隨著國(guó)內(nèi)易選鐵礦石的大量開(kāi)采，越來(lái)越多的貧鐵礦被開(kāi)采，對(duì)于貧鐵礦的開(kāi)采利用成為近年來(lái)行業(yè)研究的重點(diǎn)。本文就國(guó)內(nèi)貧鐵礦資源利用現(xiàn)狀進(jìn)行研究。

我國(guó)對(duì)貧雜難選鐵礦資源難以利用的原因主要有：1）含鐵品位低，礦山經(jīng)濟(jì)效益差；2）復(fù)雜難選，選鐵尾礦量大，環(huán)境污染，難以處理；3）對(duì)于貧雜難選鐵礦高能生態(tài)化綜合利用的工業(yè)化技術(shù)還不完善。為此，結(jié)合國(guó)家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃中提出的“礦產(chǎn)資源高能開(kāi)采、綠色選冶、效率高利用”方針，研究開(kāi)發(fā)高能、生態(tài)化的貧雜礦利用技術(shù)，強(qiáng)化我國(guó)深部、復(fù)雜難采選鐵礦石和超貧表外礦資源的利用研究，對(duì)鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展開(kāi)發(fā)具有重要意義。

我國(guó)貧雜鐵礦的特點(diǎn)和利用方法

國(guó)產(chǎn)資源中，約有97%的鐵礦儲(chǔ)備品位低于35%，低于世界平均品位11%，屬貧礦。礦石類(lèi)型主要為磁鐵礦石、釩鈦磁鐵礦石、赤鐵礦、菱鐵礦石、褐鐵礦和混合鐵礦。磁鐵礦石的平均品位為36.25%，釩鈦磁鐵礦石的平均品位為29.89%，菱鐵礦石的平均品位為32.42%。

這些礦石的特點(diǎn)是鐵氧化物的晶粒微細(xì)，與脈石嵌布緊密，部分褐鐵礦呈膠質(zhì)狀，單體解離度低。其中一些不可選或難選鐵礦、多金屬共生礦，其礦物組成及結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以通過(guò)常規(guī)方法富集，而改變鐵礦物的結(jié)構(gòu)（褐鐵礦、菱鐵礦轉(zhuǎn)化為磁鐵礦）的方法工業(yè)實(shí)施難度大，且一些超低貧礦若通過(guò)還原方法生產(chǎn)，其還原產(chǎn)率低、渣量大、有害元素高，難以實(shí)現(xiàn)有效分離。

目前貧雜鐵礦利用的主要方法包括富選技術(shù)，代替鐵粉或粘土生產(chǎn)水泥熟料，制備熔融還原鐵及微晶玻璃，開(kāi)發(fā)利用選鐵尾礦作為參料生產(chǎn)膠凝材料以及生產(chǎn)直接還原鐵。其中富選技術(shù)對(duì)貧雜礦品位的提高能力比較有限，煅燒水泥熟料經(jīng)濟(jì)效益不高，熔融還原鐵同時(shí)制備微晶玻璃法以及進(jìn)行直接還原鐵生產(chǎn)相對(duì)較有成效，但這類(lèi)方法受限于貧鐵礦礦物還原性特征限制，而且脈石成分沒(méi)有得到充分利用。

貧雜難選鐵礦高能生態(tài)化利用現(xiàn)狀

1、高能選礦－深度還原一體化技術(shù)

高能選礦－深度還原一體化技術(shù)是指在低于熔融還原溫度和更強(qiáng)的還原氣氛下，將復(fù)雜難選鐵礦中鐵礦物還原為金屬鐵，使其生長(zhǎng)為一定粒度鐵顆粒并被篩出的過(guò)程。

近年來(lái)我國(guó)研究人員采用該技術(shù)處理低品位復(fù)雜難處理鐵礦石，且取得了一定成就。如倪文等人利用了深度還原－磁選方法對(duì)難選鮞狀赤鐵礦進(jìn)行了研究，研究發(fā)現(xiàn)還原溫度為1200℃、還原時(shí)間為2h及堿度為0.2的條件下，用磁選機(jī)磁選，可獲得品位為91.94%、回收率為95.85%的深度還原鐵粉。

2、流態(tài)化磁化焙燒

磁化焙燒利用煤、天然氣等還原劑將弱磁性鐵礦還原成強(qiáng)磁性鐵礦，而脈石礦物的磁性變化很小或不變，然后經(jīng)磁選即可將鐵礦石與脈石選別，主要用于處理赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦等弱磁性鐵礦石。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外針對(duì)復(fù)雜難選鐵礦石，采用流態(tài)化磁化焙燒技術(shù)，降低了選礦成本，提升了焙燒效率。

3、低品質(zhì)難選礦轉(zhuǎn)底爐制粒鐵

目前我國(guó)許多學(xué)者針對(duì)低品質(zhì)難選高磷鮞狀赤鐵礦進(jìn)行了轉(zhuǎn)底爐還原研究，研究表明在高磷礦加適量還原劑和脫磷劑壓制成球，在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)直接還原，獲得了金屬化率為85%~92%的直接還原鐵，脫磷率在90%以上。對(duì)釩鈦磁鐵精礦含碳球團(tuán)單層球及多層球轉(zhuǎn)底爐還原過(guò)程進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，3層球團(tuán)在還原35min時(shí)可以達(dá)到約92%的金屬化率。

貧雜難選鐵礦利用技術(shù)優(yōu)劣對(duì)比

貧雜及難選鐵礦資源利用技術(shù)除了熔融還原和直接還原提鐵、生產(chǎn)水泥、微晶玻璃及膠凝材料等外，高能選礦－深度還原一體化技術(shù)、流態(tài)化磁化焙燒技術(shù)以及轉(zhuǎn)底爐直接還原粒鐵都是目前比較有效的技術(shù)流程。

其中直接還原提鐵技術(shù)是利用貧鐵礦較好的技術(shù)之一，其直接還原鐵可以供轉(zhuǎn)爐或電爐煉鋼使用，但是該方法對(duì)礦石的結(jié)構(gòu)及還原性要求高。對(duì)于低品質(zhì)復(fù)雜難選鐵礦石利用常規(guī)的直接還原技術(shù)，則鐵回收率低于高能成熟的提鐵技術(shù)，如深度還原技術(shù)、轉(zhuǎn)底爐技術(shù)等。

相比傳統(tǒng)的焙燒技術(shù)，流態(tài)化磁化焙燒技術(shù)有著較大的優(yōu)勢(shì)，但該技術(shù)對(duì)焙燒原料要求較高，細(xì)粒物料流態(tài)化損失大。高能選礦－深度還原技術(shù)對(duì)復(fù)雜難選鐵礦石可以很好地還原選別，但其物料容易與耐火材料粘結(jié)，技術(shù)要求較高，而且設(shè)備投入較大。

轉(zhuǎn)底爐直接還原冶煉技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)、資源回收率高等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于轉(zhuǎn)底爐目前面臨耐材及鋪底料的問(wèn)題未解決好、粒鐵產(chǎn)品硫含量高、轉(zhuǎn)底爐內(nèi)生成粒狀固態(tài)生鐵需要的冷凝段過(guò)長(zhǎng)使生產(chǎn)效率太低等難題，使其至今未能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。

綜合上述貧雜難選鐵礦利用技術(shù)各自?xún)?yōu)劣特征，需要考慮綜合利用技術(shù)。未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)應(yīng)該不僅利用其中的鐵和稀有貴重金屬資源，而且還應(yīng)對(duì)脈石成分加以有效利用，減少堆存，以實(shí)現(xiàn)資源的高能生態(tài)化利用。

利用深度還原技術(shù)對(duì)貧雜及難選鐵礦石可以很好地還原選別的技術(shù)特征，選擇深度還原作為1個(gè)有效的可選技術(shù)流程；此外，綜合考慮對(duì)鐵礦脈石的綜合利用，在配制還原劑的過(guò)程中，加入添加劑，直接生產(chǎn)膠凝材料。該工藝可實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，并減少脈石大量堆存造成的環(huán)境問(wèn)題，不失為實(shí)現(xiàn)鐵礦資源可持續(xù)發(fā)展及生態(tài)化利用的可行途徑。

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