我國鐵礦資源雖然豐富,但“貧、細、雜”的特點致使97%以上的鐵礦石需要經(jīng)過破碎、磨礦、磁選、浮選等復雜的選礦工藝處理才能入爐冶煉。由于鐵礦石復雜難選,我國鐵礦資源的開發(fā)利用程度較低,目前僅有查明資源儲量的269.3億t被開發(fā)利用,資源開發(fā)利用率不足35%。
鐵礦石的特性取決于鐵和氧氣化合物的類型以及雜質(zhì)元素,最易發(fā)現(xiàn)及最常用的鐵礦石類型是磁鐵礦與赤鐵礦,其他自然存在的鐵礦石類型包括褐鐵礦、鏡鐵礦、菱鐵礦等,不同種類的鐵礦石需采取不同的采礦及選礦方式。
鐵礦采礦技術現(xiàn)狀
01、露天開采
中國露天開采工藝已經(jīng)成熟,運輸方式更加多樣化、高效化,隨著陡幫開采、采礦工藝連續(xù)化半連續(xù)化、可移式破碎站、陡坡鐵路運輸、振動給礦機裝載站、汽車-提升機等技術的應用,無廢開采技術、礦山的數(shù)字化、智能化等先進技術的推廣,礦山生產(chǎn)效率明顯提高。未來發(fā)展方向?qū)⑹巧a(chǎn)設備大型化、工作連續(xù)化、操作自動化、生產(chǎn)過程最優(yōu)化以及管理現(xiàn)代化(計算機及衛(wèi)星定位技術等用于采礦的工藝設計和管理)。
02、地下開采
地下采礦技術是近60多年來開展科研工作最廣泛和取得科技成果最多的一個技術領域,先后在井巷掘進、采礦方法、礦山充填等方面取得大量的技術成果,并建成了梅山鐵礦、鏡鐵山鐵礦等現(xiàn)代化地下礦山。
(1)開拓運輸方式
目前國內(nèi)地下鐵礦主要以豎井和斜坡道聯(lián)合開拓為主。同時部分礦山結合自身特點,仍采用其他開拓方式,如大紅山鐵礦,該礦采用斜井膠帶機—無軌斜坡道—盲豎井聯(lián)合開拓方式,取代豎井提升,減少了基建投資,具有創(chuàng)新性,達到國際先進水平。
(2)開采方式
鐵礦地下開采主要采用空場法、崩落法和充填法??請龇ㄒ话氵m用于開采礦巖穩(wěn)固的礦體;崩落法一般適用于地表允許陷落的礦區(qū);充填法一般適用于地表不允許陷落的礦區(qū)。此三類方法可根據(jù)礦體的實際條件演變?yōu)槎喾N可行的技術方案。
目前,在產(chǎn)礦山普遍采用無底柱分段崩落法,而且階段高度也逐漸加大,梅山鐵礦達到132米,程潮鐵礦達到140米;分段高度和進路間距也加大到15米×20米甚至18米×20米。近年來隨著地下礦山開采規(guī)模的不斷擴大和環(huán)保政策的更加嚴厲,急傾斜厚大礦體大直徑深孔空場法、分段空場嗣后充填采礦法在鐵礦山的應用也越來越多。
目前地下開采方法已較為成熟,由于開采深度的不斷提高,為防止地表陷落,充填采礦法將是未來地下開采的主要發(fā)展方向。整個地下開采方式也將逐漸向自動化、無人化、智能化過渡!
目前鐵礦的選礦技術主要采用磁選法、浮選法和重選法等。磁選法是根據(jù)礦石磁性不同,在磁選機的磁場中受到的作用力不同這一原理,將礦產(chǎn)進行分選;浮選法是根據(jù)礦物表面物理化學性質(zhì)的差別,經(jīng)浮選藥劑處理,使有用礦物選擇性地附著在氣泡上,達到分選的目的;重選法是根據(jù)礦石相對密度的差異進行分選。
近幾年,圍繞鐵礦資源的高效利用,國內(nèi)在微細粒鐵礦選礦、礦石粉碎、焙燒-磁選、還原-磁選、尾礦再選、捕收劑研發(fā)等選礦具體方面取得了可喜的成果。
鐵礦選礦技術未來的發(fā)展方向?qū)⑹沁x礦設備的大型化、節(jié)能化以及工藝的自動化。目前國內(nèi)的重點研究方向是有針對性的對難選冶鐵礦的選礦工藝進行研究。
目前國內(nèi)鐵礦行業(yè)技術裝備已屬世界較先進水平。露天開采的主要設備為大中型液壓挖掘機和大型、重型裝載卡車;地下開采的主要設備為掘進臺車、各種型號與規(guī)格的鑿巖設備以及無軌鏟運機(用于出礦),并使用豎井箕斗和斜井皮帶完成礦石的提升;選礦的主要設備為破碎機、分級機和磁選機等。
鐵礦行業(yè)技術裝備的未來發(fā)展方向?qū)⑹谴笮突?、自動化和智能化?/p>
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