<p class="ql-block">老龔中文系畢業(yè)、法律研究生，但老龔最自豪的事，就是自己在鐵礦山工作了二十五年。有人問老龔，礦山有什么工作？老龔回答：采礦、選礦和尾礦處理。有人說，礦山偏僻枯燥，什么工作值得你自豪的？老龔回答：采礦、選礦和尾礦處理。老龔說，礦山最危險的工作是采礦，隱患最大的工作是尾礦處理，最有意思最有挑戰(zhàn)性的工作是選礦。說到選礦，老龔說，選礦的基本方法就磁選、重選和浮選三種，選礦工藝流程包括破碎、篩分、磨礦、選別、脫水等多個步驟。
</p><p class="ql-block">鐵礦石是含有鐵元素或鐵化合物能夠經(jīng)濟(jì)利用的礦物體，在地殼中鐵礦石含量約為5%。老龔說，自然界中已發(fā)現(xiàn)的含鐵礦物有300多種，可作為煉鐵原材料的含鐵礦物僅20余種，這些礦物又分強(qiáng)磁性礦物、弱磁性礦物和非磁性礦物，磁選就是根據(jù)礦石中礦物磁性差異，在不均勻磁場中實現(xiàn)礦物分離的選礦方法。
</p><p class="ql-block">老龔說，磁選確實是個挺有意思的過程。磁選的原理主要是?利用非均勻磁場中物質(zhì)受力情況的不同，從而實現(xiàn)物質(zhì)的分離。具體來說，在磁選過程中，含鐵礦石等物料被送入磁選機(jī)，磁性礦物在磁場的作用下被吸附到磁選機(jī)的圓筒表面或其他磁性部件上，而非磁性礦物則不受磁場影響，從尾礦口或其他出口排出。隨著磁選機(jī)圓筒的旋轉(zhuǎn)或其他運動方式，磁性礦物被帶到卸礦處卸下，從而實現(xiàn)磁性礦物和非磁性礦物的有效分離。這個過程看似簡單，但非常巧妙，能夠高效地分離出有用的礦物。簡單來說，就是利用磁的吸力把含鐵的東西從其他東西里分出來，就像我們小時候玩的吸鐵石一樣，能把鐵釘鐵片這些都吸起來。
</p><p class="ql-block">磁選設(shè)備的磁場能高效分離出需要的含鐵物質(zhì)。被選礦石給入磁選設(shè)備的選分空間后，受到磁力和機(jī)械力（包括重力、離心力、水流動力等）的作用，礦粒磁性不同受到的磁力作用不同，礦粒運動路徑就不同，磁性產(chǎn)品和非磁性產(chǎn)品（或磁性強(qiáng)的產(chǎn)品和磁性弱的產(chǎn)品）運動后分別接取。進(jìn)入磁性產(chǎn)品中的磁性礦粒的運動路徑由作用在這些礦粒上的磁力和所有機(jī)械力合力的比值來決定，進(jìn)入非磁性產(chǎn)品中的非磁性礦粒的運動路徑由作用在它們上面的機(jī)械力的合力來決定。老龔將這種不同磁性礦粒的分離條件公式定義為：f1磁>f機(jī)和>f2磁，f1磁為作用在磁性強(qiáng)的礦粒上的磁力，f機(jī)為與磁力方向相反的所有機(jī)械力的合力，f2磁為作用在磁性弱的礦粒上的磁力，實質(zhì)上就是利用磁力和機(jī)械力對不同磁性礦粒的作用而實現(xiàn)精礦和脈石的分離。
</p><p class="ql-block">老龔在好多家鐵礦山呆過，磁鐵礦（Fe3O4）、赤鐵礦（Fe2O3）、菱鐵礦（FeCO3）、褐鐵礦（Fe3O4.nHO）是這些礦山最常見也是最多的礦石種類。老龔認(rèn)為，如何把被分選的礦石中磁性強(qiáng)的礦粒和磁性弱的礦粒分開，磁選是最通用最簡單最有效也最有意思的方法。盡管這些礦石性質(zhì)不一樣，選礦方法各不相同，但有一個共同點，就是都可以用磁選生產(chǎn)出高品位的鐵精礦，只是選別有所不同，效果也有很大差異。
</p><p class="ql-block">磁鐵礦是一種儲量豐富的天然磁鐵，磁力最強(qiáng)，也稱為磁石，鐵含量高，硬度5.5-6.5，易與脈石礦物分離，生產(chǎn)出雜質(zhì)極少的高品位鐵精礦（70%以上），被業(yè)內(nèi)稱為最好的鐵礦石。按老龔的說法，磁鐵礦就是一種憨包礦石，遵循多破碎、少研磨的原則，濕式磁選和干式磁選都能選出高品位的鐵精礦，破碎能耗比8％～10％、磨礦能耗比45％～55％，能耗、磨球、襯板三項占選礦費的90％，簡單高效成本低。濕式磁選，鐵礦石經(jīng)初級破碎，送入振動篩篩分（篩孔35mm至75mm）；篩上物料進(jìn)入破碎機(jī)二級破碎，再進(jìn)入球磨機(jī)研磨后，磁選機(jī)進(jìn)行濕式磁選（磁場強(qiáng)度120至300mT），磁選后礦石送入高頻振動篩（篩孔0.1至0.5mm），大于篩孔的物料再次送入球磨機(jī)研磨，篩分后的物料就是精礦。干式磁選，礦石經(jīng)過初級、二級破碎送入分級機(jī)分級，大顆粒送入球磨機(jī)或二級破碎機(jī)進(jìn)行破碎，中顆粒、細(xì)顆粒送入干式磁選機(jī)，中顆粒磁力強(qiáng)度1200GS～3000GS，細(xì)顆粒磁力強(qiáng)度600GS～1200GS，磁選后得到精礦。
</p><p class="ql-block">赤鐵礦的名字來源于希臘語中的血，暗指它的紅色。赤鐵礦與磁鐵礦、褐鐵礦共存，含鐵量略低于磁鐵礦，硬度5.5-6.5，磁選、浮選、重選都能提取精礦，高品位赤鐵礦經(jīng)簡單破碎篩選即可提取精礦。老龔說，磁選法主要適于處理含有非金屬礦物的赤鐵礦石，當(dāng)?shù)V漿進(jìn)入分選階段后，磁性礦粒在不均勻磁場的作用下被磁化，受到磁場的吸引，磁化礦粒吸附在圓筒上被排出就是精礦，所受磁場較小的非磁性礦礫存于礦漿中排到尾礦。
</p><p class="ql-block">褐鐵礦的名字來源于希臘語中的草地，來自沼澤中的出現(xiàn)。褐鐵礦是無定形多變氧化鐵，通常為黃褐色、紅褐色，呈土狀、塊狀或結(jié)核狀，主要由綠泥石、絹云母、石英和鐵礦物組成，嵌布粒度較細(xì)，且粗細(xì)不均，礦石松軟，鐵含量一般在35％一40％，硬度4-5.5，比重小，富含結(jié)晶水，選礦時易泥化，鐵回收率低，物理選礦精礦品位很難達(dá)到60％，屬難選礦石，幾千年來一直被當(dāng)作劣質(zhì)鐵礦石。目前褐鐵礦選礦技術(shù)有單一選別流程、聯(lián)合選別法。老龔說，磁性較強(qiáng)的褐鐵礦可以用單一磁選流程，通過強(qiáng)磁場作用，磁性礦物被吸附在磁選機(jī)的磁面上，而非磁性礦物則隨水流排出，從而實現(xiàn)鐵礦物與脈石的分離，但研磨時產(chǎn)生過磨現(xiàn)象，泥化嚴(yán)重，顆粒難以控制，細(xì)粒級礦物磁性較弱，難以有效分離，鐵回收效果不好。含碳酸鹽或硅酸鹽等非磁性脈石的褐鐵礦采用磁化-磁選流程，將褐鐵礦磁化焙燒后轉(zhuǎn)化為磁性更強(qiáng)的磁鐵礦，再通過磁選機(jī)進(jìn)行分離。含細(xì)粒級鐵礦物的褐鐵礦首選浮選-強(qiáng)磁選流程，通過浮選將細(xì)粒級的褐鐵礦與脈石分離，再對浮選的精礦進(jìn)行強(qiáng)磁選，提高鐵回收率和精礦質(zhì)量。嵌布粒度較粗的褐鐵礦采用重選-強(qiáng)磁選流程，首先通過重選分離出密度較大的鐵礦物，再對重選的精礦進(jìn)行強(qiáng)磁選，進(jìn)一步提高鐵的回收率。還有選擇性絮凝浮選法，通過細(xì)磨后，在礦物中添加碳酸鈉和水玻璃，使礦漿得到良好分散，使褐鐵礦選擇性絮凝，然后再使用浮選法獲得高品位精礦。
</p><p class="ql-block">菱鐵礦的名字來源于希臘語sideros，意思是鐵。菱鐵礦是一種與鎂、錳和鈣等碳酸鹽混合的堅硬而致密的鐵碳酸鹽礦物，不含硫或磷，伴生重晶石、螢石、方鉛礦、石英、白云石、閃鋅礦、黃鐵礦等，大致相似方解石（只是鐵代替了鈣）。菱鐵礦鐵含量在48%以下，硬度3.75-4.25，煅燒后因CO 2 釋放鐵品位顯著提高，但煅燒增加了成本。據(jù)老龔所知，菱鐵礦目前最先進(jìn)的選礦技術(shù)是散裝浮選，磁選主要是強(qiáng)磁選法，利用礦物的磁導(dǎo)率不同，通過磁場將有磁礦物吸附，再經(jīng)過集料漏斗收集。
</p><p class="ql-block">老龔在昆鋼先后服務(wù)過大紅山、包子鋪、勐橋、惠民四家鐵礦山。新平縣大紅山鐵礦儲量5億噸，60%的磁鐵礦、40%的赤鐵礦，平均品位40%；東川區(qū)包子鋪鐵礦儲量5000萬噸，70%的褐鐵礦、30%的赤鐵礦，平均品位35%；金平縣勐橋大坡鐵礦儲量1000萬噸，基本為磁鐵礦，平均品位33%；瀾滄縣惠民鐵礦儲量20億噸（約占全省鐵礦石資源量的47%），以褐鐵礦、菱鐵礦為主，平均品位35%。老龔說，大紅山、勐橋大坡的鐵礦，多為磁鐵礦，與脈石易分離，可選性強(qiáng)，選礦成本低。特別是大坡鐵礦磁性強(qiáng)，品位低至19%的原礦，磨前破碎拋廢，強(qiáng)化再磨再選，4.2的選比，鐵精礦品位也可提高到63%，經(jīng)濟(jì)效益奇佳。褐鐵礦是選礦界公認(rèn)的最難選的鐵礦，X射線衍射分析表明，除三氧化二鐵（Fe2O3.nH2O）外，很大一部分是隱晶質(zhì)的針鐵礦，內(nèi)含26種礦物，成分變化很大，且含吸附水及毛管水的二氧化硅和泥質(zhì)等混合體。包子鋪褐鐵礦含5％的鎂，大多無磁性，內(nèi)含兩個結(jié)晶水，采礦和破碎時各有10％的泥化，過磨現(xiàn)象突出。那兩年，老龔他們流程查定，分析參數(shù)，調(diào)整磁選機(jī)磁場強(qiáng)度，將精礦品位提高到48％，不論是選比參數(shù)還是品位提升均居國內(nèi)國際前列，但賣價不到400元，減去運費，每噸虧損50元左右，每年虧損2000多萬元，加上礦山固定資產(chǎn)投資近5億元的財務(wù)費用，每年持續(xù)虧損四五千萬元。惠民的褐鐵礦，由于沉積變質(zhì)型鐵礦中含有硅酸鹽雜質(zhì)，含硅量高（平均35%）、粒度細(xì)（80%小于0.03mm），磷含量達(dá)0.3%-0.8%，無法突破微細(xì)粒嵌布礦石的選別技術(shù)，只能用“采富留貧”的采礦方法，獲取高品位的原礦進(jìn)行銷售。
</p><p class="ql-block">為回避職業(yè)風(fēng)險，老龔離開了昆鋼，離開了礦山。離開昆鋼、離開礦山的老龔，就經(jīng)常懷念昆鋼、懷念礦山。二十五年的礦山工人，二十五年的采礦、選礦和尾礦處理，這是老龔最自豪的事。老龔說，礦山最危險的工作是采礦，隱患最大的工作是尾礦處理，最有意思最有挑戰(zhàn)性的工作是選礦。說到選礦方法，老龔說，最通用最簡單最有效也最有意思的就是磁選。
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