隨著選礦工藝關鍵技術水平的提高，我國鐵礦、復雜多金屬礦和鋁土礦等選礦工藝都取得了令人矚目的發展。

 

我國鋼鐵工業超常規快速發展為國內鐵礦資源開發技術的發展注入了強大動力。一方面國有鋼鐵公司對礦山的大力開發，使得一批大型未開采的鐵礦資源得到充分利用，更重要的是礦業發展的大好形勢吸引了大量投資者紛紛建礦。

⑴ 鞍山鐵礦選礦工藝技術

比較典型的鞍山式磁鐵礦工藝流程如下圖所示。

該工藝流程特點包括階段磨礦，盡可能通過粗細分選減少二段磨礦量；粗細分級分選，粗粒進入重選階段，能夠盡可能快地產出合格精礦，盡可能減少反浮選入選量；細粒部分通過磁選盡早拋尾，而磁選富集后將減輕反浮選的壓力，以盡可能少的浮選入選量，保證合格的鐵精礦。這種鐵礦的選礦技術思路優勢顯著。

⑵ 小型磁鐵礦山獨特的選礦工藝技術

隨著鐵礦石價格的節節攀升，磁鐵礦類型鐵礦的入選品位逐漸降低。為了使低品位磁鐵礦能夠盈利，我國選礦工程技術等人員進行了大量的技術攻關，并取得了成功。以河北遷安、遵化地區的小鐵礦為例，碎礦流程的改進最為顯著。一般的二段開路破碎基本改進為閉路，有的采用鄂式破碎機加錘式破碎機的二段一閉路方式，也有采用典型的三段一閉路流程；幾乎所有的選礦廠都采用一段或者多段磁滑輪預富集干拋尾礦，而一段磨礦的改造很有中國特色——采用加篩孔的超長球磨機；工藝流程和設備配置非常簡潔，工藝流程選用干拋—濕拋—磁精選（磁選柱）—自然沉淀脫水，這種簡潔的工藝流程為低成本生產鐵精礦奠定了技術基礎。

⑶ 按粒度大小分級技術的應用

德瑞克多層細篩和陸凱MVS細篩已經廣泛應用于二段磨礦前，使得鐵礦粗粒連生體能夠按顆粒尺度分級，而不用旋流器分級。大孤山選礦廠在-0.09mm的礦塊占90%的情況下，利用MVS獲得篩下產率50%、分級效率51.9%的好指標。細篩在鐵礦中的應用不僅保證了鐵精礦的質量，更重要的是降低了二段磨礦成本。

⑷ 磁鐵礦類礦山全物理選礦技術

對于磁鐵礦而言，為了生產高品質的球團礦給料，鐵精礦的品位一般要求達到67%以上。前幾年為了實現這一目標有些礦山應用陽離子反浮選的工藝，近幾年則通常選用全磁選工藝以進一步降低生產成本，應用細篩—磁選柱及其類似裝備以控制鐵精礦品位。相對而言，鞍山磁鐵礦采用全磁選工藝將比重選—磁選更節約水資源，也比磁選—反浮選更節約成本。

⑸ 高磷鮞狀赤鐵礦和褐鐵礦選礦技術

對于此類鐵礦的選礦工藝，國內多家研究院所都開展了全方位的技術攻關。在生產作業中，各大選廠主要采取重選、磁選、反浮選、磁化焙燒—磁選方案。采用磁化焙燒—磁選方案可以獲得較高品位鐵精礦，但含磷指標不能保證；采用磁選—反浮選方案可以使得鐵精礦含磷降低到0.1%左右，但鐵精礦品位難以達到58%以上。經過不斷的研究與創新，新鋼鐵坑褐鐵礦采用強磁—粗精礦再磨—反浮選工藝，在原礦含鐵37%時達到了鐵精礦品位56.7%、回收率58.8%的指標。

 

 

由于我國鋁土礦資源以一水硬鋁石為主，因此拜耳法成為擴展鋁土礦資源利用的關鍵技術，最近10年我國鋁土礦浮選脫硅技術已經走在世界前列。其中世界著名的“多金屬礦—柿竹園”法大獲成功，2009年又成功實現“物理分選黑白鎢—分別浮選”核心工藝工業試驗，使鎢回收率有了較大幅度提高。此外，銅鉛鋅硫化礦的高效無氰分離也在近幾年取得重大進展，基本解決了銅鉛鋅硫化礦的分離技術難題。

⑴ 柿竹園復雜多金屬礦選礦工藝技術

柿竹園復雜多金屬礦的骨干流程全浮選聯合螯合捕收劑的選礦工藝在20世紀90年代獲得重大成功，形成了著名的“柿竹園”法。近幾年在國家“十一五”科技計劃的大力支持下，柿竹園公司再次聯合北京礦冶研究總院和廣州有色金屬研究院開展技術攻關，成功地實現了“強磁分離黑白鎢—分別浮選”為核心的工業試驗，使得鎢回收率提高了10個百分點。毫無疑問，柿竹園復雜多金屬礦的選礦工藝技術又一次獲得了重大進步。

⑵ 銅鉛鋅硫化礦高效分離技術

銅鉛鋅硫化礦的分離一直以來都是選礦工藝技術中的難題，因而國外大部分選礦廠仍然采用氰化物法分離銅鉛混合精礦，可以獲得較好的指標，也有個別選礦廠采用硫酸亞鐵法單分選法，但指標還存在一些問題，如俄羅斯羅布斯克礦的擴大試驗指標為在原礦品位達4.2%Cu、5.8%Zn和10%Pb時，獲得銅精礦品位28%～30%Cu、銅回收率83%；鉛精礦品位52%～58%Pb、鉛回收率82%；鋅精礦品位55%及鋅回收率（包含鉛鋅混合精礦中的鋅回收率）82%～84%，分選的難度很大。

近幾年我國在銅鉛鋅多金屬礦的分選研究上取得了重大進展。北京礦冶研究總院先后在哈薩克斯坦、中國四川、西藏、江蘇和黑龍江等多家銅鉛鋅硫化礦采用了獨特的無氰分選技術并實現了工業化。據了解，湖南有色金屬研究院也于2009年通過了中國有色金屬工業協會的類似項目鑒定，其高效選礦藥劑在西藏、湖南和江西七寶山鉛鋅礦等多家礦山成功應用。

目前中國已經可以從技術上靈活應用“銅鉛鋅順序優先浮選”和“銅鉛混合浮選—選鋅，銅鉛混合精礦再分離”的工藝流程技術。根據北京礦冶研究總院的研究進展，其在計算機輔助分子設計的理論指導下已經很好地解決了銅鉛混合精礦的高效分離技術，并于2009年實現了工業應用，使得銅鉛鋅總回收率比順序優先流程提高了10個百分點以上，而且尾礦水的COD指標也進一步降低。

⑶ 鋁土礦選礦工藝

我國鋁土礦浮選脫硅技術取得成功，標志著我國鋁土礦選礦工藝已達到世界領先水平。我國“一水硬鋁石型鋁土礦生產氧化鋁新工藝新技術研究”也已被列為“九五”重點科技攻關項目，在完成一系列小型試驗、擴大連選試驗后，開展了工業試驗、工業試生產以及工業應用，目前已經在山東、河南先后分別建成鋁土礦浮選脫硅廠。鋁土礦正反浮選脫硅技術的進步為中低鋁硅比鋁土礦資源的利用提供了技術支撐，大大擴展了我國鋁土礦的可利用資源量。

 

浮選藥劑從投入工業應用距今已有100多年歷史，其發展過程可劃分為3個階段，即油類捕收劑時期、離子型水溶性捕收劑時期、非離子型特效捕收劑時期。

國內鐵礦陰離子反浮選捕收劑目前已經從RA-315發展到RA-715，使得脂肪酸捕收劑的改性得到了充分發揮。柿竹園礦鎢礦物的浮選螯合捕收劑CF系列和GY系列實現了鎢礦物常溫浮選，當給礦品位WO3 為0.57%時，最終得到含WO3 71.83%、回收率56.23%的白鎢礦和含WO3 66.61%、回收率27.30%的黑鎢精礦，總回收率高達83.5%。

近來在國家“863”計劃支持下，業界提出了計算機輔助分子結構設計理論，通過Materials Studio軟件對分子結構—礦物建模并計算相互作用能量的變化，引入競爭吸附系數的概念作為判別同種礦物的不同捕收劑作用能力，不同種礦物的捕收劑選擇性差異。在原子尺度上利用分子模擬和計算，揭示浮選機理并進行浮選藥劑分子結構的設計。

 

唐山、遵化一帶的鐵礦尾礦已經逐漸為北京、天津等地提供大量的建筑用細沙料，這不僅解決了尾砂對環境的影響，也為城市建筑業提供了符合國家產業稅收優惠政策的機會。近幾年，我國已經從技術上解決了氰化尾渣的資源化利用難題，一批黃金企業紛紛建設氰化渣的綜合回收工程。同時，銅冶煉渣的選礦已經成為各銅冶煉廠的關鍵工序之一。我國大型銅冶煉廠基本配置了爐渣選礦車間，江西銅業貴溪冶煉廠，利用半自磨機進行銅渣磨礦，并采用了爐渣專用浮選機，浮選濃度可達70%，效果良好。

 

 

中國選礦裝備技術的發展隨同中國礦業市場的發展在世界領域迅猛前行。近幾年來，我國大型半自磨機、球磨機、浮選機和浮選柱發展迅速，很快替代了許多進口裝備。以中信重工的大型半自磨機、球磨機，北京礦冶研究總院的320m3浮選機為代表的中國選礦裝備技術日趨強大。

 

中信重工1992年與美國福勒公司合作制造完成了Φ5.5×8.5m溢流型球磨機；2004年與美卓礦機合作制造了Φ8.57×3.96m最大的半自磨機，生產了Φ5.5×8.5m和Φ5.49×8.8m溢流型球磨機；2006年與美卓礦機合作制造Φ8.54×3.6m自磨機，2006年7月為凌鋼集團承制Φ8.0×2.8m自磨機；2009年其生產的半自磨機已經在中國黃金烏奴格吐山投產；2010年4月完成了在江銅德興銅礦生產的大型半自磨機試車作業。目前中國生產的大型半自磨機和球磨機已經在澳大利亞應用。

我國大型浮選機的研制和生產也在短短幾年得到內迅速發展，北京礦冶研究總院于2005年研制成功國內第一臺超大型KYF-160型浮選機；后于2007年又研制出KYF-200型浮選機；2008年12月在德興銅礦試驗成功世界上最大的浮選機KYF-320，其單槽體積達到320m3；2009年6月德興銅礦大山選礦廠改造應用了200m3和160m3浮選機；中鋁秘魯特羅莫克銅礦項目也應用了國產最大的320m3浮選機。

 

在高效破碎機方面，我國不斷有外動顎低矮破碎機、擠滿給礦的慣性圓錐式破碎機、國產化大型高壓輥磨機等新設備的推出。PEW外動顎低矮破碎機已經廣泛應用于有色金屬礦、鐵礦和非金屬礦。其突出的優點表現在外形低矮，有利于硐室破碎；破碎比大，可簡化破碎流程；動顎軌跡好，顎板壽命長；生產能力大，能耗低。慣性圓錐式破碎機的生產直徑已可達1200mm，其系列產品在鞍山、東川應用。并已逐漸應用到鋼渣破碎中，可實現二段開路破碎流程。同時，高壓輥磨機在礦山的應用也不斷擴展，馬鋼南山鐵礦首次引進德國魁伯恩公司RP630/17-1400型的高壓輥磨機，應用效果表明可以節省電耗近29%，降低鋼球消耗24%。洛陽中信重工于2005年研制成功GM120－50型高壓輥磨機后，2010年自主研發了GM140-60型高壓輥磨機，并將用在遼寧罕王集團景佳鐵礦。該設備有望將1mm以下細粉含量提高40%～50%，同時可使破碎后入磨物料磨礦功耗降到15kW/t。

在大型中碎和細碎裝備方面，我國傳統的彈簧圓錐式破碎機性能仍然無法與進口的HP系列或者H系列液壓圓錐式破碎機相比。根據實際應用的情況，國內有色金屬礦一般應用HP系列破碎機較多，而鐵礦應用H系列破碎機居多。而中碎則應用H系列的更好，細碎應用HP系列的最佳。總而言之，這兩種破碎機都比傳統的彈簧圓錐式破碎機性能優越。

我國浮選柱的發展也在一定程度上有了重大飛躍，以旋流微泡浮選柱為代表的浮選柱已經在煤礦、鐵礦、有色金屬礦和非金屬礦浮選中得到廣泛應用。在弓長嶺鐵礦使用該浮選柱，一次粗選就達到鐵精礦品位67%，尾礦品位25%左右的水平；而原先浮選機產出的鐵精礦品位只有64%，尾礦品位僅為16%左右；將柱—機聯合可以更好地發揮各自的優勢。目前國內大型浮選柱的生產廠家有中國礦大的旋流微泡浮選柱、長沙有色金屬設計院和北京礦冶研究總院的浮選柱。

 

在磁選設備方面，我國脈動高梯度強磁機已經贏得了國內外的認可，鞍山地區鐵礦、包鋼等大批鐵礦山以及國外秘魯鐵礦等基本上采用此類的強磁機。目前該類磁選機的最大規格為SLon2000型和SLon2500型。國內生產類似脈動高梯度強磁機的廠家有3家以上，有的廠家可以生產雙立環脈動高梯度強磁機，性能基本接近。

目前國內采用的預選設備有大塊磁滑輪CT-1424型，處理量可達2200t/h。此外，高壓輥磨機和半自磨機的應用，對粉礦濕式磁選拋尾的工藝要求迫切。山東金嶺鐵礦應用CTS-1050×1000的粉礦濕式預選機，對0～14mm粉礦進行選別，可實現拋尾7%以上，使磨機的效率提高20%左右。其流程主要是預選粗精礦進入磨機，尾礦經過篩分，2～14mm部分直接拋尾，-2mm部分進入分級機分級。同時該礦在預選方面的研究非常深入，提出了干濕聯合流程、分級預選的工藝，并取得良好效果。

總體來看，近年我國選礦工藝和裝備技術得到了飛速發展，以鐵礦整體選礦工藝技術及復雜多金屬礦分選工藝技術為代表，我國的選礦工藝水平已經進入世界先進行列。大型和超大型半自磨機、球磨機以及浮選機裝備水平也處于世界前列，立環脈動高梯度強磁機已經享譽國內外。在高效破碎機方面雖然有一些突破，但大型破碎機高端市場仍然由歐美的H系列和HP系列液壓圓錐式破碎機壟斷。因此，我國選礦行業不僅應在礦業的規模上爭取世界領先地位，還需在選礦工藝和裝備技術方面獨占鰲頭，從技術的高端獲得前進的動力！