铁矿主要生产工艺有哪些环节？

详细解答

铁矿生产工艺要根据矿石的类型与产品的用途而略有差别，但主要的生产工艺通常包含开采原矿、破碎筛分、磨矿分级、分选提纯、脱水干燥以及尾矿处理等环节。全程需要严格控制物料的粒度浓度、磁场强度或药剂配比以及水分等指标，要兼顾工艺的安全环保以及成本等情况。每个环节的具体操作如下：

一、开采原矿

目标：将原矿从矿体中剥离开采出来。

流程：经过勘探评估与规划设计，再清除覆盖矿藏的表土与废石后，采用露天开采与地下开采的方式将铁矿石原矿开采出来。

如何做：如果矿体覆盖层较浅时可使用露天开采，先剥离地表的废土与岩石，然后钻孔填装炸药进行爆破，将原矿从矿体中剥离，再用挖掘机、卡车等设备进行装车与运输。如果矿体深埋时可以使用地下开采，需要开凿出一个竖井或斜井，采用崩落法进行采矿，充填法进行回填。

注意事项：要严格控制爆破的参数，避免飞石或震动等情况影响到周边的设施；合理设计开拓系统，严格控制开采标高与采深，采用湿法作业或洒水抑尘等来控制粉尘污染；做好边坡监测与排水系统的检查维护，避免滑坡与塌方；采用环保型的开采方式，减少水土流失与植被的破坏。

二、破碎筛分

目标：将大块的原矿（≤1500mm）破碎成≤12mm的，为磨矿进行备料。

流程：粗碎可使用颚破机会旋回破将大块原料破碎成150-350mm；中碎需要使用标准型圆锥破碎机将粗碎后的物料破碎成30-80mm；细碎使用短头型圆锥破碎机将中碎后的物料破碎成8-13mm；筛分需要使用圆振动筛进行分级，如粒度合格将进入下一道工序，不合格的将返回进行重新破碎。

如何做：要坚持多碎少磨的工艺，因破碎的成本要远低于磨矿的成本；破碎设备的排料口要进行定期校准，保障出料粒度的稳定；整个流程都需要配置除铁器，防止铁件进入设备造成损坏；要均匀的给料，避免破碎设备的过载。

注意事项：破碎的过程中会造成大量粉尘，必须要配置布袋除尘器设备；在雨季时要防止物料的粘堵，要控制矿石的含水率；破碎设备的衬板如磨损超出三分之一时要立即进行更换。

三、磨矿分级

目标：将破碎后的物料磨至-200目占比在80%-90%；使得铁矿物与脉石单体解离。

流程：磨矿可使用球磨机或棒磨机进行湿式研磨作业，将矿石粒度磨至-200目，使得铁矿物与脉石进行充分解离。分级需要使用螺旋分级机或者水力旋流器，将合格的细料送入到分选工序中，不合格的粗料将返回磨机中再磨，形成闭路循环。

如何做：球磨机中钢球的级配可根据大中小按照40%、40%、20%的比例进行添加，还需要进行定期补加；磨机的转速也要在临界转速的80%左右。分级时旋流器返回磨矿的过程中要注意控制矿物的过磨与欠磨现象。

注意事项：矿浆的浓度要控制在75%-82%；磁铁矿-200目的细度要在65%-75%，赤铁矿-200目的细度要在80%-90%；泥化率要大于10%，需要减短磨矿的时间；要监控轴承的温度、润滑以及电流等情况。

四、分选提纯

目标：品位从20%-40%提升到≥65%的合格精矿标准。

工艺：磁铁矿可选用弱磁性工艺；赤铁矿与褐铁矿可选用强磁选、浮选以及焙烧磁选工艺；复杂共生矿可选择磁选与浮选相结合。

如何做：以磁选为例，要先调浆，将浓度调至25%-35%；pH8-10；使用高磁场强度进行粗选来回收磁性铁，再使用低磁场强度要剔除连生体，提高品位；还需要进行扫选，采用低磁场强度回收以下尾矿中的铁矿物。浮选需要精准控制pH值，配置相应的捕收剂与抑制剂等。

注意事项：流速要控制在0.8-1.2m/s，防止跑尾或者夹杂；滚筒的表面要进行定期清理并且检查磁性；浮选时要精准控制药剂的用量，防止反选；水质要稳定，防止重金属或离子干扰。

五、脱水干燥

目标：精矿的水分要≤12%；达到商品矿的标准。

流程：浓缩要使用浓密机将浓度提高到60%-70%；进行过滤，使用盘式或带式压滤机将水库控制在10%-15%；再进行干燥环节，通过使用回转干燥机将物料的水分控制在8%以下。

如何做：分选后的精矿矿浆要进入浓密机中，依靠重力进行沉降，将底流的浓度提高到60%-70%，溢流水可以循环利用；过滤要适用过滤机设备将浓缩后的矿浆进行脱水，使其含水量在10%-15%，形成精矿粉；在使用烘干设备进一步的蒸发水分，使其达到商品矿的标准。

注意事项：在浓缩环节要注意底流浓度的稳定性，防止跑浑；过滤环节中滤布要进行定期的冲洗更换，防止堵塞；干燥环节要注意控制稳定防止过烧，为期要注意除尘脱硫。

六、尾矿处理

目标：进行资源回收、环境防控、土地复垦等。

流程：可进行尾矿再选回收，再进一步的提取出铁精矿；通过浓缩压滤成干料进行尾矿干排；回收水后再循环利用。

如何做：通过进一步的破碎、磁选浮选作业，回收提取残余的铁矿物；通过浓缩脱水压滤等环节产出含水率≤10%干料，还可以回收其中的水分进行循环利用。

注意事项：尾矿处理干排堆放时要注意防止溃坝、渗透、以及扬尘现象造成损失与环保问题；还需要检测一下尾矿的重金属以及药剂残留，如果达标后才可进行排放；还需要在线时刻监测水位以及水质等情况。

综合注意事项总结

1、安全环保：采矿时要采用洒水抑尘，破碎环保要适用除尘器进行粉尘回收，防止扬尘污染；磨矿分选以及脱水环保要注意水污染，要建立地下室长期监测计划，定期监测水质；尾矿以及固废也需要进行妥善处理以及回收利用；合理安排爆破时间，选用低噪声设备并加装消声器，进行噪音控制。

2、生态环保：采用边开采边治理的措施，排土场需采取分区排放、分层碾压、分阶段恢复的工艺方案；要严格的控制施工的范围，表层的土层要进行单独剥离并且保存留待用于复垦；制定矿山生态环境环保与恢复的治理方案；闭矿时期要进行土地的复垦以及恢复生态。

3、自动控制：要利用实时监控系统以及传感器、PLC管理系统等进行参数的优化处理，并且利用机器来学习并分析模型来进行预测并调整工艺的参数；要建立生产过程的控制机制，来应对不同的矿石性质以及特性波动。

铁矿的生产时一个系统性的工程，从采矿到选矿再到尾矿处理等，各个环节都是紧密相连的，需要统筹考虑资源的条件、技术的可行性以及环保的要求。现代铁矿生产注重绿色选矿的理念，通过优化工艺流程、减少药剂的使用以及尾矿的综合利用来降低环境的负荷，还要遵照安全环保法规，实现矿场资源开发与生态环保协调发展。