可選用強磁選、浮選以及焙燒磁選工藝；復雜共生礦可選擇磁選與浮選相結合。

如何做：以磁選為例，要先調漿，將濃度調至25%-35%；pH8-10；使用高磁場強度進行粗選來回收磁性鐵，再使用低磁場強度要剔除連生體，提高品位；還需要進行掃選，采用低磁場強度回收以下尾礦中的鐵礦物。浮選需要精準控制pH值，配置相應的捕收劑與抑制劑等。

注意事項：流速要控制在0.8-1.2m/s，防止跑尾或者夾雜；滾筒的表面要進行定期清理并且檢查磁性；浮選時要精準控制藥劑的用量，防止反選；水質要穩定，防止重金屬或離子干擾。

五、脫水干燥

目標：精礦的水分要≤12%；達到商品礦的標準。

流程：濃縮要使用濃密機將濃度提高到60%-70%；進行過濾，使用盤式或帶式壓濾機將水庫控制在10%-15%；再進行干燥環節，通過使用回轉干燥機將物料的水分控制在8%以下。

如何做：分選后的精礦礦漿要進入濃密機中，依靠重力進行沉降，將底流的濃度提高到60%-70%，溢流水可以循環利用；過濾要適用過濾機設備將濃縮后的礦漿進行脫水，使其含水量在10%-15%，形成精礦粉；在使用烘干設備進一步的蒸發水分，使其達到商品礦的標準。

注意事項：在濃縮環節要注意底流濃度的穩定性，防止跑渾；過濾環節中濾布要進行定期的沖洗更換，防止堵塞；干燥環節要注意控制穩定防止過燒，為期要注意除塵脫硫。

六、尾礦處理

目標：進行資源回收、環境防控、土地復墾等。

流程：可進行尾礦再選回收，再進一步的提取出鐵精礦；通過濃縮壓濾成干料進行尾礦干排；回收水后再循環利用。

如何做：通過進一步的破碎、磁選浮選作業，回收提取殘余的鐵礦物；通過濃縮脫水壓濾等環節產出含水率≤10%干料，還可以回收其中的水分進行循環利用。

注意事項：尾礦處理干排堆放時要注意防止潰壩、滲透、以及揚塵現象造成損失與環保問題；還需要檢測一下尾礦的重金屬以及藥劑殘留，如果達標后才可進行排放；還需要在線時刻監測水位以及水質等情況。

綜合注意事項總結

1、安全環保：采礦時要采用灑水抑塵，破碎環保要適用除塵器進行粉塵回收，防止揚塵污染；磨礦分選以及脫水環保要注意水污染，要建立地下室長期監測計劃，定期監測水質；尾礦以及固廢也需要進行妥善處理以及回收利用；合理安排爆破時間，選用低噪聲設備并加裝消聲器，進行噪音控制。

2、生態環保：采用邊開采邊治理的措施，排土場需采取分區排放、分層碾壓、分階段恢復的工藝方案；要嚴格的控制施工的范圍，表層的土層要進行單獨剝離并且保存留待用于復墾；制定礦山生態環境環保與恢復的治理方案；閉礦時期要進行土地的復墾以及恢復生態。

3、自動控制：要利用實時監控系統以及傳感器、PLC管理系統等進行參數的優化處理，并且利用機器來學習并分析模型來進行預測并調整工藝的參數；要建立生產過程的控制機制，來應對不同的礦石性質以及特性波動。

鐵礦的生產時一個系統性的工程，從采礦到選礦再到尾礦處理等，各個環節都是緊密相連的，需要統籌考慮資源的條件、技術的可行性以及環保的要求。現代鐵礦生產注重綠色選礦的理念，通過優化工藝流程、減少藥劑的使用以及尾礦的綜合利用來降低環境的負荷，還要遵照安全環保法規，實現礦場資源開發與生態環保協調發展。