赤铁矿(Fe₂O₃)，作为自然界储量丰富、分布广泛的含铁矿物之一，是钢铁工业的核心原料。其理论含铁量高达70%，工业价值巨大。然而，赤铁矿的选矿面临着一些挑战，如：
弱磁性： 天然状态下磁性极弱，难以通过常规磁选有效回收。
粒度不均，细粒含量高： 嵌布粒度变化大，且常含有大量细粒或微细粒级，增加了分离难度。
成分与结构复杂： 常与石英、硅酸盐、褐铁矿、磁铁矿等矿物紧密共生，脉石矿物种类繁多。
这些特性决定了高效提取赤铁矿中的铁，离不开先进的选矿技术和多年的专业知识积累。本文主要介绍四种赤铁矿选矿方法——浮选、磁选、重选和焙烧-磁选，深入分析每种方法的工作原理、适用场景与优劣势，帮助矿业从挑选更划算、更有效的方案，尽可能实现铁资源的回收和利用。
一、赤铁矿选矿主要方法详解
1. 浮选法
对于那些磨得很细的、或者本身磁性就弱的粒状赤铁矿，浮选是个常用方法，尤其当矿石里矿物单体解离得不错时，效果更好。
(1)正浮选：
原理： 使用阴离子捕收剂(如脂肪酸类、石油磺酸盐)直接捕收赤铁矿，使其上浮成为泡沫产品。
优点： 工艺流程相对简单，药剂制度较易控制，处理成本相对较低。
缺点：
通常需要多段精选才能获得合格品位的精矿。
泡沫产品粘度大，泡沫易粘附设备，精矿浓缩和过滤脱水困难。
对脉石矿物种类敏感，尤其当矿石中含泥量高或存在易浮脉石时，选择性较差，精矿品位易受影响。
适用： 相对简单的单一赤铁矿矿石，脉石矿物不易浮或可有效抑制。
(2)反浮选： 目前赤铁矿浮选的主流和更优选择。
原理： 抑制赤铁矿，使用捕收剂优先浮选脉石矿物(主要是石英)，赤铁矿则留在槽底作为精矿。
√阴离子捕收剂反浮选：
·在弱碱性(pH 8-9)环境下进行。
·适用对象：石英等硅酸盐脉石。
·典型流程：用钙离子(如CaCl₂)活化石英 -> 使用脂肪酸类捕收剂浮选石英 -> 槽底获得赤铁矿精矿。
√阳离子捕收剂反浮选：
·捕收剂：胺类捕收剂(首选醚胺，次选脂肪胺)，在弱碱性(pH 8-9)下效果最佳。
·适用对象：石英等硅酸盐脉石。
·抑制剂：需添加水玻璃、单宁、木质素磺酸钠等有效抑制赤铁矿上浮。
（3）反浮选 vs 正浮选的优势：
·精矿品位更高：反浮选直接脱除杂质脉石，避免了正浮选中细泥和易浮杂质的夹带。
·流程更高效：通常能获得更高品位的精矿，且精选次数相对减少。
·脱水性能更好：槽底赤铁矿精矿比泡沫产品更易浓缩过滤。
·对复杂矿石适应性强：尤其当脉石矿物种类多、易浮或含泥量高时，反浮选更易获得优质精矿。
2. 磁选法
磁选法是处理含有磁铁矿的混合型赤铁矿石(如鞍山式贫赤铁矿)的核心技术，尤其依赖弱磁-强磁联合流程。
主要应用： 磁铁矿-赤铁矿混合矿。
典型流程 (弱磁-强磁联合)：
步骤： 原矿磨矿 -> 弱磁选(回收强磁性磁铁矿)-> 弱磁尾矿 浓缩(提高矿浆浓度，优化强磁选效果)-> 强磁粗选+扫选(回收弱磁性赤铁矿)。
目的： 弱磁选预先去除强磁性矿物(磁铁矿)，防止其进入强磁选机造成介质(如齿板、球介质)堵塞，保障强磁选稳定运行，并提高整体铁回收率。
强磁选关键参数：
磁场强度： 是核心参数。湿式强磁选机(如SLon立环脉动高梯度磁选机)工作场强通常需 > 10,000 高斯 (1.0 T) 才能有效回收赤铁矿。
干式磁选： 用于预选抛尾或处理粗粒矿石，场强要求可略低于湿式强磁，但对微细粒回收效果较差。
特殊矿石： 对于极微细粒嵌布(需细磨)的赤铁矿、土状赤铁矿或磁性极弱的变种，可能需要采用场强更高的超导磁选机才能获得满意指标。
3. 重选法
重选法利用矿物间的密度差异进行分选，在特定类型的赤铁矿选矿中扮演重要角色。
应用场景：
粗粒重选： 处理因开采贫化(混入大量低品位废石)但地质品位本身较高(~50%)的赤铁矿。在粗碎或中碎后，粒度较粗时(如 -30mm + 2mm)，利用重选(如跳汰)快速丢弃大量粗粒废石尾矿，恢复矿石地质品位，大幅减少入磨量和后续处理成本。
细粒重选： 处理嵌布粒度相对较粗、单体解离后粒度较粗或含有一定量(如假象赤铁矿)的赤铁矿。需将矿石磨至单体解离后进行分选。
常用设备与技术：
粗粒赤铁矿(预选抛尾)： 跳汰机(处理粒度上限可达30mm甚至更大)。
细粒赤铁矿： 离心选矿机(处理微细粒级效果显著)。
中粒赤铁矿： 螺旋选矿机、摇床(可获得高品位精矿，但处理能力相对较小)。
联合工艺 (强磁选 + 重选)：
强磁选精矿往往品位不够高(含部分连生体或密度相近的杂质)，而单一重选处理能力有限、回收率可能不足。
流程： 原矿 -> 强磁选(抛弃大量合格尾矿)-> 强磁精矿(粗精矿)-> 重选(如摇床、螺旋溜槽)进一步提纯 -> 获得高品位最终精矿。该组合充分发挥了强磁选处理能力大、回收率高和重选精矿品位高的优势。
4. 焙烧-磁选法
这是一种化学预处理与物理分选相结合的工艺，用于处理矿物组成极其复杂、常规物理方法难以经济有效分离的赤铁矿石。
应用场景： 其他方法(浮选、磁选、重选)难以获得良好技术经济指标的复杂难选赤铁矿、菱铁矿-赤铁矿混合矿、褐铁矿-赤铁矿混合矿等。
核心原理：磁化焙烧
在特定气氛(还原性、中性或氧化性)和温度(通常700-900°C)下进行焙烧。
目的：将弱磁性赤铁矿(Fe₂O₃)或菱铁矿(FeCO₃)、褐铁矿(FeOOH·nH₂O)通过还原焙烧转化为强磁性的磁铁矿(Fe₃O₄)。
后续步骤：
焙烧矿冷却后，通过弱磁场磁选机(常规筒式磁选机)即可高效分离出磁性精矿(焙烧磁铁矿)和非磁性尾矿。
优势： 可获得高品位、高回收率的铁精矿，对复杂矿石适应性强。
挑战： 设备投资大、能耗高、运行成本高、环保要求严格(涉及废气处理)。因此，通常作为处理极难选矿石的“最后手段”。
5.总结
赤铁矿作为重要的铁资源，其高效开发利用离不开科学合理的选矿工艺。重选、磁选(尤其是弱磁-强磁联合)、浮选(反浮选为主流)以及焙烧-磁选这四大类工艺，为应对不同特性的赤铁矿资源提供了有效的技术选项。
成功的关键在于“因矿施策”——没有任何一种方法能够适应所有矿石。矿石的品位、矿物组成、嵌布特性、粒度分布以及最终产品的要求，都会影响工艺流程的选择与组合。
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