从矿石到精矿：铁矿选矿的四大关键环节解析

铁矿选矿是一个复杂且系统的过程，旨在从贫矿、伴生矿中提取高质量铁精粉，同时兼顾能效与环保。其核心流程主要包括破碎作业、磨矿作业、选矿作业及尾矿处理四个关键环节，各环节紧密衔接，共同影响选矿效率与最终产品质量。

一、破碎作业：奠定选矿基础

破碎作业是铁矿选矿的首要步骤，通过三级一闭路流程（粗碎、中碎、细碎）将大块矿石破碎至适宜粒度，为后续磨矿作业提供条件。

• 设备与原理：粗碎采用颚式破碎机，利用压缩破碎原理处理抗压强度高的大块矿石，使矿石粒径降至 20-30cm；中碎和细碎则使用圆锥破碎机，通过层压破碎减少过粉碎现象，最终将矿石粒径控制在 5cm 以内。

• 过程控制：通过传感器与检测仪器实时监测油压、油温等参数，优化各段破碎负荷与破碎 - 磨矿匹配度，确保破碎产品粒度分布合理，避免过粗或过粉碎，为磨矿作业高效开展奠定基础。

二、磨矿作业：实现矿物解离

磨矿作业是连接破碎与选别的中间环节，通过机械力使矿石颗粒充分解离，直接影响后续分选效果。

• 设备与技术：常用球磨机、棒磨机等设备，其中高压辊磨（HPGR）+ 球磨机组合技术因能产生微裂纹、提高矿石可磨性，可降低 20%-30% 的磨矿能耗；超细搅拌磨适用于难磨矿石，能提升细粒铁矿石解离度。

• 过程控制：由于磨矿分级是随机参量大的非线性过程，需通过模糊控制器协调多参数（如磨矿浓度、机负荷、溢流浓度等），动态调整磨机转速（如变频调速），并采用高铬合金钢球等新型耐磨介质，减少过粉碎与能耗。

三、选矿作业：核心分选环节

选矿作业通过物理或化学方法分离有价铁矿物与脉石，常用工艺包括重选、磁选、浮选，具体需结合矿石类型优化。

• 磁选：适用于强磁性矿石（如磁铁矿）及经焙烧磁化的弱磁性矿石（如赤铁矿），湿式高梯度磁选机（WHIMS）因高磁场强度和精细分选能力，广泛用于细粒级矿石。

• 浮选：针对弱磁性矿物，通过调整 pH 值、添加捕收剂与起泡剂增强矿物表面疏水性，实现富集。

• 联合工艺：对于复杂矿石，常将多种工艺结合（如磁选 - 浮选联合），并引入高效旋流器、智能化选矿系统等提升分选精度。

四、尾矿处理：兼顾环保与资源回收

尾矿含未提纯矿石、废石等，需通过科学处理减少环境影响并回收资源。

• 减量化处理：采用沉淀、过滤技术降低尾矿含水量，缩小体积；通过覆盖措施防止有害物质渗透，保护土壤与地下水。

• 资源回收：利用萃取法、浸出法回收尾矿中未利用的矿物质，提高资源利用率；将处理后的尾矿用于充填采矿区等，实现循环利用。