中国现已查明的铁矿矿床约1760多处, 分布在全国600多个县内10亿t以上的大型矿区有鞍本、攀西、冀东—北京密怀、五台岚县、宁芜—罗河、鄂西、包头—白云、鲁中和云南惠名等9个,合计占总储量的67.3%。总储量的51.3%集中在辽宁、四川和河北三省,已开发利用的占总储量的36.3%。
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%。