菱铁矿由于其铁品位低，且多与钙、镁、锰呈类质同象共生，因此采用物理选矿方法很难获得铁品位45％以上的铁精矿。菱铁矿的选矿一直是一个世界性难题。我国陕西大西沟铁矿床储量3.02亿吨，是迄今为止我国已探明储量最大的菱铁矿矿床，矿石中铁矿物主要是菱铁矿和褐铁矿。由于嵌布粒度微细、品位低，脉石矿物除石英外，还含有绿泥石、碧玉等含铁硅酸盐矿物，选矿技术难度大，一直没有得到有效开发利用。
中国五矿集团公司所属长沙矿冶研究院对大西沟菱铁矿进行了大量试验研究工作。通过对菱铁矿的工艺矿物学研究和菱铁矿差示扫描量热分析，揭示了菱铁矿焙烧、磁选利用的可能性。通过详细的实验室实验，提出了磁化焙烧--磁选--浮选工艺流程。在实验室取得较好选矿指标的基础上，又先后进行现场半工业试验和工业试验。工业试验在菱铁矿原矿品位25.31%条件下，获得了焙烧矿品位30.08%、最终精矿品位61.48%、尾矿品位8.25%、回收率83.83%、铁精矿中SiO2含量4.28％的技术指标。以工业试验结果为依据，2006年底在陕西大西沟建成了90万吨/年的工业生产线，在工业生产试运行过程中，又成功解决了焙烧热耗高、回转窑结圈等工程技术问题，实现了稳定生产，连续考核一个月的平均指标为：原矿品位25.14%，焙烧矿品位30.41%，磁化率88.39%，铁精矿产率30.30%，品位60.59%，回收率80.81%。2007年至2008年共生产菱铁矿精粉46.4万吨，产值3.83亿元，新增利税12800万元。二期800万吨/年工程已开始筹建。工业生产考察数据表明，大西沟铁矿回转窑磁化焙烧相对于竖炉焙烧，能耗降低30%，资源利用率提高40%～50%。
该研究首次将焙烧-磁选-反浮选工艺用于低品位、微细粒、难处理菱铁矿工业生产，工艺流程先进、合理；实现了0～25mm粒级原矿的全粒级焙烧，焙烧产品均匀性、一致性好；研究出了合适的菱铁矿回转窑焙烧温度场、气流场、气氛控制技术；开发出了适合大西沟菱铁矿磁化焙烧生成的人工磁铁矿微细粒磁选工艺和以胺类阳离子为捕收剂的人工磁铁微细粒铁矿浮选工艺。研究成果通过了陕西省科技厅组织的专家鉴定，结论为"综合技术水平处于国内首创、国际领先"，该成果获2009年度中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术奖一等奖。该成果的应用为大规模开发利用我国菱铁矿和难选的贫细杂红铁矿奠定了技术基础，对我国采用煤基回转窑进行磁化焙烧利用菱褐铁矿起到了积极的示范作用。
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