导读:赤铁矿又叫红矿其化学分子式为Fe2O3，它是一种弱磁性铁矿藏，可浮性较磁铁矿好，是炼铁的主要原料之一其主要选矿工艺有重选、浮选和强磁选或是多种选矿工艺并用，也有过磁化焙烧后弱磁选的工艺 早期的赤铁矿选矿一般多选用重选工艺，主要有跳汰机、离心选矿机、螺旋溜槽、螺旋选矿机、摇床等，因为其选矿处理能力小，选矿档次低、回收率低而逐渐被筛选后来赤铁矿选矿开展了浮选工艺和强磁选工艺，主要以氧化石蜡皂为
赤铁矿又叫红矿其化学分子式为Fe2O3，它是一种弱磁性铁矿藏，可浮性较磁铁矿好，是炼铁的主要原料之一
其主要选矿工艺有重选、浮选和强磁选或是多种选矿工艺并用，也有过磁化焙烧后弱磁选的工艺
早期的赤铁矿选矿一般多选用重选工艺，主要有跳汰机、离心选矿机、螺旋溜槽、螺旋选矿机、摇床等，因为其选矿处理能力小，选矿档次低、回收率低而逐渐被筛选
后来赤铁矿选矿开展了浮选工艺和强磁选工艺，主要以氧化石蜡皂为捕收剂的正浮选工艺和以电磁平环强磁选机为选别设备的强磁选工艺
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可是其选别技术指标均没有到达令人满足的效果
近年来，选铁设备取得了长足的开展，其主要选矿工艺是以电磁脉动高梯度磁选机为代表的强磁选矿工艺和以系列为代表的反浮选选矿工艺
尤其是选用强磁;浮选联合流程使一些矿山的赤铁矿选别到达了铁精矿档次,铁精矿回收率的满足指标
制砂机在出产的过程中将矿石破碎至细微的矿石颗粒状况，然后再进行选矿的方式直接有效地提高了选矿的功率
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细粒铁矿选矿中选择性絮凝的研究与应用
选择性絮凝,细粒矿,,磁种随着我国钢铁行业的快速发展，对成品铁矿石的需求量日益增加，可开采利用的易选铁矿石量逐渐减少，处理的对象不仅日益贫化，而且有用矿物的嵌布粒度越来越微细。微细粒嵌布的弱磁性铁矿在细磨过程中容易泥化，具有严重的泥覆盖现象，传统的重选、磁选、浮选工艺处理这类矿石，很难取得满意的效果。从20世纪70年代至今，经过几十年的反复试验研究表明，处理细粒含泥铁矿，选择性絮凝及其联合工艺是很有前途的分选工艺。选择性絮凝主要包括3个过程：矿浆分散，即通过添加，防止具有相反符号电荷的矿粒发生凝结，使矿粒呈悬浮分散状态；选择性絮凝，矿浆分散后通过添加高分子选择性絮凝剂，利用选择性絮凝剂与矿粒表面的桥联作用，使目的矿物形成絮团下沉，而非目的矿物仍呈悬浮状态；矿泥脱除，目的矿物形成絮团下沉，悬浮的矿泥成为溢流脱除。
为使矿粒群处于悬浮分散状态，采用具有一定强度的机械搅拌，以赋予矿粒一定的运动动能是实践中常见的一种措施。然而，要使矿浆中的细粒矿泥处于充分的有效悬浮状态而不发生聚结现象，实践表明，加入一定量的分散剂乃是行之有效的基本措施。由于细粒赤铁矿充分分散后，难以沉降，这时就需要加入选择性絮凝剂对赤铁矿实现絮凝，同时最大程度保持其它组分充分分散。选择性絮凝剂与普通絮凝剂不同的是，不仅要有絮凝性，同时必须要有选择性，否则是不能从稳定的悬浮液中分选某一矿物的，絮凝剂的选择性是选择性絮凝的关键。
长沙矿冶研究院在对湖南某微细粒赤铁矿进行的pH调整剂NaOH与腐植酸铵、NaOH与分散剂水玻璃、NaOH与分散剂六偏酸钠、NaOH与水玻璃及DTY的组合试验研究中发现，DTY能有效地对赤铁矿实现选择性絮凝。固定NaOH和水玻璃用量，DTY选择性絮凝剂用量试验结果见图1。
从图1可见，增加DTY的用量，有利于矿泥铁含量降低、铁回收率提高。当DTY用量36g/t时，矿泥产率https://www.lftsjj.com/，矿泥铁含量https://www.lftsjj.com/，沉砂铁品位https://www.lftsjj.com/，矿泥铁损失率https://www.lftsjj.com/，选择性絮凝效果相当明显。但也要注意到絮凝剂用量过量时，则会出现絮团增加，致使选择性絮凝过程中的包裹和夹带加重，絮凝的选择性变差，不利于矿泥的脱除。
在选择性絮凝分选过程中加入磁种，通过某种物理或物理化学过程使磁种选择性粘附到目的矿物上形成磁覆盖，同时通过添加高分子选择性絮凝剂，使目的矿物借助于磁絮凝与化学絮凝的协同作用，从而达到优化提高选择性絮凝分选效果的目的。有关研究表明，磁种团聚－高分子絮凝联合作用处理赤铁矿，选择性好，回收率高，且获得的絮团比单一磁种团聚和仅用高分子絮凝所得的絮团更为密实，为后序作业絮凝体与分散相之间相互分离提供了有利条件。
长沙矿冶研究院在湖南某微细粒铁矿选择性絮凝试验研究中（图2）发现，磁种比例的增加有利于选择性絮凝中矿泥铁含量的降低及沉砂铁回收率的提高，但不利于沉砂铁品位的提高。这主要是随着磁种比例的增加，磁絮凝能力也随之递增，致使磁夹杂加重。因此，磁种添加比例应通过试验综合考虑铁回收率与铁精矿品位来确定。
长沙矿冶研究院徐建本对祁东铁矿的选择性絮凝，曾得出矿浆温度对絮凝脱泥的沉降时间影响较大，要保持相同脱泥效果，需根据矿浆温度调整沉降时间。例如，25℃时沉降时间为4min，10℃时则需6 min，才能保持相同的脱泥效果。矿浆浓度以30%较合适，过高过低将降低絮凝脱泥效果。脱泥前采用外界磁场能有效改善絮凝脱泥过程，不仅能使沉降时间由6min缩短至2min，而且在脱除矿泥产率相近时，能使矿泥铁品位由12%降低至https://www.lftsjj.com/。
添加分散剂后，呈悬浮状态的矿浆，在没有加入絮凝剂前，如果矿浆各组分粒级均匀，并且悬浮力与重力相平衡，则理论上是不会形成沉降的。这就需要通过添加高分子选择性絮凝剂使目的矿物形成絮团并打破这种力间的平衡，从而使目的矿物形成沉降。这时，目的矿物的沉降时间会对选择性絮凝效果产生重要的影响。长沙矿冶研究院在祁东铁矿某矿段赤铁矿选择性絮凝试验研究中（图3）发现，延长矿浆的沉降时间有利于降低矿泥的铁含量，但不利于矿泥量的脱除，即不利于提高脱泥沉砂铁品位。因此，沉降时间的确定，需要从铁回收率与脱泥沉砂铁品位来综合考虑。
选择性絮凝工艺经过了几十年的研究，已较成熟，并且在细粒铁矿中已有成功的工业实践先例。随着1974年建立的美国蒂尔登( Tilden)选矿厂用选择性絮凝工艺处理难选氧化铁燧岩的顺行，铁矿石选择性絮凝的应用研究，无论在国内还是国外都受到了普遍重视。
美国Tilden选矿厂处理原矿石为难选细粒嵌布的非磁性铁燧岩，其主要铁矿物为赤铁矿和假象赤铁矿；脉石矿物主要是、燧石和其他硅酸盐矿物。铁矿物平均嵌布粒度为10～25μm，原矿需磨至-25μm占85%，才能达到充分解离。该厂年处理原矿石1 000万t，原矿品位36%，可生产含铁65%的球团矿400万t，1979年扩建到年处理原矿量2 100万t，年产810万t球团矿的规模。该选矿厂用木薯淀粉作赤铁矿的选择性絮凝剂，选择性絮凝处理后可从给矿中脱除15%～30%的矿泥，而铁的损失只有5%。
加拿大杰尔顿铁矿主要铁矿物为赤铁矿，其次为磁铁矿。赤铁矿的嵌布粒度为5～30μm,磁铁矿较粗，嵌布粒度为20～200μm;脉石矿物主要为石英、硅酸盐及氯化物。选矿厂流程为选择性絮凝－脱泥工艺，采用两段磨矿、4次选择性絮凝－脱泥，用玉米淀粉作磁、赤铁矿的选择性絮凝剂，在半工业试验中，取得了精矿彦率https://www.lftsjj.com/，铁品位https://www.lftsjj.com/，铁回收率为https://www.lftsjj.com/的较好结果，而矿泥的铁含量仅为https://www.lftsjj.com/。
湖南祁东铁矿属沉积变质矿床，为酸性硅质微细粒嵌布难选贫铁矿矿石，是我国微细粒复杂难选铁矿的典型代表。其铁矿物以赤铁矿为主，其次是磁铁矿及少量假象赤铁矿；赤铁矿的嵌布粒度大多在2～30μm;磁铁矿粒度为10～300μm；脉石矿物以石英为主，其次是绢、绿泥石、、阳起石、、、白云石和黝帘石。长沙矿冶研究院从20世纪70年代至今，对该矿的进行了持续多年的研究，2006年对祁东铁矿进行了多方案的试验研究对比，最终采用选择性絮凝脱泥－反浮选工艺顺利完成了扩大连选试验，并取得了精矿产率31. 91%，铁品位https://www.lftsjj.com/，铁回收率70. 67%的技术指标。2007年建成了年处理原矿量30万t的工业试验厂，2008年工业调试稳定运转阶段取得了精矿铁品位https://www.lftsjj.com/，铁回收率https://www.lftsjj.com/的生产技术指标。
随着我国细粒、微细粒铁矿研究开发工作的不断深入，选择性絮凝工艺及理论都得到了广泛的应用和发展。在实践应用中，选择性絮凝工艺也暴露出了一些问题，需要选矿科技工作者们去开展更深层次的技术研究，以推动该工艺在工业实践应用中日臻完善。下一步应着重从以下几个方面进行更深层次的研究。
（二）研制磁（脉冲）－重复合力场高效脱泥装置，以解决矿泥的脱除量和铁含量不能统一的难题。
（三）解决脱泥产出的高分散悬浮矿浆沉降澄清、回水循环利用、环境保护等方面的问题。
铁矿石的反浮选工艺应用实例
国外从60年代开始就对矿石反浮选工艺进行了大量详细的研究工作，他们普遍认为反浮选工艺具有如下特点：①在一般情况下可以不脱泥直接浮选；②不需用高浓度调浆即可顺利地浮选；③入石含铁品位的变化对浮选过程影响不大；④能比较容易地得到低杂质含量的铁精矿。因此国外（尤其是美洲）在70年代就已大量工业应用，我国进行反浮选工艺研究始于70年代，于80年代初才投入工业应用，但进入本世纪后才开始广泛推广应用。
该工艺主要用与处理磁铁矿石的弱磁选精矿，以降低磁选铁精矿中的SiO2含量。只加胺类阳离子，不加铁矿物抑制剂，其原因，是磁铁矿在中性介质中的可浮性较差。国外实施磁铁精矿反浮选降硅的选厂几乎都采用了该工艺，例如美国恩派尔(Empire)，加拿大亚当斯(Adams)、穆斯山（Moose Mountain）、格里菲思(Griffith)等厂。这些选厂发浮选工艺特点是：入浮物料很细（－0. 044 mm占90%以上），浮选抛尾，大多设有扫选作业，入浮物料铁品位63％～66％，浮精铁品位67％～69％（SiO2含量6％以下），浮尾铁品位23％～35％，作业铁属回收率93％～96％。
到目前为止，我国采用该工艺的选厂仍然较少。80年代初投产的鞍钢烧结总厂反浮选车间曾采用一次反浮粗选－泡沫磁选抛尾－磁精再磨再选工艺流程，铁精矿品位从https://www.lftsjj.com/％提高至https://www.lftsjj.com/％，现已停产；2001年鞍钢弓长岭矿业公司二选车间采用与此相同的工艺流程，铁精矿品位从https://www.lftsjj.com/％提高至https://www.lftsjj.com/％以上，SiO2含量降至4％以下。我国相关选厂反浮选工艺与国外的区别在于，反浮选不抛尾，而是靠磁选抛尾，流程中不设置扫选作业，入浮物料的粒度较粗、中矿需再磨再选，再磨量较大，磨矿效率较低，作业收率一般在96％～98％。
另外，我国曾对红铁矿的原矿或（弱、强）磁选精矿进行过不加抑制剂单一醚胺捕收剂反浮选工艺的研究，虽然小型试验或半工业试验均取得了成功，但工业试验因浮选泡沫难以处理而未能取得突破性进展。
该工艺是比较通用的工艺，尤其适于高品位红铁矿或磁－赤混合矿的原矿选别，也适于以上矿石的粗精矿（磁精或重精）的选别。由于在碱性介质(pH10～https://www.lftsjj.com/)中进行浮选，并且加入铁矿物抑制剂，增强了浮选的耐泥性和大大改善了泡沫性质，因此浮选过程可设置粗、精、扫选作业，能够保证获得高质量铁精矿，同时可以在扫选作业抛尾，且工艺过程操作易于控制，一般采用中矿集中返回或部分集中返回粗选再选的闭路流程结构。
国外采用该工艺的红铁矿选厂较多，比较典型的选矿厂有加拿大塞普特伊利斯(Sept Iles)选厂和巴西萨马尔科（Samarco）选厂，二者均处理高品位(53％～60％）的红铁矿原矿石，反浮选流程相同，不同之处是前者不脱泥直接进行反浮选，而后者因原生矿泥较多，先经两段旋流器脱泥之后再进行反浮选，最终铁精矿的SiO2含量分别降至https://www.lftsjj.com/和2％以下，铁回收率均在90％以上。上世纪我国对鞍钢齐大山等贫铁矿石的（弱、强）磁选精矿也进行过类似工艺流程的大型工业试验研究，对于铁品位29％左右的原矿，可获得铁品位65％以上，总回收率78％以上的技术指标，但由于受当时胺类捕收剂来源紧张和对水质有污染等因素的制约，该工艺一直未能工业应用。随着技术的发展新余钢铁公司铁坑铁矿于2005年对褐铁矿强磁精矿实施了阳离子捕收剂浮硅工艺，设计指标：原矿铁品位37％，精矿铁品位https://www.lftsjj.com/％，综合回收率50％。
需要指出的是，阳离子捕收剂浮硅工艺的优点是：药剂品种少，成本较低，不需要在高碱度介质中进行，对过滤影响不大等；缺点是：浮选泡沫不易于控制，对矿泥较敏感，胺类捕收剂中的氨氮对水质有污染、对于铁硅酸盐类矿物含量较多的铁矿石的分选效果较差。国内外的研究和实践均证明，由于含铁硅酸盐类矿物（如闪石类等）与有用铁矿物的等电点相近，采用阴离子捕收剂浮选这些铁硅酸盐矿物时，造成泡沫品位较高，有用铁矿物损失较大，这一点为国内外业内公认的技术难题，尤其是近期国外在如何解决该问题方面进行了大量研究，并且已取得初步进展。
该工艺要求在强碱性介质中(pH=https://www.lftsjj.com/左右）进行，加入铁矿物的抑制剂（淀粉或木质磺酸盐等）和硅质矿物的（Ca＋＋等），以脂肪酸类作为捕收剂。由于该工艺对于矿泥不太敏感，因此可以直接分选不脱泥的铁矿石。美国、加拿大、前苏联等国家从60年代始就对低品位氧化铁矿石或半氧化铁矿石进行直接阴离对捕收剂反浮选工艺的试验研究，美国和加拿大采用淀粉作抑制剂，而前苏联则因粮食紧张而采用木质素。虽然美国和加拿大的研究结果均证明了阴离子捕收剂反浮选也能达到阳离子捕收剂反浮选的选别指标，但由于前者的药剂成本较高和影响精矿过滤等原因而未在工业上应用。而前苏联研究认为，阴离子捕收剂反浮选工艺直接处理低品位铁矿石，其药剂成本较高，木质素降解对水质有污染，并且铁精矿过滤困难等，因此一直未见有工业应用的报道。据报道，前苏联在克里沃罗格氧化矿采选公司按照强磁选－阴离子反浮选工艺建设了一个工业试验系列。
我国从70年代开始就对鞍山地区的贫红铁矿石进行阴离子捕收剂反浮选工艺的研究，由于受当时粮食供应紧张的制约，抑制剂采用了木素磺酸盐，并且为了降低药剂成本，倾向于对弱磁和强磁的混合粗精矿进行反浮选。我国在“七五”计划期间，通过对鞍钢齐大山铁矿石合理选矿工艺的技术攻关，尤其是解决了淀粉的来源问题，最后确定新建调军台选矿厂采用混磁精矿阴离子反浮选工艺，并于国家“九五”计划期间建成我国第一个采用阴离子反浮选工艺的大型选矿厂（规模900万t/a原矿）。经过近几年的研究，现在调军台选矿厂的铁精矿品位已达到66％以上，该工艺在调军台选矿厂获得成功为我国高质量铁精矿进步奠定了基础。随后，鞍钢齐大山选矿厂浮选车间已于2001年由酸性正浮选工艺改为该工艺，并且原焙烧－磁选车间也于2002年初改造成与浮选车间相同的工艺，目前铁精矿品位已达到67%以上。与此同时，马鞍山矿山研究院对磁铁精矿采用该工艺也取得了较好的试验结果，如太钢尖山铁矿的铁精矿可由含铁65％提高至https://www.lftsjj.com/％以上，SiO2含量从8％降至4％以下，作业收率98％以上；莱钢韩旺铁矿的铁精矿可由含铁63％提高至67％以上，SiO2含量从11％降至6％以下，作业铁收率97％，上述两矿的反浮选车间已于2002年底建成投产。其后，阴离子捕收剂浮硅工艺在鞍山式贫铁矿等选矿厂得到了广泛推广应用，如鞍钢东鞍山铁矿、唐钢司家营铁矿等大型矿山。
我国是世界上最早推广采用阴离子反浮选除硅工艺的国家，适合于处理粗精矿，通常采用的流程为一次粗选、一次精选、三次扫选、中矿顺次返回再选。我国的研究与实践证明，由于在强碱性介质中采用Ca＋＋选择性地活化了硅质矿物和选择性抑制了铁矿物，使铁矿物与硅质矿物的可浮性差别较大，提高了浮选选择性，因此既可获得高质量铁精矿，又可抛除低品位的尾矿，并且对人浮物料性质的变化具有良好的适应性，尤其是能够适用于含铁硅酸盐类矿物较多的物料的分选，这一点明显优于阳离子捕收剂浮硅工艺。其不足之处是药剂品种显多，成本稍高，因矿浆pH较高对精矿过滤有影响（通过加酸中和可以解决）等。
对于嵌布粒度很细的弱磁性贫铁矿石，由于其它脱泥方法会造成大量铁金属损失，因此首先将细磨后的物料进行选择性絮凝脱除品位较低的矿泥，然后再进行反浮选除硅。反浮选可以采用阳离子捕收剂，也可以采用阴离子捕收剂，该工艺的关键技术是选择性分散和选择性絮凝合理工艺参数的控制及稳定的脱泥设备。选择性絮凝脱泥受矿浆pH值、硬度、温度、用量、用量、搅拌强度等诸多因素的影响，因此操作控制要求较严格。比较典型的实例是美国蒂尔登(Tilden)选矿厂，经过对各种技术方案进行了大量的试验研究后，最后工业应用了选择性絮凝脱泥－阳离子捕收剂反浮选工艺。我国曾对鞍钢东鞍山、齐大山、湖南祁东等贫红铁矿石进行了相关工艺的试验研究，并且取得了较好的试验结果，但由于整个工艺过程稳定性控制较复杂等原因，而一直未能大规模工业应用。
铁精矿中有害杂质硫一般以黄铁矿和磁黄铁矿的形式存在，以黄铁矿形式存在的硫可通过加黄药浮选或磁选即可脱除，而以磁黄铁矿形式存在的硫，因其具有强磁性，且其可浮性易受各种因素的影响，因此难于脱除。国内外研究和实践证明，磁黄铁矿表面易于氧化（生成铁的氢氧化物）、泥化、磁团聚等，大大降低了其可浮性，为此在浮选除硫时，一般采用加酸擦洗表面、加分散剂分散、脱磁、多段活化、强化捕收等措施来提高其脱除率。
铁精矿中的磷杂质主要以磷灰石、胶磷矿形式存在，少量呈稀土磷酸盐矿物存在。虽然磷矿物的可浮性优于铁矿物，但二者的可浮性差别不大，因此一般尽可能采用磁选方法脱除粗粒嵌布的磷矿物，然后用反浮选脱除呈细粒嵌布的磷矿物。反浮选时一般加入大量水玻璃或适量淀粉以抑制铁矿物，用阴离子捕收剂浮选磷矿物，其适宜的pH值为10左右，并且矿浆加温有利于提高除磷效果。例如瑞典格兰耶斯贝里铁矿(Grangesberg )选厂和阿根廷耶巴公司（Hipasam)铁矿选厂等在工业上都采用了该工艺，铁精矿中的磷可分别从1％和https://www.lftsjj.com/％降至https://www.lftsjj.com/和https://www.lftsjj.com/；我国包钢选厂铁精矿中的磷（稀土磷）从https://www.lftsjj.com/％降至https://www.lftsjj.com/％；梅山选厂铁精矿反浮选降磷试验结果表明，磷可从https://www.lftsjj.com/左右降至https://www.lftsjj.com/以下。虽然该方法是目前工业应用较多且简单的工艺，但一般浮磷泡沫中的铁损失较多，因此通常采用泡沫再经磁选回收再选的办法来减少铁份损失。
为了使磷矿物和硅质矿物一起脱除，可以采用在强碱性介质中(pH =11～12)、以淀粉作抑制剂、以Ca++作活化剂的阴离子捕收剂反浮选工艺。如娜威拉纳格鲁贝(Rana Grubery)公司对拉纳选厂的铁矿石进行了多种方案除磷工艺研究，最后认为采用该工艺的效果最佳，铁精矿品位可以提高至65％，含磷降至https://www.lftsjj.com/％以下。
另外，对于微细粒嵌布的含磷弱磁性铁矿石，可以采用选择性絮凝脱泥-阴离子捕收剂（ca＋＋活化）反浮选工艺同时除磷、硅等杂质，如对美国蒂尔登（Tilden)铁矿石采用该工艺进行了试验，结果证明，该工艺的除磷效果好于选择性絮凝脱泥-阳离子捕收剂反浮选工艺。
铁精矿中的氟一般以或稀土氟化物的形式存在，通常在碱性介质中，以大量水玻璃或适量淀粉抑制铁矿物，采用阴离子捕收剂反矿物，如我国包钢选厂铁精矿采用阴离子捕收剂反浮选工艺除氟，以水玻璃作为分散和抑制剂，铁精矿中的氟含量可从1％～https://www.lftsjj.com/％降至https://www.lftsjj.com/％左右，但仍然存在着铁份损失较大和除氟率不高等问题。另外，还可以采用在强碱性介质中加淀粉作抑制剂、加Ca＋＋作活化剂、以阴离子捕收剂同时浮氟和硅的工艺。
铁精矿中的碱金属氧化物主要以含碱金属硅酸盐矿物的形式存在（如类矿物等）。根据该类硅酸盐矿物的物理化学性质特点，一般采用阳离子捕收剂反浮选工艺，同时研究证明，加入氢氟酸有利于提高碱金属氧化物的脱除率，但需要延长浮选时间，以保证铁精矿中含硅矿物的浮出。
总结
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