中国铁矿石资源丰而不富，在约500亿t储量中97.7%为贫矿，平均品位33%，低于世界铁矿石平均品位11个百分点，含铁量大于50%的富矿仅占2.3%，绝大部分须经选别方可入炉。

 

　　中国铁矿石资源质量不高，其矿石大都以细粒条带状、鲕状及分散点状结构存在，甚至呈显微细粒结构。有些是多金属共生复合矿床，一些有价矿物往往需细磨至200目占90%才能单体分离，给选别等作业带来了难度。在开发过程中消耗大宗能量的同时，也给环境带来了污染。

 

　　贫铁矿资源的特点决定了它的开发利用与其它矿产有所不同，采掘工程量大，产值低，利润少，资金利用率低。

 

　　近年来，铁矿石进口量大幅增长，2004 年达到2.1 亿t，进口铁矿石的金属量已占中国入炉金属量的50%。同时，铁矿石市场价格见涨，2004年价格上涨18.6%，2005年4月又上涨71.5%，市场竞争的压力越来越大。

 

　　基本工艺

 

　　1 磁铁石英岩的选矿

 

　　磁铁石英岩即铁隧岩，或鞍山式贫铁矿石，多集中分布在鞍本、五岚及冀东地区。矿石中主含磁铁矿和石英，依据磁铁石英岩的磁学性质，一般利用磁铁矿和石英磁化系数的较大差别进行磁选，典型的这一类选矿厂有美国伊里选厂、明塔克选厂、加拿大亚当斯选厂、前苏联的库尔斯克矿石公司、中国的大石河南芬和大孤山等选矿厂。

 

　　磁铁石英岩的分选工艺是经三至四段破碎至25~15 mm，或经一段破碎到350~250mm，通过自磨与球磨 (砾磨) 结合，实施三段细磨，进入多段磁选。

 

　　磁铁石英岩选矿的工艺特点是采取阶段磨矿和磁选流程，以便阶段排出单体脉石，减少下一阶段的磨矿量。

 

　　2 磁铁矿石的选矿

 

　　磁铁矿石属于矽卡岩型矿石，其中主要铁矿物为磁铁矿，还含有少量的硫化矿物，并伴生有钴镍钒等有色金属，脉石为矽卡岩。矿石呈斑点状、角砾状、带状和块状。磁化系数与磁铁石英岩相似。根据粒度嵌布特性可分为粗粒、细粒、微细粒和极微细粒嵌布矿石。典型的这一类选矿厂有美国恩派尔选厂、格雷斯选厂、加拿大希尔顿选厂和澳大利亚怒江选厂。中国的多集中分布在鄂东、邯郸、山东、江苏和安徽等地有五家子铁矿和玉石洼铁矿等。

 

　　依据磁铁矿石的物理性质，最有效的选矿方法是以磁选法回收磁性矿物，以浮选法回收伴生的硫化矿物。其分选工艺多是二至四段破碎，

 

　　并在破碎流程中配有一至二段干式磁选，选别中碎或细碎产品。对进一步深选产品，经二至三段细磨，进行二至五次湿式磁选，

 

　　获得最终铁精矿产品采用磁选——浮选或浮选——磁选等联合流程，在提高铁精矿品位的同时，还可回收伴生矿物成为相应的精矿产品，以及精矿的脱硫。磁铁矿石磨矿粒度较粗且泥化的粒子含量较少，一般用磁选机即可进行脱泥。

 

　　选别磁铁矿石的选矿厂按照全循环供水流程操作，循环水利用率为75%～85%。

 

　　3 赤铁矿和赤-磁铁矿石的选矿

 

　　(1) 赤铁矿和赤-磁铁矿石在入选矿石中占有较高的比重。多分布在中国鞍山、前苏联的库尔斯克磁力异常区、美国的密执安、加拿大的魁北克、巴西考埃和利比亚帮格地区。以赤铁矿为主的矿石，主要是选别具有良好物理性质的粗粒嵌布矿石，而微细粒嵌布赤铁矿石的利用尚属世界上探索的课题。中国的赤铁矿石具有细粒和微细粒嵌布的浸染状结构，主要含赤铁矿和石英赤-磁铁矿石中赤铁矿和磁铁矿的比例变化很大，按其比例可分为矽卡岩型 (如帮格矿石) 和镜铁矿型 (如卡罗尔矿石)。

 

　　(2) 赤 - 磁铁矿石的选矿工艺。现在多采用磁选——重选流程、磁选——浮选流程或重选——磁选——浮选流程。有的选厂先用重选方法回收赤铁矿。再从重选尾矿中用磁选方法回收磁铁矿；也有用浮选法(挪威拉那选厂)和用电选法(加拿大瓦布什选厂)进行精选，或在最后一段选别前用细筛处理。磁选——重选流程首先用弱磁场磁选回收磁铁矿，而后用重选法从磁选尾矿中回收赤铁矿；而磁选——浮选流程则以浮选作为分选赤铁精矿的主要过程，用重选法回收粗粒赤铁矿和磁铁矿，用磁选法回收细粒磁铁矿。对于致密结晶的赤-磁铁石英岩，重选法广泛地用于选别粗粒嵌布矿石，强磁选或浮选用于选别细粒矿石。对于黏土质赤-磁铁矿石，主要用洗矿或干式磁选。

 

　　(3) 赤铁矿石的选矿。可采用洗矿、重选、浮选、磁选和焙烧磁选法，或用浮选和电选作为精选作业，按不同矿石性质，

 

　　组成不同形式的选矿工艺流程。对粗粒或块状矿石混入贫化物料时，多用重悬浮液选矿。有些选矿厂对粒状矿石采用跳汰选矿，对于中细粒矿石用螺旋选矿机进行重选，或用强磁选机进行磁选。

 

　　(4) 对于微细粒嵌布的石英铁质岩用浮选法或焙烧磁选法来处理。美国 Tilden 选矿厂用选择性絮凝、阳离子反浮选处理细磨到80% - 0.025mm的矿石。鞍山烧结总厂和齐大山选矿厂曾用竖炉，前苏联克里沃中部采选公司选矿厂曾用回转窑对细粒嵌布赤铁矿石进行还原焙烧处理后再磁选获得铁精矿。

 

　　－钒钛磁铁矿石的选矿钒钛磁铁矿石中的磁铁矿与钛矿物连晶，颗粒粗大。脉石为辉长岩橄榄岩和绿泥石， 颗粒分布不均且难细磨。矿石可磨性系数约为磁铁石英岩的 1/ 2，属于易选、难磨和矿物纯度低的矿石，伴有工业品位的钛和钒钴镍等有用元素。

 

　　钒钛磁铁矿石主要集中在中国攀西地区和前苏联的乌拉尔地区。攀枝花冶金矿山公司对破碎产品直接进行细磨，采用了一段闭路磨矿和二段磁选一段扫选的工艺流程，选矿厂采用循环水供应系统，对于此类矿石除了回收铁精矿外，同时还回收钛矿物和硫镍矿物产品。

 

　　-褐铁矿石的选矿 褐铁矿石主要呈鲕状、粉状和致密块状结构，

 

　　鲕粒大小不一。除主要矿物为褐铁矿外，还含有少量赤铁矿菱铁矿。脉石主要为石英、碌泥石、方解石、泥质物和黏土等矿物，还含有锰磷坤等杂质。

 

　　褐铁矿的选矿

 

　　目前广泛采用洗矿、重选、磁选联合流程。

 

　　菱铁矿石的选矿

 

　　矿石中主要金属矿物为菱铁矿及少量的褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿和硅酸铁等。非金属矿物为石英和方解石等。

 

　　菱铁矿石在世界上应用不够广泛，仅在欧洲一些铁矿资源较少的国家，如捷克、波兰、前南斯拉夫、奥地利等国进行大规模的工业应用。菱铁矿石的主要选矿方法是焙烧磁选法和重选法。

 

　　主要设备 -破碎磨矿设备

 

　　中国铁矿石破碎作业基本按照五种流程进行生产，一段破碎多是供自磨机磨矿用料， 破碎粒度为350～0mm或250～0mm二段破碎、三段开路破碎、三段闭路破碎和四段破碎多是供球磨机或棒磨机磨矿用料，破碎粒度为25～0mm、20～0mm、15～0mm 和12～0mm。 按破碎产品粒度分为粗碎、中碎和细碎三种破碎设备。

 

　　粗破碎机采用颚式破碎机或旋回破碎机。大型铁矿石选厂多用 1500mm×2100mm颚式破碎机和1500mm/300mm 或1200mm/180mm旋回破碎机。中破碎机采用标准型圆锥破碎机。细破碎机采用短头型圆锥破碎机。

 

　　磨矿主要采用一段磨矿、二段磨矿和三段磨矿流程。其中有连续磨矿和阶段磨矿或带有选别或带有细筛的磨矿流程。

 

　　歪头山、金山店、石人沟和漓渚等20多个铁矿拥有自磨机70余台，其中较多的是f5.5m×1.8m自磨机，半自磨技术是向自磨机中加入3%～5%、f120～f150mm的钢球，以提高自磨机的处理量，而采用砾磨对一些矿石具有降低球耗和电耗，从而降低选矿成本的效果。