铁尾矿化害为利，选矿工艺助力资源利用与环保

铁尾矿中主要含有二氧化硅、氧化镁、氧化钙、氧化铝、磷和硫等，部分含有二氧化钛、氧化钠以及氟等，铁尾矿的化学组分复杂，既含有钛、锌、钼等有价元素，也含有铜、铅、砷、汞等有害化学元素，铁尾矿中的有价元素可被提取并加以资源化利用，但有害元素会对生态环境造成严重污染。部分铁尾矿中含有的硫化物氧化易形成酸性水，可导致土壤酸化、建筑腐蚀等现象。

1 单一选别工艺

单一选别工艺根据处理矿石的性质主要包括单一磁选工艺和单一浮选工艺。当尾矿中的有用矿物主要为磁铁矿时，通常采用单一磁选工艺进行分选，该工艺流程不仅简单，且经济成本相对较低。当尾矿中的部分铁矿物与脉石矿物呈连生体状态不易回收时，可在磁选前加入细磨工艺，提高连生体矿物的单体解离度，再进行磁选。若铁尾矿中的铁矿物嵌布粒度较细且成分较为复杂时，单一磁选无法有效回收，可考虑采用单一浮选流程或联合分选工艺进行选别。

单一浮选对于共、伴生矿物多的铁尾矿具有很好的分选效果。铁尾矿在进行浮选前，可先进行预处理，将其中的大颗粒脉石矿物抛除，减少进入浮选作业的矿量，在一定程度上可节约成本。目前，中国针对铁尾矿浮选主要采用阴离子反浮选，根据部分矿石工艺矿物学性质的差异，也可选用不同浮选方式联合的分选方法对铁尾矿进行再选。

单一浮选与单一磁选相比，浮选操作较复杂，对矿浆温度、矿浆浓度及矿浆pH值等浮选环境要求较高，但获得的选矿指标较好，工艺稳定性较高。采用传统的阴离子反浮选捕收剂对尾矿进行再选时，应用效果不明显，且需要较高的矿浆温度。

2 重、磁、浮联合分选工艺

当采用单一磁选或单一浮选工艺无法达到良好的分选效果时，可选用重、磁、浮联合分选工艺流程。

河钢集团有限公司对石人沟、司家营一厂、司家营二厂以及研山铁尾矿进行了铁矿物再选试验，分别采用了弱磁—磨矿—两段弱磁、磨矿—中磁—反浮选、分级—磨矿—强磁—离心机重选以及弱磁—强磁—磨矿—两段弱磁—两段强磁—1粗1精2扫浮选工艺流程，均获得了良好的回收指标。

3 分散—选择性絮凝联合再选工艺

尾矿进行再选时，通常进行细磨，以达到使矿物单体解离的目的。然而，细磨后的矿物粒度大多数在-0.038mm，甚至更细，微细颗粒矿物不仅会在磁选、重选工艺中流失，造成铁回收率下降，而且易产生大量次生矿泥，恶化浮选环境，造成浮选精矿铁品位降低，导致分选指标不佳。

这种情况下，一般在选别过程中加入分散—选择性絮凝工艺，首先加入分散剂，使矿浆颗粒处于稳定分散状态，再加入高分子絮凝剂，选择性地聚集微细粒目的矿物颗粒，使其成为絮团，增大矿物表面粒径，可避免微细粒矿物的流失，有效解决细磨过程带来的泥化现象，明显提高再选精矿的回收率。

分散剂加入后，使细粒矿物表面电荷增加，增大颗粒间的静电斥力，达到分散颗粒的目的；加入絮凝剂后，其分子链上的活性基团能够选择性吸附在多个目的矿物颗粒表面，产生“桥链效应”，形成絮团，实现细颗粒矿物分散后的选择性絮凝。

4 磁化焙烧—磁选联合再选工艺

磁化焙烧是一种火法冶金过程，其目的是通过一定的温度和气氛把弱磁性铁矿物转变为亚铁磁性矿物（磁铁矿、磁赤铁矿或金属铁），而不改变脉石矿物的磁性，增大矿石的可选性，达到含铁矿物的高效分选。

综上所述，铁尾矿的处理因其复杂的化学组分而颇具挑战，但通过多样化的选别工艺，如单一选别工艺、重磁浮联合分选工艺、分散 - 选择性絮凝联合再选工艺以及磁化焙烧 - 磁选联合再选工艺等，不仅能够有效提取其中的有价元素，实现资源化利用，还能降低有害元素对生态环境的污染。在实际应用中，需综合考虑铁尾矿的具体性质、成本效益以及环境影响等多方面因素，选择最合适的工艺，以推动铁尾矿处理技术朝着高效、环保、可持续的方向发展，实现资源的最大化利用与生态环境的保护双赢。