铁矿石脱硅：降低SiO₂含量的策略

二氧化硅的含量会影响铁精矿的品质，因此在选矿过程中要降低其含量。那么铁矿石脱硅的方法都有哪些呢?本文介绍主要方法和典型工艺流程。

一、铁矿石脱硅主要方法

1、反浮选脱硅(核心工艺)

(1)流程特点

反浮选工艺通常在磨矿工艺之后，在确保矿石充分解离的前提下使用。对于不同硬度的铁矿石，反浮选的效果可能不同。因此，在处理硬度较大的铁矿石时，需要提高磨矿细度，更细的粒度能够增强反浮选的应用效果。

(2)实际应用案例

鞍山某铁矿选矿厂采用 “阶段磨矿 — 弱磁 — 细筛筛分” 流程，粗精矿通过反浮选(如阴离子反浮选)进一步降低 SiO₂ 含量至 7.8% 以下。该选矿厂在实际生产中，通过优化药剂制度和工艺流程，实现了铁精矿品位的显著提升，同时降低了生产成本，取得了良好的经济效益。

2、磁选抛尾预选

(1)湿式/干式磁选

湿式磁选和干式磁选在抛除含硅高的脉石矿物方面各有优缺点。湿式磁选在处理潮湿矿石时具有优势，能够有效避免矿石粘结和堵塞现象，同时磁选效果较好。干式磁选则适用于干燥矿石，具有操作简单、成本低等优点。在不同矿石类型和工艺条件下，需要根据实际情况选择合适的磁选方式。

(2)实际应用案例

某铁矿选矿厂采用弱磁选抛尾，抛除产率 17% - 25% 的低硅尾矿，有效降低了进入后续流程的硅含量。通过磁选抛尾预选，该选矿厂减少了后续浮选和磨矿的处理量，降低了生产成本，提高了铁精矿品位。

3、细磨与筛分优化

(1)高压辊磨 + 阶段磨矿

高压辊磨能够有效提高矿石的解离度，通过细碎使矿石中的铁矿物和硅酸盐矿物充分解离。结合阶段磨矿，能够实现更好的磨矿效果。在实际生产中，需要根据矿石性质和工艺要求调整高压辊磨的工艺参数，如辊压、转速等，以确保矿石的充分解离。

(2)筛分设备与工艺

旋流器分级和细筛筛分(如高频振动细筛)是常用的筛分设备。旋流器分级能够有效分离不同粒度的矿浆，高频振动细筛则能够精确筛分出粗粒连生体(含硅高的脉石)。在使用过程中，需要根据矿石性质和工艺要求选择合适的筛孔尺寸和筛面材质，以提高筛分效率。

(3)实际应用案例

本钢歪头山铁矿通过细筛分级使精矿 SiO₂ 从 7.85% 降至 5.67%。该选矿厂在实际生产中，通过优化细磨与筛分工艺，实现了铁精矿中 SiO₂ 含量的显著降低，提高了铁精矿品位，取得了良好的经济效益。

4、化学及生物方法

(1)化学浸出

化学浸出工艺中，盐酸或硫酸的浓度、温度、浸出时间等工艺参数对硅酸盐矿物浸出效果有重要影响。通过优化这些参数，能够实现高效的硅酸盐矿物浸出。在实际生产中，需要注意化学浸出过程中可能产生的副反应和环境保护问题，采取相应的措施进行处理。

(2)生物脱硅

生物脱硅是一种新兴的脱硅方法，利用硅酸盐菌株选择性分解硅矿物。目前该方法仍处于实验室阶段，具有一定的优势和局限性。未来，随着研究的深入和技术的成熟，生物脱硅有望在实际生产中得到应用。

二、典型工艺流程

以鞍山式贫赤铁矿为例，其典型工艺流程如下：

1、预选阶段

粗碎 ：将铁矿石进行粗碎，破碎粒度一般控制在 20 - 30mm。粗碎后的矿石通过干式磁选进行预选，抛除部分废石，降低后续处理量。

干式磁选 ：干式磁选的磁场强度一般在 100 - 150mT 之间，通过磁选将磁性较强的铁矿物选出，抛除产率 20% - 30% 的低硅尾矿。

2、阶段磨选

一段磨矿 ：将预选后的矿石进行一段磨矿，磨矿粒度一般控制在 - 200 目 60% 左右。磨矿后通过弱磁选选出粗精矿，弱磁选的磁场强度一般在 150 - 200mT 之间。

二段磨矿 ：将粗精矿进行二段磨矿，磨矿粒度一般控制在 - 200 目 90% 以上。磨矿后通过高梯度磁选或反浮选进一步提高铁精矿品位，高梯度磁选的磁场强度一般在 1000 - 1500mT 之间。

3、反浮选脱硅

药剂添加 ：在反浮选过程中，添加水玻璃和十二胺等药剂。水玻璃的添加量一般为 0.5 - 1.0kg/t，十二胺的添加量一般为 0.1 - 0.3kg/t。

浮选时间 ：浮选时间一般控制在 10 - 15 分钟左右。通过优化浮选时间，能够确保硅酸盐矿物充分浮出，提高铁精矿品位。

通过综合运用反浮选脱硅、磁选抛尾预选、细磨与筛分优化以及化学及生物方法等策略，能够有效降低铁精矿中的SiO₂含量至5%以下，满足高品位铁精矿的要求。在实际生产中，需要根据矿石性质和经济效益选择合适的脱硅工艺和策略。