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187-3313-2385铁矿石作为钢铁工业的核心原料，其加工工艺的先进性直接决定了钢铁生产的成本、效率与环保水平。随着高品位铁矿资源日益稀缺，以及钢铁行业对铁精矿品质要求不断提升，一套涵盖开采预处理、破碎研磨、选矿提纯及浓缩脱水的完整加工体系，已成为实现铁矿石资源高效利用的关键。
不同类型的铁矿石（如磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿）因矿物结构、嵌布特性差异，需匹配针对性的工艺方案 —— 例如磁铁矿依赖磁选实现高效提纯，赤铁矿则需结合反浮选或强磁选技术突破分选瓶颈。以下将从开采预处理到浓缩脱水的全流程，详细拆解铁矿石加工的核心工序与技术要点，为工业化生产提供系统性参考。
露天开采适用于埋深在300米以内、矿体较厚的矿床；地下开采适用于埋深在300米以上或地质条件复杂的深层矿床。
手工分选：大型废石通过人工或智能分选设备（例如人工智能视觉识别）进行清除。该工艺适用于矿石的初步提纯，可将后续破碎设备的低效负荷降低30%。
洗矿：由于原矿通常含有一定量的粘土，因此在送入破碎机之前需要进行洗矿。洗矿机可以有效地去除矿石表面的粘土，使矿石保持洁净。常用的设备包括槽式/圆盘式洗矿机和螺旋式洗矿机。
（1）三级破碎工艺流程（粗碎→中碎→细碎）
粗碎阶段采用颚式破碎机，进料粒度大，适用于露天或地下矿山的初级破碎。二碎阶段采用标准圆锥破碎机进行细碎，利用层压破碎原理，最大程度地减少过破碎，使产品立方体含量达到85%以上。细碎阶段采用短头圆锥破碎机或反击式破碎机，确保最终产品粒度-25mm占比≥90%，为磨矿阶段提供合格原料。
通常在细碎阶段后安装振动筛，将不合格的粗颗粒返回细碎机进行进一步破碎，形成“破碎-筛分-返回”的闭环循环，使过碎率保持在8%以下。此外，控制破碎过程中的能耗至关重要。调节破碎机排料口大小可以实现“多破碎，少磨碎”，降低加工成本。
（2）研磨阶段：从颗粒到矿物粉末
球磨机通过钢球的冲击和研磨作用实现细磨。它们适用于需要深度解聚（元素解聚度>90%）的矿石，例如磁铁矿。通常使用格子型球磨机。另一方面，棒磨机主要利用钢棒进行线性接触研磨。它们适用于处理赤铁矿和褐铁矿等硬矿石，最大限度地减少过度研磨并确保粒度均匀。它们通常用于分级磨矿的粗磨阶段。两种磨矿设备均可与螺旋分级机组合组成闭路系统，磨矿细度可达-200目，占85%。
（1）重力分离：
重选技术利用矿物密度差异，在低品位矿石预选过程中实现尾矿高效去除。该技术尤其适用于粗粒级（>0.5毫米）的褐铁矿和赤铁矿。常用的铁矿石重选设备包括螺旋溜槽、摇床和跳汰机。
（2）浮选：
对于赤铁矿（Fe₂O₃）或复杂难选矿石，反浮选是最成熟的提纯方法。浮选主要通过抑制铁矿物并浮出脉石来实现提纯。其药剂体系需要与矿物表面性质精确匹配，核心要素是捕收剂、抑制剂和pH调节剂的协同作用。
（3）磁选：
磁选是处理磁铁矿的主要方法，有湿法和干法两种工艺。湿法磁选机适用于细粒矿物（<0.5毫米）的深度分选，尤其适用于磁铁矿选矿。湿法磁选机可将精矿品位提高到65%以上，回收率超过90%。干法磁选主要用于干旱地区或缺水矿山，可以预选粗颗粒，将废品率降低30%-50%，并降低后续磨矿的能耗。该工艺可用于处理赤铁矿、磁铁矿和褐铁矿，回收率可达85%-90%。
（1）浓缩脱水是降低矿浆水分、提高后续过滤效率的关键步骤。深锥浓缩机利用重力沉降结合压缩区压力，实现细颗粒矿浆的深度浓缩，底流浓度可达65%-75%（磁铁矿）或55%-65%（赤铁矿）。斜板浓缩机利用倾斜排列的平行板缩短颗粒沉降距离，适用于中、粗颗粒矿浆的快速浓缩。
(2)过滤直接影响滤饼含水量（目标≤10%）以及后续干燥能耗。真空过滤机（例如圆盘式和转鼓式）利用负压实现固液分离，具有高处理量和连续运行的特点。它们适用于磁铁矿滤饼的初步脱水，其含水量通常为12%-15%，需要进一步干燥以降低含水量。厢式压滤机采用高压脱水，对细粒赤铁矿滤饼的脱水特别有效。
（3）干燥过程需要精确控制温度和气流，以防止铁精矿因水分过高或局部过热而结块。对于对水分要求严格的精矿，可以考虑使用回转窑或滚筒干燥机。
破碎、磨矿、选矿、浓缩和脱水是铁矿石加工的关键工序。这些工序包括磁铁矿的弱磁选、赤铁矿的强磁选-反浮选，以及多金属矿的重选、磁选和浮选联合工艺，有助于最大限度地提高铁精矿品位和回收率。
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