1、当今世界深海采矿技术的发展世纪之交，国际海底区域活动及其科技、经济、政治及法律环境都发生了深刻的变化。其主要特点是：当今“区域”活动由单一多金属结核资源向多种资源（富钴结壳、热液硫化物、多金属软泥、天然气水合物、生物基因资源等）发展和出现“区域”多种资源的第二轮竞争的严峻形势。70 年代初，西方发达国家就开始进行深海多金属结核资源采矿技术和装备的研究开发。以美国公司为主的四大财团研究开发的集矿机和管道提升采矿系统，于 70 年代末在太平洋 CC 区首先进行了每小时 3040t 的海上中间性试验。该系统配套的设备是：拖曳式水力和机械式动力集矿机；气力和水力提升管道，以及 24.5 万 t 级宽体
2、双底采矿船。80 年代，法国研制成 PKA26000 号深海多金属结核采矿系统，可从 6000m 的深海底进行快速采矿，日产可达 15002000t，然后按自控程序返回海面。英国也正在研制一种气力提升采矿系统，日产量可高达 10000t。专家普遍认为日产千吨级以上的采矿系统将成为 21 世纪最有前途的第一代深海商业开采系统。包括日本在内的西方发达国家目前在深海开采技术方面已经拥有了足够的技术储备，正在等待商业开采时机的到来。我国自 90 年代以来开展“海底多金属结核资源开采技术”的研究开发，现已研制出两套集矿原理机水力式集矿机和复合式集矿机的模型机，具有结构简单、作业可靠、采收率高的特点，其室
3、内集矿效率达到 85以上；建成了一套高 30m、管径 100cm 的实验室扬矿系统。研制单位较系统地进行了水力（矿浆泵、清水泵、射流泵）和气力扬矿方法的实验室研究，以及配套的遥测遥控技术。但是这套系统仅局限在试验室不足 5m 水深的水池内，距离五、六千米水深采矿的技术要求相差甚远。大洋协会计划 2000 年将对这套改进的采矿系统进行水深 120130m的湖试，为下个世纪初进入海试作技术准备。世界深海高新技术的发展趋势是朝着多功能、自动化、智能化和遥测遥控的方向发展，主要技术及装备有：深海（6000m）载人深潜器（HOV）和无人自治深潜器（AUV）；高精度定位技术、水声技术和水下目标跟踪技术；多
4、种资源的勘查技术系列，包括高精度、高分辨率的探测、浅部深部地层剖面探测，采样、化探、资源评价技术，环境监测与评价技术；包括水力、气力、机械动力的集矿与扬矿，遥测遥控、水面支持的日产千吨级万吨级的深海采矿系统。当今国际海底区域活动竞争的焦点是资源，而获得资源的手段又是深海高新技术。因此，发展深海高新技术，是高效勘查和占有高质量的矿区、从“区域”中获得资源优先权的一把钥匙，而且还可以技术的优势通过合作来获得更多的资源和经济利益。铁矿选矿技术概述我国铁矿由于贫矿多（占总储量的 97.5）和伴(共)生有其他组分的综合矿多（占总储量的 13），所以在冶炼前绝大部分需要进行选矿处理。1996 年全国入选铁
5、矿石 21497 万 t，占全国产铁矿石原矿 25228 万 t 的 85.2。入选铁矿石生产铁精矿粉 8585.7万 t，其中重点选矿厂处理原矿 10961 万 t，生产铁精矿粉 4158 万 t，占全国铁精矿粉产量的 48.4。 （一）矿石破碎我国选矿厂一般采用粗破、中破和细破三段破碎流程破碎铁矿石。粗破多用 1.2或 1.5旋回式破碎机，中破使用 2.1或 2.2标准型圆锥式破碎机，细破采用 2.1或 2.2短头型圆锥式破碎机。通过粗破的矿石，其块度不大于 1，然后经过中、细破碎，筛分成矿石粒度小于 12的最终产品送磨矿槽。（二）磨矿工艺我国铁矿磨矿工艺，大多数采用两段磨矿流程，中小型选
6、矿厂多采用一段磨矿流程。由于采用细筛再磨新工艺，近年来一些选矿厂已由两段磨矿改为三段磨矿。采用的磨矿设备一般比较小，最大球磨机 3.66，最大棒磨机3.24.5，最大自磨机 5.51.8，砾磨机 2.73.6。磨矿后的分级基本上使用的是螺旋分级机。为了提高效率，部分选矿厂用水力旋流器取代二次螺旋分级机。（三）选别技术.磁铁矿选矿主要用来选别低品位的“鞍山式”磁铁矿。由于矿石磁性强、好磨好选，国内磁选厂均采用阶段磨矿和多阶段磨矿流程，对于粗粒嵌布的磁铁矿采用前者（一段磨矿），细粒、微细粒嵌布的磁铁矿采用后者（二段或三段磨矿）（图 3.2.23）。我国自己研制的系列化的永磁化，使磁选机实现了永磁化
7、。70 年代以后，由于在全国磁铁矿选矿厂推广了细筛再磨新技术，使精矿品位由 62提高到了 66左右，实现了冶金工业部提出精矿品位达到 65的要求。.弱磁性铁矿选矿主要用来选别赤铁矿、褐铁矿、镜铁矿、菱铁矿、假象赤铁矿或混合矿，也就是所谓的“红矿”。这类矿石品位低、嵌布粒度细、矿物组成复杂，选别困难。80 年代后，选矿技术方面对焙烧磁选、湿式强磁选、弱磁性浮选和重选等工艺流程、装备和新品种药剂的研究不断改进，使精矿品位、金属回收率不断提高。如鞍钢齐大山选矿厂采用弱磁强磁浮选的新工艺流程(图 3.2.24)，获得令人鼓舞的成就。.多金属共（伴）生矿选矿这类矿石成分复杂、类型多样，因此采用的方法、设
8、备和流程也各不相同，如白云鄂博铁矿采用反浮选多梯度磁选、絮凝浮选、弱磁反浮选强磁选、弱磁正浮选、焙烧磁选等不同的工艺流程，以提高铁的回收率，并综合回收稀土氧化物。攀枝花铁矿通过磁选获得 TF53左右的钒铁精矿，磁选后的尾矿通过弱磁扫选强磁选重选浮选干燥电选，获得钛精矿和硫钴精矿，回收钛和钴。大冶铁矿采用弱磁强磁和浮选，综合回收铁、铜和钴、硫等元素。（四）烧结球团技术烧结技术是我国人造富矿的主要手段。1996 年共生产人造富矿 16095.6 万 t，其中重点企业 9485.9 万 t，占58.9%，地方国营企业 6133.7 万 t，占 38.1%。我国在细精矿烧结的技术上已达到相当水平。鞍钢
9、早在 50 年代初就在烧结机上成功地把酸性烧结矿制作方法改为碱性烧结矿制作方法，在世界上第一个用消石灰或生石灰作熔剂解决了细精矿烧结问题。烧结球团的装备水平也有所提高，全国共有烧结机 419 台，总面积 15522 2，其中：130 2级以上的烧结机有 22台，合计面积 4107 2；24129 2的烧结机 197 台，合计面积 9387 2；小于 24 2的烧结机 200 台，合计面积2028 2。1994 年 2 月 24 日在马鞍山钢铁厂投产的 300 2烧结机，是我国除宝钢外自行设计、制造和建设的规模最大的现代化烧结机。全国 1995 年烧结的主要技术经济指标为：利用系数 1.36(
10、2)，烧结矿品位 53.00，烧结机日历作业率80.94，烧结矿合格率为 84.92，工人劳动生产率为 2170()。选矿工艺与设备的概论选矿工艺技术与选矿设备的发展是同步的，设备的技术水平不仅是工艺水平的最好体现，其生产技术状态也直接影响着生产过程、产品的质量和数量以及综合经济效益。 1 粉碎工艺与设备粉碎是大块物料在机械力作用下粒度变小的过程。粉碎是矿物加工过程的重要环节。粉碎可分为四个阶段：破碎、磨矿、超细粉碎、超微粉碎。粉碎过程是高能耗的作业，粉碎过程的基本原则是“多碎少磨”。1.1 破碎流程（1）一段破碎流程。一段破碎流程一般用来为自磨机提供合适的给料，常与自磨机构成系统。该工艺流程
11、简单，设备少，厂房占地面积小。（2）两段破碎流程。该流程多为小型厂采用。(3) 三段破碎流程。该流程的基本形式有三段开路和三段一闭路两种。（4）带洗矿作业的破碎流程。当给料含泥（-3mm)量超过 5%10%和含水大于 5%8%时，应在破碎流程中增加洗矿作业。1.2 磨矿分级工艺流程（1）球磨、棒磨流程对选矿而言，采用一段或两段磨矿，便可经济地把矿石磨至选矿所需要的任何粒度。两段以上的磨矿，通常是由进行阶段选别的要求决定的。一段和两段流程相比较，一段磨矿流程的主要优点是：设备少，投资低，操作简单，不会因一个磨矿段停机影响到另一磨矿段的工作，停工损失少。但磨机的给矿粒度范围宽，合理装球困难，不易得
12、到较细的最终产物，磨矿效益低。当要求最终产物最大粒度为 0.20.15mm（即 60%79%-200 目），一般都采用一段磨矿流程。小型工厂，为简化流程和设备配置，当磨矿细度要求 80%200 目时，也可用一段磨矿流程。两段磨矿的突出优点是能够得到较细的产品，能在不同磨矿段进行粗磨和细磨，特别适用于阶段处理。在大、中型工厂，当要求磨矿细度小于 0.15mm(即 80%-200 目），采用两段磨矿较经济，且产品粒度组成均匀，过粉碎现象少。根据第一段磨机与分级机连接方式不同，两段磨矿流程可分为三种类型：第一段开路；第二段全闭路；第一段局部闭路，第二段总是闭路工作的磨矿流程。（2）自磨流程自磨工艺有
13、干磨和湿磨两种。选矿厂多采用湿磨。为了解决自磨中的难磨粒子问题，提高磨矿效率，在自磨机中加入少量钢球，这时称为半自磨。自磨常与细碎、球磨、砾磨等破磨设备联合工作，根据其联结方式可组成很多种工艺流程。1.3 破碎筛分设备现在工业中应用的破碎设备种类繁多，其分类方法也有多种。破碎设备可按工作原理和结构特征划分为：颚式破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机、冲击式破碎机和磨碎机等。(1)颚式破碎机 颚式破碎机破碎工作是靠动颚板周期地压向固定颚板，将夹在两颚板之间的物料压碎。 按照动颚运动的轨迹，可分为简单摆颚式破碎机与复杂摆动颚式破碎机。颚式破碎机俗称“老虎口“，是历史悠久的破碎机之一，至今仍是破碎硬物料最
14、有效的设备。(2)圆锥破碎机圆锥破碎机是借助于旋摆运动的圆锥面，周期地靠近固定锥面，使夹于两个锥面产品物料受到挤压和弯曲而破碎。它可以分为用于粗碎的旋回破碎机和用于中细碎的圆锥破碎机。（3）辊式破碎机辊式破碎机的工作部分是两个相对回转的辊子。辊子表面可以带齿牙，称为齿辊式破碎机。它以劈裂破碎为主兼有挤压的断破碎。按齿辊数目又可分为单齿辊、双齿辊与多齿辊破获碎机。（4）冲击式破碎机 锤式破碎机和反击式破碎机都是冲击式破碎机。这种破碎机，有一个高速旋转的转子，上面装有冲击锤，当物料进入破碎机后，被高速旋转的锤子击碎或从高速旋转的转子获得能量，高速抛向破碎机壁或特设的硬板而被击碎。（5）磨碎机 磨碎
15、机是一个两端带有中空轴颈的空心圆柱筒，物料从圆筒一端进入，产物从另一端排出。筒内装有磨碎介质（钢球、钢棒或砾石），根据磨碎介质的不同，磨碎机分为球磨机、棒磨机或砾磨机。筒体转动时将介质带到一定高度而下落，对物料产生冲击与磨剥作用，使物料粉碎。 将颗粒大小不同的混合物料，通过单层或多层筛子而分成若干个不同粒度级别的过程称为筛分。筛分设备有固定筛、惯性振动筛、自定中心振动筛、重型振动筛、共振筛、直线振动筛。（1）固定筛固定筛是由平行排列的钢条或钢棒组成，钢条和钢棒称为格条，格条借横杆联结在一起，格条间的缝隙大小即为筛孔尺寸。固定筛分为格筛和条筛两种。（2）惯性振动筛振动筛是工业中普遍采用的一种筛子
16、，应用范围广，适用于中、细碎的预先和检查筛分。根据筛框运动轨迹特点，可分为圆运动振动筛和直线振动运动筛两类。前者包括单轴惯性振动筛、自定中心振动筛和重型振动筛；后者包括双轴惯性振动筛和共振筛，按筛网层数还可以分为单层筛和双层筛两类。（3）自定中心振动筛自定中心振动筛适用于大、中型厂的中、细粒物料筛分。国产自定中心筛的型号为 SZZ，根据筛层数不同分为SZZ1（单层）和 SZZ2（双层）。一般为吊式筛，但也有座式筛。（4）重型振动筛重型振动筛的原理与自定中心振动筛相似，但振动器的主轴完全不偏心，而以皮带轮的轴孔偏心来达到运转时自定中心的目的。重型振动筛结构比较坚固，能承受较大的冲击负荷，适用于筛
17、分大块度、相对密度大的物料，最大给料可达 350mm。主要用于中碎前作预先筛分，此外，对含水、含泥量高的物料，可在中碎前进行预先筛分及洗矿，筛上物入中碎机，筛下物进入洗矿脱泥系统。（5）共振筛共振筛也称弹性连杆式振动筛，振幅大，筛分效率高，处理能力大，电耗小，结构紧凑。但制造工艺复杂，机器质量大，振幅难稳定，调整比较复杂，橡胶弹簧容易老化。（6）直线振动筛直线振动筛的振动力大，振幅大，振动强烈，筛分效率高，生产率大，可筛分粗块物料。由于水平安装，安装高度小，直线往返运动，对脱水、脱泥和重介质选矿脱介质有利。但结构比较复杂，两根轴的旋转速度高，故制造和润滑要求高，振动不易调整。1.4 磨矿分级设
18、备选矿厂中广泛使用的磨矿设备是球磨机和棒磨机。在球磨机中，目前只有格子型及溢流型被采用。锥型球磨机因其生产率低，现己不制造，但个别旧选矿厂仍沿用着。球磨机和棒磨机的规格以简体内径 D 和筒体长度 L 表示。（1）格子型球磨机各种规格子型球磨机的构造基本相同，球磨机的筒体用厚约 1836 毫米的钢板卷制焊成，它的两端焊有铸钢制的法兰盘 ，筒体内装有衬板，用锰钢、铬钢、耐磨铸铁或橡胶等材料制成，其中高锰钢应用较广，使用橡胶尚处于试制阶段。衬板厚约 50130 毫米，与筒壳之间有 1014 毫米的间隙， 用胶合板、石棉垫、或塑料极或橡皮铺在其中，用来减缓钢球对简体的冲击。（2）溢流型球磨机 溢流型球
19、磨机因其排矿是靠矿桨本身高过中空轴的下边缘而自流溢出，无需另外装设沉重的格子板。此外，为防止球磨机内小球和粗粒矿块同矿浆一起排出，故在中空轴颈衬套的内表面镶有反螺旋叶片。 （3）棒磨机 目前选矿厂使用的棒磨机，只有溢流型和开口型两种，前者用得较普遍，后者现已停止制造。棒磨机的构造与溢流型球磨机大致相同。所用磨矿介质为长圆棒。（4）离心磨 离心磨是一种新型的高效率超细密设备，它分为竖式和卧式两种。根据管的数目，前者又可分为单管和三管(行星式)离心磨。（5）振动磨矿机 振动磨是在高频下工作，而高频振动易使物料生成裂缝，且能在裂缝中产生相当高的应力集中，故它能有效地进行超细磨。但此种机械的弹簧易于疲
20、劳而破坏，衬板消耗也较大，所用的振幅较小，给矿不宜过粗，而且要求均匀加入，故通常适用于将 12 毫米的物料磨至 855 微米(干磨)或 50.1 微米(湿磨)。 （6）喷射磨矿机 喷射磨是一种把物料的细磨与分级、干燥等作业相综合的新型干磨设备。主要用在化工和建筑材料工业，但最近有用于磨矿的趋势。喷射磨的工作情况是：用高温压缩空气，或过热蒸气，或其他预热气体作介质。用含铁石英岩的喷射磨产品经磁选后的选别指标，和球磨机的及砾磨机的相比较，精矿品位约高 23，铁的回收率约高215。(7) 螺旋分级机螺旋分级机是与湿法球磨机配套的设备与球磨机共同完成磨碎与分级。其规格用直径表示，根据螺旋个数可分为单螺
21、旋分级机和双螺旋分级机。按分液面的高低，其又可分为高堰式、浸入式和低堰式。（8）水力旋流器水力旋流器的上部呈圆柱形，下部呈圆锥形，圆柱体的中央插入一根溢流管，上部外侧有一与其相切的进浆管。水力旋流器在我国选矿厂已有多年的应用实践,主要用于细粒级的分级、矿浆浓缩、脱泥脱水等。选矿的目的和意义是什么？从地下开采出来的矿石叫做原矿，原矿一般都由有用矿物和脉石组成。原矿的品位一般都比较低，不能直接进行冶炼，需要先进行加工，除去其中大部分脉石与有害成分，使有用矿物富集成精矿，供下一步使用。对原矿进行这一加工的过程叫做选矿。例如，黑钨矿石一般含有大量的脉石，如石英，经过选矿除去大量的石英之类的脉石，使钨矿
22、物成分得到富集，成为精矿产品。有的矿石含有对冶炼过程有害的元素，如铁精矿中硫和磷，它们的含量不能太高，不然会使生铁发脆。特别是一些多金属共生的矿石，其中所含各金属成分如 Cu?Pb?Zn?Fe 在冶炼时常常是相互为害的，只有经过选矿得到多种精矿产品后才能分别进行冶炼。此外，选矿对冶炼的技术经济效果也是十分明显的，例如，铜精矿品位从 15%提高到 16%，可使冶炼回收率提高 0.1?0.15%，生产能力提高 6?8%，燃料消耗降低 6?7%；又如铁精矿品位提高 1%，则高炉生铁产量可以提高 2.5%，焦比下降 1.5%。 综上所述，选矿的目的是除去矿石中所含的大量脉石及有害元素，使有用矿物得到富
23、集，或使共生的各种有用矿物彼此分离，得到一种或几种有用矿物的精矿产品。可见，选矿对于开发矿业，充分利用矿产资源有着十分重要的意义。磁选机在河沙选铁之应用由于近几年我国钢铁原料-铁精粉价格的攀升，河沙选铁的利润大幅度提高，专用机械-河沙选铁船、磁选机等系列选矿设备得以在全国范围内大面积推广。这些选矿设备大致的工作原理为：通过磁选机将河沙中的磁性铁选出来。下面就具有代表性的设备-挖沙选铁船的构造、原理以及操作规程简介如下： 挖沙选铁船由浮体、链斗挖沙系统、筛分系统、磁选系统、尾沙排除系统、动力系统组成。首先，河道里有水，我们的选矿设备必须要浮在水面上工作，因此我们用 3.5-4 毫米的钢板做成了浮
24、体，根据挖沙深度的不同，浮体的宽度和长度都有相应的尺寸要求，一般宽度在 1.5-2 米之间，长度在 16-32 米之间。另外，我们为了增加船的稳定性，两个浮体之间间隔了一定的距离，一般为 1.5 米左右。 顾名思义，这套选矿设备的上料系统是链斗式的挖沙系统，河沙由链斗提上来以后，因为有大小不一的石子，为了保护磁选机的安全，必须经过筛分系统。根据河道的环境不同，一般来说，石子比较少、直径比较小的河道用自震式比较好，维修方便，节省动力（约 3KW） 。而石子很多，直径又比较大的河道就要用滚筒式的筛子了。 经过筛分后的石子一般直接流入河道，如果有经济价值也可由传送带输送到岸上出售；河沙转入磁选系统。
25、磁选系统主要是磁选机和水洗精选系统。磁选机的磁表强度一般要达到 3800-4500 高斯，规格为750*2200-2400，这样配套才能达到 90%的净选率。水洗的作用是提高毛铁粉的品位，一般可在 30-45 之间自由调节。尾沙排除系统的作用是将选去铁粉的尾沙排到远离本机械的地方，以保证本机械能正常的工作。一般有自流式、传送带式、抽沙泵式三种形式当然这也是根据河道的具体环境来定的。本套选矿机械的动力一般是电动机，架设电力困难的河道要配 50-75KW 的发电机组。选矿与加工技术（一）锰矿选矿 我国锰矿绝大多数属于贫矿，必须进行选矿处理。但由于多数锰矿石属细粒或微细粒嵌布，并有相当数量的高磷矿、
26、高铁矿和共（伴）生有益金属，因此给选矿加工带来很大难度。目前，常用的锰矿选矿方法为机械选（包括洗矿、筛分、重选、强磁选和浮选），以及火法富集、化学选矿法等。 .洗矿和筛分 洗矿是利用水力冲洗或附加机械擦洗使矿石与泥质分离。常用设备有洗矿筛、圆筒洗矿机和槽式洗矿机。 洗矿作业常与筛分伴随，如在振动筛上直接冲水清洗或将洗矿机获得的矿砂（净矿）送振动筛筛分。筛分可作为独立作业，分出不同粒度和品位的产品供给不同用途使用。 .重选 目前重选只用于选别结构简单、嵌布粒度较粗的锰矿石，特别适用于密度较大的氧化锰矿石。常用方法有重介质选矿、跳汰选矿和摇床选矿。 目前我国处理氧化锰矿的工艺流程，一般是将矿石破碎
27、至mm 或mm，然后进行分组，粗级别的进行跳汰，细级别的送摇床选。设备多为哈兹式往复型跳汰机和-型摇床。 .强磁选 锰矿物属弱磁性矿物比磁化系数-6-cm/g，在磁场强度HokA/m（oe）的强磁场磁选机中可以得到回收，一般能提高锰品位。 由于磁选的操作简单，易于控制，适应性强，可用于各种锰矿石选别，近年来已在锰矿选矿中占主导地位。各种新型的粗、中、细粒强磁机陆续研制成功。目前，国内锰矿应用最普遍的是中粒强磁选机，粗粒和细粒强磁选机也逐渐得到应用，微细粒强磁选机尚处于试验阶段。 .重-磁选 目前国内已新建和改建成的重-磁选厂有福建连城，广西龙头、靖西和下雷等锰矿。如连城锰矿重-磁选厂，主要处理
28、淋滤型氧化锰矿石，采用 AM-型跳汰机处理的洗净矿，可获得含锰以上的优质锰精矿，再经手选除杂后，可作为电池锰粉原料。跳汰尾矿和小于mm 洗净矿径磨至小于m 后，用强磁选机选别，锰精矿品位要提高，达到。 .强磁-浮选 目前采用强磁-浮选工艺仅有遵义锰矿。该矿是以碳酸锰矿为主的低锰、低磷、高铁锰矿。 据工业试验，磨矿流程采用棒磨-球磨机阶段磨矿，设备规模均为 mmmm 湿式磨矿机。强磁选采用 shp-型强磁机，浮选机主要用 CHF 型充气式浮选机。经过多年生产的考验，性能良好，很适合于遵义锰选矿应用。强磁-浮选工艺流程试验成功并在生产中得到应用，标志着我国锰矿的深选已经向前迈进了一大步。 .火法富
29、集 锰矿石的火法富集，是处理高磷、高铁难选贫锰矿石一种分选方法，一般称为富锰渣法。其实质是利用锰、磷、铁的还原温度不同，在高炉或电炉中控制其温度进行选择性分离锰、磷、铁的一种高温分选方法。 我国采用火法富集已有近年的历史，年湖南邵阳资江铁厂在.m小高炉上进行试验，并获得初步结果。随后，年上海铁合金厂和石景山钢铁厂分别在高炉冶炼出富锰渣。年湖南玛瑙山锰矿高炉不但炼出富锰渣，同时还在炉底回收了铅、银和生铁（俗称半钢），为综合利用提供依据。进入年代以后，富锰渣生产得到迅速发展，先后在湖南、湖北、广东、广西、江西、辽宁、吉林等地都发展了富锰渣生产。 火法富集工艺简单、生产稳定，能有效地将矿石中的铁、磷
30、分离出去，而获得富锰、低铁、低磷富锰渣，这种富锰渣一般含 Mn，MnFe ，P/Mn.，是一种优质锰系合金原料，同时也是一般天然富锰矿很难同时达到上述个指标的人造富矿。因此，火法富集对于我国高磷高铁低锰难选矿而言，是很有前途的一种选矿方法。 .化学选锰法 锰的化学选矿很多，我国进行了大量研究工作，其中试验较多，较有发展前途的是：连二硫酸盐法、黑锰矿法和细菌浸锰法。目前尚未付诸工业生产。 （二）锰矿粉造块 造块方法包括烧结、球团和压球种工艺。目前，我国造块多采用烧结法。只是在锰精矿或粉矿很细，-目在以上又不允许产品中含残碳时，则采用球团或压团。 年代初期，我国锰矿粉多采用烧结锅烧结和土法烧结。随
31、着钢铁生产的发展，土法烧结不能适应要求，因而纷纷着手建设烧结机或其他高效的造块设备。年，我国第一台粉锰矿烧结机（m）在湘潭锰矿建成投产，年江西新余钢铁厂又建成台m烧结机，年，我国第一台锰精矿球团设备m带式焙烧机在遵义锰矿建成投产。进入年代，湘潭锰矿、八一锰矿、湘乡铁合金厂相继建成m烧结机多台，上海铁合金厂引进压球设备作为粉矿造块使用。 造块技术的发展，给锰系合金的冶炼带来更大的经济效益。以江西新余钢铁厂为例，增加入炉熟料比和用冷烧矿取代热烧结矿，可使高炉冶炼技术指标大为改善。 （三）锰矿石冶炼 锰矿石冶炼产品主要有高碳锰铁、中低碳锰铁、锰硅合金以及金属锰等，通称为锰质合金或锰系合金。 高碳锰铁
32、。我国主要采用高炉生产。年代尚未形成专门厂家生产高炉锰铁（高碳锰铁），而是一些钢铁厂自炼自销，生产量很小。从年后，湘潭锰矿先后建起.m、m高炉专炼锰铁，年代以后，新余、阳泉、马钢三厂、重钢四厂等转产高炉锰铁，进入年代，高炉锰铁发展更快。高炉锰铁产量由年的万 t 增至年万 t。 电炉生产的产品包括碳素锰铁、中低碳锰铁、锰硅合金、金属锰四类。我国电炉生产最早的是吉林铁合金厂，于年建成投产，最大电炉容量为kVA；年代初，湖南、遵义、上海等铁合金厂相继建成投产，这些厂都可生产碳素锰铁、中低碳锰铁和锰硅合金；遵义铁合金厂还用电硅热法生产金属锰。据冶金工业部年全国铁合金主要技术经济指标记载，年全国家重点铁
33、合金厂中有家生产锰系合金产品。这些重点铁合金厂经过不断发展、扩大，为满足钢铁工业生产作出了重要贡献。 年代以来，地方中小型铁合金企业发展迅速。据资料统计，地方中小企业铁合金产量占全国比重由年的.，上升到年的.，到年已达.，企业数已达家以上。这些中小企业大多数是采用kVA 的小电炉，设备落后，产品质量比较差。 电炉锰铁与锰硅合金生产所用设备基本相同，都是采用矿热电炉，电炉变压器容量一般为kVA。湖南、遵义铁合金厂分别从德国引进kVA 和kVA 锰硅电炉，现已投产。 我国电炉高碳锰铁的生产，一般多采用熔剂法生产工艺。锰硅合金的生产，一般都采用有渣法生产工艺。 中低碳锰铁的生产，主要有电炉法、吹氧法
34、和摇包法种。摇包法包括在摇包中直接生产中低碳锰铁和摇包-电炉法生产中低碳锰铁。摇包-电炉法工艺比较先进、生产稳定可*、技术经济效果好，目前上海、遵义等铁合金厂都采用此法。 金属锰生产方法有火法冶炼和湿法冶炼。火法冶炼金属锰，我国始于年，由遵义铁合金厂首次用电硅热法试制成功，一直独家生产至今。生产工艺采用三步法，第一步用锰矿石炼成富锰渣；第二步用富锰渣炼制高硅硅锰合金，第三步用富锰渣为原料，高硅硅锰作还原剂及石灰作熔剂，即电硅热法制成金属锰。湿法冶炼主要是电解法，常称电解金属锰。我国于年由上海厂建成第一家电解锰生产厂，到年代初已有大小电解金属锰厂余家，年总生产能力达万余 t。生产工艺流程大致分硫
35、酸锰溶液制备、电解、后处理个生产工序。后处理是电解完成后包括产品纯化、水洗、烘干、剥离、包装等系列操作。最终获得合格电解金属锰产品，含Mn.。 我国黄金选冶技术现状及发展方向我国黄金资源储量丰富，分布较广，黄金生产企业星罗棋布，覆盖面大，故黄金选冶技术齐全。有常规采用的选冶技术，还有近年来掌握的难选冶技术，并对选冶一些新技术如非氰浸出剂和化学氧化法等也进行了研究和探讨。选冶技术的进步，促进了我国黄金工业的发展。目前我国的黄金产量居世界第五位，成为产金大国之一，而某些技术领域已达到或接近世界先进水平。下面对我国黄金选冶技术现状及其发展方向作一介绍黄金选冶的传统工艺及新技术重选提金工艺重选是最传统
36、的提金方法。由于它工艺过程简单，成本低廉，对捕集单体租粒金有效，故对于砂矿的提金，该工艺仍占主导地位。不过近来年。重选工艺用于岩金矿山提金的发展非常迅速，国外已有几座新建或扩建的大型岩金矿山采用重选法在磨矿回路中提取单体金。国内某些岩金矿山也有应用，均收到很好的效果。重选设备的改进和创新，推动了重选提金工艺的发展。如研制成功的可动溜槽、圆型跳汰机、利用离心力场的尼尔森选矿机以及我国研制成功的鼓动溜槽、STL 型的水套式离心机，使重选回收率进一步提高，收到了明显的效果浮选提金工艺:从 50 年代到 70 年代，我国黄金生产除砂金以外，基本上是用浮选的方法产出精矿，然后送冶炼厂生产出成品金。这种方
37、法对含有金、铜、铅、锌等金属的硫化矿来说仍然是最经济和最合理的流程，它可以实现多金属综合利用。80 年代后，浮选提金工艺已有很大发展，已进入了一个新的水平我国铁矿选矿技术的进展及发展方向我国铁矿石资源供给形势 随着我国经济持续高速的发展，钢铁工业迅速发展。国内各钢铁企业对矿石的需求量增长迅猛，国内的矿山生产已远远满足不了需求，不得不依靠国外的优质铁矿石资源。据统计，1985 年我国进口铁矿石突破 1000 万 t，2002 年突破 1 亿 t，2004 年突破 2 亿 t，2005 年 17 月份累计进口铁矿石已达 2 亿 t。 国内的铁矿石资源中易选的磁铁矿资源日益减少，充分利用国内的资源，
38、提高钢铁企业矿石的自给率，缓解进口铁矿石的压力，维持优质的铁矿原料供给，必须以科技的进步来推动贫铁矿资源的高效开发与利用。我国铁矿矿床类型多，贮存条件复杂，矿石类型多，硫、磷、二氧化硅等有害组分含量高，多组分共生铁矿石占了很大比重，而且有用组分嵌布粒度细，因此采选难度大、效率低、产品质量差。 几十年来，广大选矿工作者针对我国铁矿资源“贫、细、杂”的特点开展了大量的研究工作，解决了诸多技术难题，使我国铁矿选矿技术得到长足进步和发展，总体水平有很大提高。尤其是近年来，研制并成功应用了新的高效分选设备、新的高效浮选药剂以及新的分选工艺。从而使选矿工艺指标取得了突破性进展。 磁铁矿选矿技术进展 磁铁矿
39、选矿是铁矿石选矿的主体，在国内铁精矿产量中，磁铁矿精矿约占 3/4。多年来磁铁矿选矿技术不断发展和进步，磁铁矿选矿厂生产指标有了较大的改善，精矿品位从 60左右提高到 6567。目前钢铁工业对原料的要求越来越高，围绕“提铁降硅”国内做了大量的研发工作，磁铁矿精矿品位由 65提高到 685，Si02 由89降至 4。新型磁选设备的应用和反浮选工艺的推广是“提铁降硅”的主要方向。 1 新型磁选设备的应用 （1）磁团聚重选机 该设备于 1985 年初试制成功，开始在首钢水厂进行了工业试验并获得了很好的分选效果。设备的整个分选区内形成一个适当的磁场强度分布，比较均匀的弱磁场，磁场梯度小。磁性颗粒与脉石
40、颗粒的分选主要取决于重力和上升水流力大小。磁团聚重选工艺的工业生产实践说明，该设备可提高精矿品位 23 个百分点。另外首钢矿业公司研制了变径磁团聚重选机和电磁聚机，在首钢水厂、大石河铁矿选矿厂得到了应用。 （2）磁选柱 磁选柱是鞍山科技大学研制成功的一种新型高效磁选设备，给入的物料中的磁性部分在弱磁场作用下形成的弱磁聚团在磁力及重力联合作用下向下运动，而夹杂于其中的脉石在上升水流的作用下向上运动，磁聚团在向下运动过程中受多次的淘洗。品位逐渐提高。设备在本钢南芬选矿厂和歪头山选矿厂、吉林板石沟选矿厂得到了应用。东北大学研制成功脉冲振动磁场磁选柱，该设备在线圈内形成自上而下不断“运动”的振动磁场。
41、较强的“振动”磁场与较强的上升水流相结合，可基本消除磁性夹杂，大幅提高铁精矿品位。在不同电流条件于实验室对本钢南芬选矿厂的细筛给矿进行选别，可提高品位 354827 个百分点。该设备已应用于丹东地区含硼铁矿石的精选及朝阳某厂生产超级铁精矿。 （3）低场强自重介跳汰机 北京科技大学矿物加工室经过多年研究，开发低场强自重介跳汰机，将磁电、跳汰与重介质选矿结合起来。可作为磁铁矿精选设备。2000 年研制的 300mm 的小型设备用于提高首钢水厂选矿厂铁精矿品位。工业分流试验结果：给矿品位为 6264，精矿品位为 6827，作业回收率 9172。 （4）低场强脉动磁选机 低场强脉动磁选机由马鞍山矿山研
42、究院研制成功，具有以下特点：磁系包角大。极数多；磁感应强度较低，且从扫选区到精矿卸料区由高到低呈不均匀分布；设有永磁脉动装置，可在旋转的圆筒表面形成永磁脉动磁场以松散磁团聚，剔除夹杂的脉石。该设备在酒钢选矿厂、鞍钢大孤山选矿厂进行了工业试验，结果表明能更好地抛出细粒脉石和贫连生体。 （5）BX 多极磁选机 BX 多极磁选机由包头新材料应用设计研究所研制成功，弓长岭选矿厂应用试验表明，BX 磁选机精矿品位比原磁选机提高了 47，尾矿品位降低了 05，尾矿磁性铁降低了 062，尾矿产率为 1266。在大孤山进行工业试验，试验表明其提质效果明显：原矿品位为 2973，获得精矿品位 6744，尾矿品位
43、 1025，金属回收率 7727的选矿指标。 2 磁铁矿反浮选工艺的应用 对于脉石为硅质的磁铁精矿进行提质。反浮选脱硅是很好的途径。尖山选矿厂铁精矿品位反浮选之前为 6515。含 Si028。马鞍山矿山研究院针对该矿石采用一粗、一精、三扫的工艺流程进行阴离子反浮选提铁降硅，反浮选精矿铁品位 6818、S1024。弓长岭选矿厂磁选最终产品的 TFe 品位为 655，用阳离子反浮选法对磁选精矿进行再选，浮选精矿品位达到 688，Si02390，铁回收率 9850e。鲁南矿业公司选矿厂采用阴离子反浮选后，磁铁精矿品位由原来 64提高到了 67。 武汉理工大学研制了新型耐低温阳离子捕收剂 GE-601
44、，克服了十二胺等起泡量大、泡沫发粘、难消泡，泡沫产品难处理的缺点。反浮选某磁选磁铁矿精矿，在温度 22时获得的指标为：精矿铁品位 6931、回收率9790；在 12低温条件下，获得了与常温条件基本一致的良好指标：精矿 Fe 品位 6917、回收率为9787。 赤铁矿选矿技术进展 赤铁矿石(包括磁铁-赤铁混合矿石)是我国重要铁矿资源。20 世纪 60 年代初期，国内主要采用焙烧-磁选及单- 浮选工艺处理赤铁矿石，生产技术指标较差。经过不断攻关改造，指标虽然有所改善。近年来，一些新工艺、新设备、新药剂的成功研制与应用使赤铁矿选矿技术取得了重大突破。 1Slon 立环脉动高梯度磁选机 赣州有色冶金研
45、究所研制出 Slon 型脉动高梯度磁选机。经 20 多年的不断改进，已经具有很好的稳定性和良好的分选性，广泛应用于我国红矿选矿。 鞍钢调军台选矿厂应用 SLon-2000 立环脉动高梯度磁选机代替原有的平环强磁选机后，铁精矿品位提高 119 个百分点、尾矿品位降低 156 个百分点、铁回收率提高 819 个百分点。从 2001 年至 2004 年，齐大山选矿厂进行流程改造时用 Slon-1750 强磁机控制细粒级尾矿品位。 Slon-1500 中磁机控制螺旋溜槽尾矿品位。新流程的铁精矿品位达到 6750以上，铁回收率达到 78。东鞍山烧结厂将 Slon-1750 立环脉动高梯度中磁机用于控制螺
46、旋溜槽尾矿品位，提前抛出部分粗粒尾矿，全流程的中矿循环量由 16156降低至 90以下。 攀枝花铁矿密地铁选矿厂将 Slon-1500 立环脉动高梯度磁选机应用于微细粒级钛铁矿磁选-浮选流程中。当给矿的Ti02 品位为 923时，经一次磁选，获得了含 Ti02 为 1958的精矿。其回收率为 6312。2004 年福建上杭湖洋铁矿采用 1 台 Slon-1250 立环脉动高梯度磁选机，取得了综合铁精矿品位 63的较好指标。昆钢大红山选矿厂使用 Slon-1500 立环脉动高梯度磁选机进行了一段强磁粗选和二段强磁精选，最终精矿品位达到 64、回收率达到80以上。满银沟铁矿采用一台 Slon-10
47、00 立环脉动高梯度磁选机和一台 Slon-750 立环脉动高梯度磁选机组成一粗一扫流程。粗选精矿品位 6031、产率 4275、回收率 5140；扫选精矿品位为 5517、产率1924、回收率 2936。马钢姑山铁矿 1989 年至 2001 年，对原流程进行强磁选改造，一段磨矿后采用 3 台Slon-1750 磁选机粗选抛尾，粗精矿进二段磨矿，然后用 3 台 Slon-1750 磁选机精选，精选作业的尾矿再用 SLon-1500 磁选机扫选。与原一段磨矿重选流程相比较，磁选流程铁精矿品位高 457 个百分点，回收率高 1488 个百分点。为解决产品含硫、磷较高的缺点，梅山铁矿采用弱磁选机回
48、收磁铁矿，16 台 Slon-1500 强磁选机用于回收矿物中的赤铁矿和菱铁矿。该流程铁的作业回收率 8164，含硫量 0464，含磷 0327，除硫率 5728，除磷率 6913。 2 赤铁矿反浮选工艺 我国目前赤铁矿反浮选工艺多采用阴离子反浮选的选别工艺。 鞍钢调军台选矿厂采用两段连续磨矿、弱磁-强磁- 阴离子反浮选流程，精矿铁品位达 675，铁回收率7578。齐大山选矿厂一选车间、二选车间将“阶段磨矿、重选-磁选- 酸性正浮选”工艺流程，分别按“阶段磨矿、重选-磁选-阴离子反浮选”工艺流程进行了改造。2003 年上半年，在原矿品位为 2950的情况下。实现铁精矿品位 6740以上，尾矿品位 1100以下。2002 年东鞍山烧结厂一选车间按两段连续磨矿、中矿再磨、重选-强磁-反浮选的流程进行了改造。铁精矿
