复合铁矿是指伴生有多种有利用价值的元素的铁矿石。自然界中铁元素较为活泼，易与其他元素生成各种复杂的化合物。我国复合铁矿石主要分为磁铁矿-赤铁矿(菱铁矿)型铁矿石和多金属型铁矿石两大类，如鞍钢齐大山磁铁矿、赤铁矿石，武钢大冶铁矿磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、黄铜矿矿石，包钢白云鄂博铁、稀土、妮矿石，攀枝花钒、钦磁铁矿及钦铁矿石等。这类矿山约占我国主要铁矿山的1/4。

复合铁矿是指伴生有多种有利用价值的元素的铁矿石。自然界中铁元素较为活泼，易与其他元素生成各种复杂的化合物。由于各种元素类质同象的特性及地质环境的变化，一些有用元素富集到铁矿石中，例如钒离子以类质同象代替铁离子赋存于钛铁矿中，铁及钛的氧化物在高温热液的地质条件作用下相互固溶而形成钛铁矿(FeO·TiO2)及钛铁晶石(2FeO·TiO2)，镍、钴离子能进入铁的硫化物或代替镁、铁离子进入硅酸盐晶格中，铜、铅、锌都具有铜型离子结构，它们与硫化物紧密共生形成复合矿体。铁矿石由于存在可利用的伴生元素，经济价值提高。世界上存在着许多大型复合铁矿，如俄罗斯和美国的钒钛磁铁矿，南非含铬铁矿及中国铁钒稀土复合矿等。

我国复合铁矿石主要分为磁铁矿-赤铁矿(菱铁矿)型铁矿石和多金属型铁矿石两大类，如鞍钢齐大山磁铁矿、赤铁矿石，武钢大冶铁矿磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、黄铜矿矿石，包钢白云鄂博铁、稀土、妮矿石，攀枝花钒、钦磁铁矿及钦铁矿石等。这类矿山约占我国主要铁矿山的1/4。磁铁矿-赤铁矿(菱铁矿)型复合铁矿石存在着赤铁矿、菱铁矿难回收的问题;而多金属型复合铁矿石或存在赤铁矿(菱铁矿)难回收的问题，或存在与铁共生的其它多种金属矿物难回收的问题，或两种问题同时存在。上述问题的存在，严重制约了这些矿山的生产，因而影响了我国钢铁、稀土、钦等工业的发展。60年代初以来，针对上述难题，我国开展了多次科技攻关，取得了巨大成就，为我国国民经济建设提供了大量优质铁、稀土、钦、铜等金属矿产品，促进了我国钢铁，尤其是稀土及钦工业的迅猛发展。

磁铁矿是强磁性矿物，赤铁矿、菱铁矿是弱磁性矿物，磁铁矿采用弱磁选可以有效回收，赤铁矿、菱铁矿难以回收而存在于弱磁选尾矿中。为了有效回收赤铁矿、菱铁矿，曾广泛研究过各种不同的选矿工艺、设备及药剂。如还原焙烧磁选工艺，多种型号水磁或电磁强磁选机的研制及其强磁选工艺;跳汰机、重介质振动溜槽、螺旋选矿机、离心选矿机等多种设备的研制及其重选工艺;浮选-选择性絮凝脱泥工艺以及多种新型浮选药剂。经过长期试验考核对比，以新研制的SHP(仿琼斯)型电磁强磁选机为代表的强磁选技术效果较佳。因而，80- 90年代中期，SHP（仿琼斯）型电磁强磁选机在工业上得到了广泛应用。

该设备具有如下特点:

①磁场强度高（1. 2-1. 4 T）;

②聚磁介质为齿板型齿板，间隙无充填物，空间畅通，非磁性脉石矿物可顺利从齿板间隙排出，不易产生堵塞，分选性好;

③机械运转平稳，处理量大;

④弱磁性铁矿石精矿铁品位及回收率较高。随后，电磁立环强磁选机及SLON脉动高梯度强磁选机等新型设备也逐渐在工业上获得应用。到目前为止，磁铁矿一赤铁矿(菱铁矿)型复合铁矿石选矿厂基本上均采用了弱磁选一强磁选工艺流程。与此同时，我国研制并生产出了多种性能及型号的湿式强磁选机。

强磁选只是一种粗选作业，它可以丢掉大部分合格尾矿，精矿铁品位却不高。强磁选一次粗选的富集比约为1. 5-2. 2倍，且与脉石性质有关。若强磁选给矿铁品位为20%，则精矿铁品位为30%-44. 4%。因此，为获得高品位铁精矿，须对强磁选粗精矿进行深加工，如浮选、重选(粗粒赤铁矿)等。

1987年，齐大山选矿厂采用石油磺酸纳作捕收剂，在弱酸性矿浆中对强磁选粗精矿进行正浮选，获得铁品位65%以上的铁精矿。齐大山调军台选矿厂采用精制塔尔油氯化产品，在碱性矿浆中反浮选强磁粗精矿中的脉石矿物，精矿铁品位可提高至65%以上，反浮选作业回收率91. 72%。包钢选矿厂对弱磁选铁精矿和强磁选精矿合并的混合给矿，精矿铁品位可达61%以上，反浮选作业回收率94. 25%。1987年，弓长岭二选车间对强磁选粗精矿采用螺旋溜槽进行分级重选，精矿铁品位可提高到64. 5%以上。

值得提出的是太钢峨口磁铁矿-菱铁矿型复合铁矿石，磁铁矿易于回收。菱铁矿采用强磁选技术，虽然也能获得粗精矿，但由于尚未研制出可行的菱铁矿强磁精矿的精选工艺，强磁铁精矿铁品位低。目前，峨口铁矿只用弱磁选回收磁铁矿，菱铁矿不回收随尾矿排出，造成资源大量流失。峨口选矿厂的选矿比为3. 66，在当前全国选矿厂中最高。

1.包头白云鄂博铁矿石

白云鄂博铁矿是一个以铁、稀上、妮为主的多金属大型共生矿，包含有71种元素,170种矿物。矿石分为磁铁矿石和氧化铁矿石两类。氧化铁矿石中FeO/TFe =17% -25%，因此该类型矿石实际上为磁铁矿-赤铁矿型复合铁矿石。磁铁矿石的选矿不存在问题。氧化铁矿石因矿物嵌布粒度细，共生关系复杂，有用矿物和脉石的物化性质相近而难以分选。

从60年代开始，国家对白云鄂博铁矿的铁、稀土、妮的选矿组织过多次科技攻关，曾详细研究过混合浮选、优先浮选、还原焙烧磁选、重选、强磁选、选择性絮凝脱泥以及上述各种选矿方法的组合方案。

详细研究过磨矿粒度与铁、萤石、稀土等主要共生矿物单体解离的关系及其矿物工艺学。数十个不同的选矿工艺流程进行过实验室试验、连选试验、半工业及工业试验。1988年，包钢选择在<74 μm占90%的磨矿粒度条件下，采用弱磁选一强磁选-浮选工艺流程改造包钢选矿厂的氧化铁矿石的选矿系列，1990-1991年底改造完成并投入生产。工艺流程中的浮选由二部分组成:弱磁选和强磁选铁精矿合并进行反浮选;强磁中矿浮选回收稀土矿物。7-8年连续生产结果显示:选矿效果良好。精矿铁品位60%-62%，铁回收率71%-73%，其中有害杂质含量氟0. 78%，磷0. 12%;稀土精矿稀土品位为50%-60%，平均55. 31%，稀土回收率12. 55%。稀土中矿稀土品位为34. 49 % ,稀土回收率6. 01%，稀土总回收率18. 56%。其弱磁一强磁一浮选工艺流程体现了以铁为主，综合回收稀土的包头矿选矿原则。该工艺流程具有如下特点:

①在原矿磨矿细度不太细，铁矿物单体解离度只有80%的条件下能得到较高品位及回收率的铁精矿技术指标;

②采用弱磁、强磁选使矿物按磁性强弱分组，把性质、组成很复杂的矿物群体分为主要含铁的磁选铁精矿和主要含稀土矿物的强磁中矿两大类。大量矿泥和脉石进入强磁选尾矿。磁选铁精矿和强磁中矿因其矿物成分相对简单，矿物表面洁净未受浮选药剂污染，且矿泥少便于精选。过程稳定，简单可靠，适应性强;

③1978年以前，稀土矿物浮选所用捕收剂为脂肪酸，浮选精矿稀土品位低，回收率也低。烷基经肪酸用于稀土浮选后，稀土浮选有了重大突破。

1986年，轻肪酸中非极邻性基由烷基改为芳香基，即使用邻羚基芳基轻肪酸作稀土矿物的捕收剂后，稀土浮选技术指标又进一步提高。邻轻基芳基轻厉酸易与稀土矿物形成稳定络合物，而不易与钙、钡矿物形成稳定络合物。具有选择性高，捕收能力强等特点。

近年来，白云鄂博矿石随着向深部开采，矿石中钾、钠含量明显增加，影响了高炉炼铁的正常生产。因此，强磁选铁精矿除现在反浮选外，还需正浮选脱除含钾、钠高的钠辉石、钠闪石及含社的独居石，降低铁精矿中钾、钠、社的含量，消除钾、钠对炼铁的不利影响，降低高炉渣的放射性，改善厂区的环境卫生。

2.攀枝花钒钦磁铁矿石

攀枝花钒钦磁铁矿占中国钒钦磁铁矿的87%左右。主要有用矿物为钦磁铁矿和钦铁矿。钦磁铁矿采用弱磁选易回收，其磁选厂于1978年建成投产。年产5万t钦精矿的选钦厂也于1979年底建成投产，1990年规模扩大至10万t/a。但选钦厂的重选一强磁选一浮选一电选工艺流程仅能处理0. 4 -0. 04 mm级别(产率为55%)的弱磁选尾矿。小于0. 04 mm级别(产率45%，钦铁矿分布率50%)不能处理而排入尾矿。选钦厂钦铁矿的选矿回收率只有18%。细粒级(<0. 04 mm)钦铁矿选矿经几十年的试验研究，于1997年获得突破。采用MOS捕收剂(为两种脂肪酸改性后的混合物)，在弱酸性矿浆中处理细粒级钦铁矿。浮选钦精矿钦品位47. 3%-48%，细粒钦铁矿作业回收率60% - 70%，为攀钢钦铁矿的选矿展开了新的一页。

3.武钢大冶铁矿铁矿石

大冶铁矿矿石主要矿物为磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、黄铜矿、黄铁矿，为磁铁矿一赤铁矿菱铁矿型和多金属型并存的复合铁矿石。混合矿石采用弱磁选一强磁选工艺流程可以有效回收铁矿物，得到磁铁矿精矿和强磁选赤铁矿、菱铁矿精矿两种有用产品。强磁选铁精矿铁品位随其中菱铁矿和赤铁矿比例的变化而变化。赤铁矿含量大则铁品位高，反之则低。铁品位在32% -42%范围内。武钢为了保证高炉生产，规定强磁选精矿铁品位(39±3)%，低于该值则不能用作炼铁厂的原料。目前，含铁品位低于36%的强磁铁精矿已堆存了近百万吨。

与铁共生的铜、硫矿物使用乙黄药:丁黄药=1:1的组合药剂或单一乙黄药浮选回收。虽然能获得高回收率的铜硫混合精矿，但混合精矿铜硫分离、难度很大，很难得到高品位的铜精矿。曾研究过多种调整剂、抑制剂及搅拌时间试验，试图有效分离铜、硫，但效果不佳。90年代，大冶铁矿把铜硫混合精矿放入∅50 m浓密机中长时间浓缩沉降，底流矿浆再进行铜硫分离，其分离效率明显提高。这说明混合精矿中黄铁矿表面所吸附的黄药在大量水稀释的前提下，经长时间搅拌或静置后才能解吸脱落，从而实现黄铜矿与黄铁矿的有效分离，选择性回收黄铜矿。

20多年来，我国复合铁矿石选矿技术取得了巨大进展。磁铁矿-赤铁矿型复合铁矿石采用弱磁选一强磁选-浮选(重选)工艺流程可以取得较好的技术指标;包头白云鄂博铁矿矿石中的磁铁矿-赤铁矿及稀土矿物的选矿难题采用强磁选技术和高效浮选捕收剂也基本得到了解决;攀枝花选钦厂粗粒级(0. 4-0.04 mm)及细粒级(<0. 04 mm)的选矿技术获得重大突破。我国磁铁矿-菱铁矿或菱铁矿、赤铁矿型复合铁矿石通过攻关只解决了菱铁矿的强磁粗选问题，含菱铁矿的强磁粗精矿的深加工精选尚没解决。如峨口菱铁矿仍不能回收利用。大冶铁矿含菱铁矿比例大的强磁选铁精矿，也不能送炼铁厂使用。不仅需要大片土地堆存，而且造成国家资源的流失;包头白云鄂博复杂矿石强磁选铁精矿中有害杂质钾、钠、社含量高，冶炼时高炉结瘤，社含量偏高使高炉渣放射性超标，污染环境。我国数十年的红铁矿选矿攻关虽然取得了很大成绩，但还存在一些急待解决的选矿技术问题。这些问题希望引起有关领导部门的高度重视。对尚未解决的、带有共性的氧化铁矿强磁铁精矿的精选技术继续开展选矿技术的攻关研究，以取得复合铁矿石(氧化铁矿)科技攻关的全面胜利。这也是当前利用好两个资源(国内、国外)的一个重要方面。在少开或不开新矿山的条件下，对已开发矿山加强采选技术研究，尽一切努力不浪费资源，把我国已开发矿山资源的回收利用能力，提高到一个相当高的水平。