铁矿石选矿厂的设计与运营是矿业工程的重要组成部分。一个高效的选矿工艺流程不仅能提高铁精矿的产量和品位，还能大幅降低生产成本。本文以鞍山某铁矿为例，详细解析铁矿选矿厂的工艺流程设计，探索如何通过优化选矿工艺流程实现经济效益更大化。
鞍山某铁矿属于鞍山式铁矿中的磁铁贫矿类型。矿石铁品位为34.15%，金属矿物以磁铁矿为主(含量25%～40%)，脉石矿物以石英为主。铁矿物嵌布粒度主要在21～295μm，属于细粒不均匀型矿石 。
该铁矿选矿厂设计原矿处理量为800万吨/年，开采方式为地下开采。选矿试验工作已经完成，在此基础上确定了选矿厂设计的工艺流程和相应的工艺参数。主要包括破碎、筛分、磨矿、磁选和过滤等工序。
破碎流程
破碎阶段采用三段一闭路、大块干选+扫选、筛上块矿干选工艺流程。中碎前设预先筛分，以提高中碎设备效率。具体流程为：大块干选在破碎过程中抛弃部分废石，降低入磨矿石量，从而提高磨矿效率 。
磨选流程
磨选阶段采用三段磨矿、阶段选别、细筛分级、淘洗和过滤工艺流程。设计的各段磨矿粒度分别为：一段磨矿粒度-200目60%，二段磨矿粒度-200目90%，最终磨矿粒度-200目95%。采用弱磁选工艺，可以获得铁品位>65%、回收率>80%的精矿 。
在设计阶段进行了多项工艺试验，以确定更优流程。主要试验内容包括：
1.干选抛废试验：在破碎阶段通过干选抛弃合格尾矿，减少入磨量，提高入磨品位。
2.高压辊磨试验：为下一步适合的破磨工艺流程提供依据。
3.粉矿磨前湿式预选试验：进一步优化磨选工艺，提高铁精矿的产率和品位。
设计的主要技术经济指标如下：
| 产品 | 产率 (%) | 铁品位 (%) | 铁回收率 (%) | 铁回收率 (%) | 产量 (万吨/年) |
|---|---|---|---|---|---|
| 原矿 | 100.00 | 34.09 | 100.00 | 5-22.4 | 800.00 |
| 大块废石 | 6.00 | 13.00 | 2.29 | 5-23.3 | 48.00 |
| 铁精矿 | 41.96 | 65.00 | 80.00 | 5-28.5 | 335.66 |
| 尾矿 | 52.04 | 11.60 | 17.71 | 16-90 | 416.34 |
选矿比为2.38，即处理2.38吨原矿可获得1吨铁精矿 。
通过对鞍山某铁矿的选矿工艺流程设计，验证了采用三段一闭路、大块干选+扫选、筛上块矿干选工艺流程的可行性和经济性。为了进一步提高选矿效率，建议进行以下优化措施：
1.扩大连选试验：在条件成熟时进行大规模连选试验，为现场流程设计提供可靠依据。
2.多粒级粗粒抛尾试验：进一步研究多粒级干选抛废工艺，以实现早抛多抛的原则，减少入磨量。
3.降硅除杂试验：针对铁精矿中硅含量偏高的问题，进行降硅除杂试验研究，以提高铁精矿品位。
通过以上优化措施，铁矿选矿厂不仅能提高铁精矿的产量和品位，还能显著降低生产成本，实现经济效益更大化。鞍山某铁矿的选矿工艺流程设计为其他类似矿山提供了宝贵的参考经验 。