铁矿石是钢铁工业的 “粮食”,支撑着国民经济基础产业运转。我国铁矿资源类型复杂,海相火山岩型、沉积变质型、矽卡岩型等多类矿床并存,不少矿区矿石嵌布粒度细、贫富矿交织,如何高效分选、提升资源综合利用率,成为矿山行业绿色转型绕不开的课题。

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以新疆铁矿资源为例,作为国内重要铁矿资源集中区,这里已发现 750 处铁矿产地,四大成矿带资源禀赋突出,既有蒙库、查岗诺尔这类海相火山岩型富铁矿,也有塔什库尔干沉积变质型大型铁矿,部分矿床矿石易选,但同时也存在低品位、细粒嵌布矿石占比高,部分矿山资源回采、选矿回收指标仍有提升空间的现实问题。行业研究指出,新疆铁矿开发现存产业链延伸不足、中小型矿山分选工艺参差不齐、低品位矿产利用难度大等痛点,想要实现规模化绿色开发,选矿工艺与核心装备的迭代升级尤为关键。

在铁矿整套选矿链条中,磁选是资源提纯的核心环节。完整铁矿选矿流程一般包含破碎筛分、磨矿分级、磁选分选、脱水浓缩四大板块:原矿经多级破碎之后送入球磨机磨矿,使铁矿物与脉石矿物实现单体解离,制备成合格矿浆,随后进入磁选工段,依靠矿物磁性差异完成铁矿物与杂质分离,最终产出符合冶炼标准的铁精矿。磁选工艺最大优势在于大多无需添加化学药剂,相比浮选更加环保,契合当下矿山绿色发展方向。

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不同类型铁矿,对磁选装备的性能要求差异显著。磁铁矿属于强磁性矿物,一般采用弱磁湿式磁选设备完成粗选、精选;而沉积变质型铁矿、部分火山岩型铁矿中,存在大量微细粒、弱磁性铁矿物,普通弱磁设备很难实现有效回收,需要高梯度强磁选设备捕捉细颗粒矿物,减少有用矿物随尾矿流失,以此提升整体选矿回收率。

深耕矿物分选装备研发的山东国特智能装备科技有限公司,长期聚焦金属矿分选技术研究,围绕不同成因铁矿的分选痛点,在磁选设备的磁场设计、介质结构、工况适应性上持续开展技术攻关,形成覆盖粗选、精选、扫选全工序的磁选技术储备,包含湿式筒式磁选机、立环高梯度磁选机、永磁平板磁选机等多类装备,适配磁铁矿、弱磁性铁矿、细粒难选铁矿等不同矿石工况需求。

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针对火山岩型大型磁铁矿,湿式永磁筒式磁选机可以承担粗选作业,设备处理能力大,运行维护简便,适合大规模矿山连续生产,提前抛除大量脉石杂质,降低后续工段负荷;面对沉积变质型铁矿里微细粒弱磁性铁矿颗粒,立环高梯度磁选机可以发挥高梯度磁场优势,搭配脉动机构,缓解矿泥堵塞难题,在精选、尾矿扫选环节回收细粒铁矿物,把原本容易废弃的资源充分利用起来。

矿山实际生产当中,不存在一套设备通吃所有矿石的情况。同样是铁矿,不同矿区的矿物嵌布粒度、磁性、杂质组分千差万别。这就要求装备端不能简单照搬标准化配置,需要结合选矿试验结果,根据矿石样本特性匹配设备磁场强度、槽体结构、分选流程,采用 “阶段磨矿‑多级磁选” 组合工艺,才能平衡精矿品位与金属回收率,避免资源浪费。

现在国内铁矿行业发展逻辑已经发生改变,不再单纯追求开采规模,更加看重资源节约集约利用、绿色矿山建设。不少老矿山面临低品位矿、尾矿资源化利用的现实课题,过去很多尾矿中依然残留细粒铁矿物,受限于装备技术水平无法回收。借助新一代磁选技术,对尾矿再选回收,既可以挖掘存量矿产价值,也能够降低尾矿堆存带来的环境压力,践行 “再勘查、减量化、再利用、资源化” 的矿业发展思路。

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放眼未来,铁矿产业高质量发展,一方面需要持续加大地质勘查力度,挖掘富铁矿找矿潜力;另一方面选矿技术装备的进步同样是重要支点。磁选装备向着高梯度、高稳定性、智能化方向迭代,和阶段磨矿、多工艺联合分选流程相互配合,可以帮助矿山提升采矿回采率、选矿回收率,推动低品位、难利用铁矿资源实现经济开发,助力铁矿行业走上低消耗、可循环、少排放的绿色可持续之路。