摘要：铁矿是推动社会进步、经济发展的重要能源资源，在新时期背景下，完善铁矿选矿工艺，提高铁矿选矿效率与效益具有重要意义。本文联系实际，就现阶段的铁矿选矿技术与工艺方法做了详细探究，并就铁矿选矿的未来发展做了简要论述，旨在促进铁矿选矿技术水平提高，工艺方法优化，促进铁矿选矿效率提高。
关键词：铁矿选矿；技术；工艺方法；未来发展
铁矿选矿技术与工艺方法是指在铁矿资源开采过程中，立足相关专业理论，采用科学的方法与专业化设备，对铁矿资源的成分、性质、质量等进行分析判断，以确保铁矿成品精度与质量，促进相关工业生产活动有序开展【1】。在铁矿开采中，选矿是重要环节，铁矿选矿质量与效率将直接影响矿产成品质量，影响矿产企业经济效益。为此，需结合实际情况，科学合理应用相关选矿技术与工艺方法，以保证后续工作的顺利开展。下面联系实际，就相应铁矿选矿技术和工艺方法做具体分析。
1原矿性质与矿产资源分布、开采状况
铁矿石按矿石的自然类型分为磁铁矿矿石、赤铁矿-磁铁矿矿石、赤铁矿矿石、黄铁矿-磁铁矿矿石、菱铁矿-磁铁矿矿石【2】。在磁铁矿中，铁的赋存量较大，另外，在假象赤铁矿以及少量的褐铁矿中也有铁成分存在。在各类矿石中，长石、硬石膏、英石、透辉石等是主要的脉石矿物。一般情况下，矿石结构主要分为自行和半自行晶结构为主，另外还存在一些他形晶结构、交代残余结构、交代假象结构、交代网状结构等等。
现阶段，我国铁矿石资源主要呈现出以下特征：首先，铁矿石资源分布不均匀，且不属于可再生资源，有一定的数量限制。在矿产开采规模逐年扩大的情况下，我国铁矿石总量逐年减少，在此背景下，要想减少铁矿石从外界的引入量，有效缓解当前工业发展面临的压力，就需充分运用国内资源，提高资源利用率，提高工业企业自给能力【3】。另外，从铁矿石资源分布产地来看，我国铁矿石资源在湖北、安徽等地分布的居多，但这些地区的铁矿石资源也在逐年减少，尤其是优质铁矿石资源更是日趋枯竭，再加之后备矿山出现不足，这给我国工业的发展带来较大困扰。其次，铁矿石资源开采难度不断上升。随着表层资源的渐趋枯竭，铁矿石开采深度不断增加，开采难度逐步增大，同时开采成本也比以往多出许多。最后，立足我国铁矿石资源开采现状，可看出我国采矿技术水平较低，选矿、采矿技术有待提高。
2铁矿选矿技术
矿产资源的形成与地质变化、地质结构有着必然联系，因此，区域不同、地质结构不同，最终形成的矿床以及矿种也有所不同，在地质找矿工作中，需重视矿床的差异性。为确保地质找矿工作效果，在进行地质找矿时，必须深入研究矿成矿理论，在此基础上采取相应技术手段做好自然环境与矿产资源的保护、勘查工作。当前，常见的铁矿选矿技术有矿石破碎技术、磨矿技术等，下面就各项技术的原理以及应用做具体分析。
2.1矿石破碎技术
在铁矿选矿中，矿石破碎技术是一项十分重要的技术。在具体选矿环节，一般将矿石破碎分为三个阶段：粗破、中破以及细破，这三个不同的阶段对选矿技术以及设备各有不同的要求【4】。其中，在应用矿石破碎技术中的粗破技术进行选矿时，一般是利用旋回式破碎机进行相关操作，为保证选矿效率，在应用该项技术前需保证粗破铁矿石的块度在合理范围内，一般不能超过1米。而在应用中破技术进行选矿时，则重点借助标准型圆锥式破碎机进行，在选矿过程中同样对矿石的块度有一定要求；在最后一个选矿阶段，短头型圆锥式破碎机是主要的做功设备，同时，为保证选矿质量与效率，需将铁矿石块度粒径控制在12mm以内。在经过矿石破碎技术处理后，需及时将铁矿石运送到磨矿槽内，防止铁矿石成分、性质受到影响。
2.2磨矿技术
在应用磨矿技术进行相关选矿作业时，不同规模的选矿厂采用的选矿流程也有所不同。如，中型、小型选矿厂在以往情况下一般选择一段磨矿；而大型选矿厂往往选择两段磨矿流程。目前，由于矿产资源日益减少，矿产开采难度加大，再加之社会对铁矿石资源的要求提高，因此各规模矿厂在磨矿流程上也做了相应调整，普遍改为三段磨矿，并在不同的磨矿阶段使用不同的磨矿设备，如，在第一磨矿阶段，应用最大自磨机5.5m*1.8m，砾磨机2.7m*3.6m，以满足相关作业要求【5】。此外，为保证铁矿石资源质量，在应用磨矿技术进行处理后还需采用螺旋分级机进行二次磨矿处理，以满足精度要求。
2.3含铁磁矿生产铁精矿粉干法
通常情况下，含铁磁矿生产铁精矿粉干法实行三级磁选步骤，磁选强度范围从低到高依次为400~1250GS，且磁选过程中磁力滚筒的转速每分钟为60~320转，具体数值需根据相关作业要求进行确定【6】。含铁磁矿生产铁精矿粉干法的主要功能作用是将铁矿石经过专业技术处理加获得矿粉。通常情况下，在经过干礠技术处理后，约有35%含量的铁矿石其内部矿粉含量将显著上升，至少达到65%，处理效果显著。且与其他技术手段相比，含铁磁矿生产铁精矿粉干法具有一定的节能环保性能，可在很大程度上减少对水资源的使用，从而降低选矿成本，提高选矿的经济效益、生态效益。另外，含铁磁矿生产铁精矿粉干法技术中配置有除尘器，这一装置可有效减少磁选过程中产生的粉尘量，减少粉尘度环境的影响，实现对生态环境的有效保护。最为重要的，是利用含铁磁矿生产铁精矿粉干法进行选矿工作，可获得优质的铁精矿粉成品，提高选矿效率。
2.4弱磁性铁矿选矿技术
弱磁性铁矿猪中矿石品位低、矿物构成多，矿石精度不足，因而铁矿选矿难度大，但在选矿过程中合理采用弱磁性铁矿选矿技术，可有效提高铁矿选矿指标，提高选矿工作效率【7】。实践表明，在传统技术模式下，矿石精品度难以得到保证，究其原因，是铁矿石中成分较多，杂质较大，而传统技术方法由于水平有效，无法实现对铁矿石中各项杂质的有效识别，导致最终成品矿各项性能指标难以满足生产要求。但弱磁性铁矿选矿技术与传统选矿技术相比更具技术优势，可实现对矿石中相关杂质成分的有效识别，因而使得选矿指标得到大大提升。另外，根据实际情况，合理应用强磁-反浮选工艺也可获得高精品度的铁矿石，提高选矿。
2.5多金属矿共生矿选矿技术
所谓的多金属矿共生矿选矿指的是在多种类型的金属矿中精准选出铁矿石。当前，应用较为广泛的多金属矿共生选矿技术有：焙烧磁选技术、弱磁-正浮选技术、絮凝浮选技术等。在采用共生矿选矿技术进行相关选矿作业时，必须保证各项外在条件满足要求，并要能根据具体的矿产类型、选矿环境以及选矿技术指标、质量指标等多个情况科学合理选择相应的选矿技术，以提高选矿效率，确保矿产品精度。另外，在生态环境日益恶化、能源资源日益枯竭的现代化背景下，必须要注重选矿过程中的环境保护与金属资源回收利用，防止产生环境问题，并有效提高资源利用率。同时，在进行铁矿选矿时，必须将专业方法与相关数据信息与地质成矿条件进行有机结合，在此基础上对作业对象展开深层次研究，确保选矿结果的科学性与准确性【8】。
3铁矿选矿工艺
3.1反浮选工艺
在铁矿选矿作业中，反浮选工艺占据着重要地位，在具体选矿作业中得到了有效应用。与其他工艺手段相比，反浮选工艺具有效率高、精度高等优点，可实现对铁矿产品性能质量的有效保护。因此，反浮选工艺应用的相对广泛尤其是在含硅胶矿产资源的选矿作业中更是得到了重要应用。这是因为，随着科学技术的迅猛发展，反浮选工艺也日臻成熟，现阶段的反浮选技术不仅可有效去除杂质，更能去除矿产资源中的硅胶，有效提高铁矿石产品纯度。目前，国内铁矿选矿中普遍采用了阴离子反浮选技术，并借助这一术手段将铁矿财产品选矿率从原来的64%提升到68%，这一数据充分说明反浮选工艺的优越性以及重要性。
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在传统技术模式下，铁矿石选矿工作主要是借助捕收剂来达到相关要求，但捕收剂的应用有利有弊，例如在使用不当的情况下会在铁矿石中诱发泡沫问题，不仅导致铁矿石开采时间延长，采矿效率下降，更会对铁矿石的性能质量的质量产生影响，导致矿产资源无法正常使用。针对这一问题，在反浮选工艺中引进了新型低温阳离子捕收剂，利用其可有效解决铁矿石生产中的泡沫问题，从而开采出精品铁矿。值得注意的是，在铁矿选矿作业中若采用反浮选工艺，就必须保证温度条件满足技术应用标准，相关单位、人员需采取相应措施，合理控制温度，确保反浮选工艺在合理适当的温度条件下进行。有研究表明，当铁矿选矿作业环境内温度处于12摄氏度或22摄氏度以下时，铁矿采矿的指标将达到70%，且矿产资源回收率也将高达97%，而这一数据背后的现实意义无疑是巨大的。经研究调查发现，与常规铁矿相比，磁铁矿的粒度要更细一些，因此若进行磁铁矿的选矿采矿作业时，就必须将反浮选工艺与磁选工艺有机结合，只有将两项技术手段配合协调使用，方可有效提升采矿效率，并获得优质、精品铁矿石。这是因为，由于反浮选技术具有去除硅胶的作用，科学合理应用该技术手段可大大降低铁矿资源中的含硅量，从而提升铁矿选矿的精品度。
3.2全磁选工艺
与反浮选工艺相比，全磁选工艺在铁矿选矿中的应用要相对简单，工艺更加稳定可靠且工艺投资量成本更低。但在铁矿选矿过程中，全磁选工艺方法初期阶段也是需要经过磨矿、弱磁选工艺，通过这一工艺流程将铁矿石筛选出，之后再利用高性能的筛选设备挑选出优质、精品铁矿资源。此外，与其他技术手段相比，全磁选工艺流程简单，技术水平低，不存在过多的复杂操作，因而将其应用于找矿选矿作业中，可准确找到铁矿选矿切入点，不会出现开口风险，且有利于实现提铁降硅，提高矿产品质量。此外，实践表明，全磁选工艺在铁矿选矿中的应用优势还表现在：可有效降低铁矿资源中的硫含量，使铁矿中的含硫量降低到4%左右，从而在很大程度上提高了铁矿的精品度。
3.3红矿工艺方法
在铁矿资源中，红矿是重要组成部分，也是一大比较具有代表性的表现类型。据相关统计数据表明，我国有着相对丰富的红矿石资源，但尽管资源相对丰富，可红矿石开采难度也十分大，红矿石开采对技术要求极高。正是基于这一原因，我国红矿石在市场上相对稀缺。在需求的推动下，近年来我国相关单位、部门在积极研发、实践红矿石开采方法，虽取得了些许成就，但还存在诸多问题有待解决。目前，在红矿石选矿开采中，通常会采用一些药剂与设备，相关部门、单位需加大对这些技术要素的研究，以此提高技术水平，提高红矿石选矿的资源量。同时，矿产企业需制定详细且周密的矿产选矿计划，对其中存在的不稳定风险因素提前采取防范措施，这样可提高铁矿选矿效率，保证矿产质量，实现经济效益、生态效益与社会效益的综合化发展。
3.4药剂更新工艺
在各项铁矿选矿工艺中，药剂是重要角色，发挥着重要作用。要想全面提升铁矿选矿的资源量，就必须注重药剂的更新。为更好的说明，下面联系实际，结合加浮选工艺中药剂的更新问题进行分析阐述。在浮选工艺中，常用的药剂有抑制剂、捕收剂等，这些药剂在选矿采矿中发挥着重要作用。具体如，铁矿选矿工艺药剂的核心是混合脂肪酸类与硫酸盐类的药剂，在将上述药剂按照一定要求进行改制后可有效增强铁矿选矿时的捕收能力，高效选择矿山中的铁矿石资源。在相关选矿工艺中，新型高效阴离子捕收剂已经得到了具体应用，并取得了相对理想的应用效果，如MH-88捕收剂在铁矿选矿工艺中的应用，极大地提高了铁矿选矿中的金属回收率，减少了资源的浪费。此外，现阶段，阳离子捕收剂GE-61也在铁矿选矿工艺中得到了应用，该类具有较高的耐低温性能，将其合理应用于铁矿选矿工艺中，可有效提高选矿效率，并使得铁矿选矿工艺方法得到简化。
4铁矿选矿工艺方法未来发展趋势
4.1设备简单化
尽管在科学技术不断发展的现代化背景下我国铁矿选矿工艺方法有了很大改进，技术水平不断提高，选矿采矿效率也日益提高，但仍旧存在一些不足之处，例如铁矿选矿作业中应用的设备多，且设备类型、功能结构复杂，这在一定程度上影响了铁矿选矿工艺效率。鉴于此，相关企业单位必须结合时代发展趋势，结合自身发展需求，在设备研发与创新方面下功夫，根据当前选矿设备存在的问题，采取相应措施手段推进设备结构、系统简化，有效提高设备的功能性，从而提高铁矿选矿的工艺效率。
4.2选矿环保化
铁矿是推动社会进步、经济发展的重要能源资源，在现代化建设中发挥着重要作用。但不合理的铁矿开采与使用却会引起严重的环境污染问题，加剧生态环境恶化程度，同时在选矿采矿工艺技术存在缺陷的情况下，矿产资源得不到充分的利用与有效税收，将造成严重的资源浪费，加重能源资源枯竭程度，这显然与我国推行的可持续发展战略不符。因此，在提倡节能环保、能源资源持续利用的现代化背景下，铁矿选矿工艺必须朝着环保化方向发展。相关单位、机构应当结合具体的环保要求，不断创新优化选矿工艺，加强对选矿工艺的环保化设计，最大程度减少铁矿选矿对环境造成的污染与破坏，实现对生态环境的有效保护。
具体而言，在铁矿选矿工艺的环保化设计方面，主要的研究、设计重点应为如何减少铁矿石成品中含有的氟、钾等有害物质，以此实现选矿的环保化。
4.3 技术自动化、信息化
在科学技术迅猛发展的现代化背景下，技术自动化、信息化将是铁矿选矿的主流发展趋势。具体而言，随着科学技术的稳定发展，近年来矿产资源甄选技术、开采技术也不断发展进步，各项新技术、新设备层出不穷，在此背景下，矿产企业可结合实际情况，在地质找矿工作中适当应用现代化的信息技术、计算机技术，有效提升铁矿选矿效率，最大程度降低铁矿选矿对生态环境、自然资源的影响与破坏。此外，在开展铁矿选矿作业时，矿产企业也可适当加大对现代化精密仪器的使用，利用现代化新型机械设备，提高铁矿选矿的精准性、可靠性和有效性，为矿产选择与开采体提供真实、准确且全面的地质参考信息。现阶段，遥感技术、ETM图像识别技术、X荧光技术等均被广泛应用于各种矿产资源的找矿采矿作业中，铁矿选矿作业也可积极尝试对这些先进技术的应用，以提高铁矿选矿作业的效率与质量。
5 结语
综上所述，铁矿是推动社会进步、经济发展的重要能源资源，在新时期背景下，完善铁矿选矿工艺，提高铁矿选矿效率与效益具有重要意义。本文介绍的几种铁矿量选矿工艺与方法都存在一定的优点与缺点，有一定适用范围，难以全面满足现代社会对铁矿资源的需求。为此，相关企业单位应当提高对技术与工艺的重视度，结合实际情况，立足具体需求，科学应用先进技术手段提高铁矿选矿技术与工艺方法，从而提高铁矿选矿工作水平，实现对能源资源的有效利用以及对生态环境的合理保护。
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论文作者:胡忠标
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/9
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