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针对山西岚县储量12.6亿吨的极细粒复杂难选磁赤铁矿的开发利用，长沙矿冶研究院与太钢集团及中冶北方等单位合作，经过近十年的努力，在工艺技术、药剂、装备等方面均取得突破性进展，建成年处理能力2200万吨的选矿厂并已经连续稳定运行3年多…… 【经济效益、节能减排、社会责任样样行】 本项目年产精矿产量达750万t，品位65.16%，精矿SiO2含量为3.24%，铁回收率达73.04%，新增年利润14.75亿元，选矿废水全部回用，经济效益和环境效益显著，而且安排了革命老区1487人就业，极大带动了革命老区经济发展，社会效益巨大。 上述技术的开发成功使因技术水平限制无法利用而沉睡近60年的袁家村铁矿得以高效低成本利用。 如此“高大上”的工程技术是怎样炼成的呢？ 小编为你扒一扒！ 【走进太钢袁家村铁矿】 袁家村铁矿是这一类型的典型代表，发现于1958年，探明储量12.6亿t，矿石嵌布粒度微细，P80在28μm以下，由此带来的细磨、分级、选别、浓缩、过滤均为行业最前沿的课题；铁矿物种类多达12种，矿物间镶嵌关系复杂，脉石矿物中含有大量的绿泥石等含铁硅酸盐类矿物，其可选性与铁矿物相近，分选难度极大，一直是世界性的难题。从上世纪50年代开始，国家先后组织山西省地质局、长沙矿冶研究院、马鞍山矿山研究院等单位进行了五轮大规模勘探、试验和研究，选矿技术一直未取得突破，不能满足工业开发利用，成为呆滞资源。 小编震惊了，原来开发难度如此之巨大！！！ 小编带你看看创新点！ ◆ ◆ ◆ ◆ 主要科技创新 ◆ ◆ ◆ ◆ １.创建矿石利用界定全新体系，建立多因素多目标采场配矿数学模型 袁家村矿共有20条矿体、12种矿石类型，各条矿体之间矿石、各种类型矿石之间的可磨可选性差异大；在垂直赋存上，上部矿体比深部矿体难磨。突破了传统以品位为基础的配矿模式，建立了以矿体、类型、条带、品位和选矿效率为要素，以矿石品位（全铁 磁性铁）和选矿效率为目标的配矿模型。 多要素多目标定量化配矿模型： 式中：权重系数k1为0.1056，k2为0.1403，k3为0.7541；PTj计划全铁品位； PMj计划磁性铁品位；Ej计划选矿效率； PT配矿全铁品位；PM配矿磁性铁品位；E配矿选矿效率。 ２．半自磨-球磨-再磨高效短流程集成大型装备及整套微细粒铁矿选矿技术 2.1大型磨机设备设计创新与应用 应用效果： ①细磨效率较常规磨机高57%，总的磨矿电耗由优化前的31.01kwh/t原矿降至26.62kwh/t原矿,降低了14.16%，年节约磨矿电耗9658万度。 ②与传统老三段破碎、阶磨阶选流程相比，具有磨矿效率高、流程短、占地面积小、作业环境好、方便管理等优点，实现了设备大型化与生产高效化。 2.2 大型浮选系统设计及装备集成 难点：粒度细、泥多（-45μm粒级含量占96.47%，-10μm粒级含量占32.92%） 攻关：针对WEMCO浮选机行了浮选动力学研究以强化矿化作用，显著提高浮选效率，降低药剂用量的同时，还提升泡沬上升速度及流出速度，从而大幅度节省了浮选设备量。 仿真：在浮选动力学研究基础上对WEMCO浮选机闭路流程进行了仿真优化，根据已经建立的浮选设备数据库开展了流程结构仿真优化，由原设计的“一粗一精四扫”优化为“一粗一精三扫”。 集成：浮选机由138台200立方米浮选机优化成57台160立方米浮选机，浮选机台数仅为原设计的41.3%。工业应用结果验证了浮选动力学研究和浮选流程仿真的结论，满足了生产需求，达到了减少投资、提高浮选效率、降低运营成本的目的。 2.3 开发磨矿专家系统的自动化控制技术 开发了基于块度成像和磨机噪音分析技术的磨矿专家控制系统,解决了半自磨机给矿量、返矿量及给矿粒度、磨机运行功率、磨机充填率、钢球对衬板冲击强度相互之间不平衡的工业应用难题，半自磨机台时稳定率达95%以上，实现了半自磨机最佳运行，产能实现最大化。 开发了基于选矿工艺特点模糊控制算法、参数自适应控制算法、具有偏差速率调节功能的智能控制算法、优化协调控制算法、旋流器组溢流粒度软测量技术,解决了选矿环节多参数、非线性、强耦合等一系列行业性关键控制技术难题，实现了旋流器环节的协调控制及选矿系统循环负荷的平衡，旋流器溢流粒度合格率提高了一倍以上。
首先对袁家村铁矿中脉石矿物以绿泥石为代表的含铁硅酸盐矿物晶体化学特征进行研究，结合现代矿物检测分析技术，查清了矿石中绿泥石矿物属TOT型层状结构的斜绿泥石，确定其分子式为： 其次针对斜绿泥石解理时矿物表面产生交错带电的碎面，具有较多的Mg、Al等阳离子活性中心的特点，从三方面进行捕收剂的设计：①基于基团电负性进行捕收剂亲固基团的筛选；②基于碎片化分配系数及直链烷基碳原子数折算方法，捕收剂疏水基引入取代的多环烃基，以提高药剂的选择性；③基于密度泛函理论（DFT）计算前线轨道能量，在疏水链中引入杂原子，增强药剂活性，提高溶解分散能力。合成的新型捕收剂不仅对已活化的Si-O界面有选择性作用，还具备对解理面上Mg、Al等元素的靶向作用，同时兼顾耐泥性和低温适应性。 经光电子能谱（XPS）分析研究表明：捕收剂与绿泥石中的Mg、Al原子发生了化学键合作用，新型捕收剂对绿泥石有良好的选择性。与常规药剂相比，对含铁硅酸盐矿物绿泥石的浮选捕收能力提高了35%。工业生产应用后，取得浮选精矿品位65%以上，浮选作业回收率达到80%的技术指标。 4 开发浓缩--溢流澄清--深度净化三级水处理技术及中矿浓缩控制技术 针对袁家村铁矿复杂水体系高浊度、高碱度、高有机物残余量的特点，自主开发了中矿浓缩控制及浓缩—溢流澄清—澄清水深度净化三级水处理技术。 微细粒中矿絮凝浓缩技术：研发了中矿疏松絮团浓缩工艺技术，解决了常规浓缩技术泥床屈服应力大，浓密机扭矩升高，浓密机自动跳闸的问题，实现了浓密机生产顺行。 溢流澄清技术：根据“吸附电中和”和“网扑架桥”机制，开发了新型强阳离子型混凝剂CYH，药剂分子吸附在溢流水中带负电荷的胶粒表面，中和其表面电荷，减小胶粒间的静电斥力，促进胶粒间的碰撞，加速胶粒的合并、聚集和生长，实现超细悬浮物快速沉降，使溢流水高效澄清。 循环澄清水“吸附—氧化—沉降”处理技术：研发了“吸附（多孔性介质）—氧化（次氯酸钠）—沉降（亚铁盐）”组合技术，对澄清水中的有机残余物进行深度降解、净化，降低废水中的COD值，大幅提高水质，建立了以选矿试验为主的水质分析评价体系，以水中PAM残留浓度的高低控制尾矿回水量，消除废水回用对选矿指标的影响，实现了选矿废水零排放。 地球人都知道高碱度、高浊度水可不是好处理的哦！嗯！先进技术环境友好型嘛！ 下步，小编带你看看项目成果及效益！ ◆ ◆ ◆ ◆ 相关参数比较 ◆ ◆ ◆ ◆ 国内外同类矿山主要技术指标对比见表1。 2014年获得中国冶金科学技术成果特等奖、中国冶金矿山科学技术成果一等奖，2015年获得山西省科学技术成果一等奖。该项目获授权专利41件，其中发明专利25件，发表论文30余篇，制定2项企业标准。 小编带你看看院士专家对项目的客观评价！ ◆ ◆ ◆ ◆ 综合客观评价 ◆ ◆ ◆ ◆ 如果你认为这样我们就可以高枕无忧，那就大错特错了，没有最好，只有更好！在以技术创新引领行业技术进步，促进钢铁工业健康可持续发展方面，我们始终奔跑在路上： 自长沙矿冶研究院开发出弱磁—强磁—阴离子铁矿反浮选流程并于1998年建成我国第一个且是当时规模最大的鞍钢调军台选矿厂，改写了红铁矿不焙烧就无法回收的历史以来，弱磁—强磁—阴离子反浮选流程已成为鞍山式磁赤铁矿选矿的经典流程并在全国推广，但受限于脂肪酸类捕收剂的固有特性，必须在35℃以上的高温矿浆中进行选别，且只针对脉石以石英为主的铁矿石。随着太钢袁家村、安徽李楼等含大量含铁硅酸盐矿物铁矿的不断开发和国家对矿山环保的高要求高标准，2008年以来，长沙矿冶院率先提出阴离子常温反浮选理念，突破阴离子捕收剂常温活性差的技术瓶颈，并在“一矿一药”理念的指导下，成功研制出靶向捕收含铁硅酸盐矿物的高选择性常温Cy系列捕收剂，矿泥、石英、含铁硅酸盐统统不是问题，实现矿山清洁生产，经济、社会、环境效益十分显著。
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