(1) 단일 자력 선별 공정. 자철석은 가장 초기에 이용된 광석 중 하나이며, 자철석 선광은 철광석 선광의 주요 공정이다. 마그네타이트 광석은 주로 퇴적 변성 마그네타이트 광석이다. 광석 내 철 광물의 대부분은 마그네타이트이며, 주로 미세 입자이다. 갱석 광물은 주로 석영이나 앰피볼과 같은 규산염 광물이며, 그중 일부는 다량의 철 규산염을 함유하고 있다. 마그네타이트 광석은 자성이 매우 강한 광물이므로, 약한 자력 선별을 통해 고품위 및 고회수율의 철 정광을 얻을 수 있다. 많은 중대형 자력 선별 플랜트는 분쇄 입자 크기가 0.2~0.3 mm보다 클 경우 1단계 분쇄 자력 선별 공정을, 0.2~0.3 mm보다 작을 경우 2단계 자력 선별 공정을 사용하는 경우가 많습니다. 약한 거친 분쇄로 적격 광미를 분리할 수 있는 경우에는 단계별 분쇄 자력 선별 공정이 사용됩니다. 각 분쇄 단계의 산물에 주변 암석이나 광석이 섞여 채굴 과정에서 일정량의 갱석 광물이 생성되는 경우, 분쇄 전 선별을 위해 건식 자력 선별기가 사용됩니다. 일부 광석의 경우, 철 함량이 66%–68%인 고품위 철 정광을 얻기 위해 미세 선별, 자력 분리 컬럼, 역부유법 등의 추가 처리 방법을 사용할 수 있습니다.

현재 선광 대상인 자철석의 입자 크기가 점차 미세해짐에 따라, 자성 응집 현상이 선광 공정에 미치는 부정적인 영향이 점점 더 뚜렷해지고 있다. 자성 및 비자성 불순물이 존재하기 때문에, 자력 분리만으로는 정광의 품위를 향상시키기가 점점 더 어려워지고 있다.

(2) 약자성 양이온 역부유 공정 흐름도 약자성 역부유 공정은 자력 분리법과 역부유법을 결합하여 자철광 선광 과정에서 상호 보완적인 이점을 얻으며, 이는 자철광 선광 농축물의 품위를 향상시키는 데 도움이 된다. 역부상 공정은 시약 시스템, 특히 집합제의 유형에 따라 양이온 역부상과 음이온 역부상으로 나뉩니다. 양이온 역부상은 전분을 자철석의 억제제로 사용하고, 도데실아민과 같은 아민 시약을 집합제로 사용합니다. 이 공정의 장점으로는 간단한 시약 시스템, 낮은 펄프 온도 요구 조건(25℃ 이상), 중성 펄프 등이 있습니다. 단점으로는 후속 공정에 불리한 끈적거리는 부양 거품, 낮은 선택도, 철 농축물 내 높은 SiO₂ 함량, 불안정한 지표, 고무에 대한 심각한 부식 작용 등이 있습니다. 예를 들어, 중국의 대규모 철광산인 안산철강그룹의 공창링 철광석 선광 공장은 약자성-양이온 역부상 공정을 도입하여 좋은 성과를 거두고 있다. 양이온 역부유법을 사용하여 안산철강그룹 공창링 자철석 선광 공장은 철 농축물 함량을 64%–65% 철 및 8%–10% SiO₂인 철광석 농축물 함량을 68.5%–69.5% 철로 높이고, SiO₂를 3.5%–4%로 낮출 수 있습니다.

(3) 약자성 음이온 역부유 공정. 양이온 역부유와 비교할 때, 음이온 역부유는 부유 거품이 끈적거리지 않고, 지표가 더 안정적이며, 고무에 미치는 부식 효과가 미미하다는 등의 장점을 가지고 있다. 그러나 음이온 역부양법은 더 다양한 시약이 필요하고, 부양 펄프 온도가 더 높아야 하며(30℃ 이상), 알칼리성 펄프를 사용해야 하는데, 이는 농축물 파이프라인 수송 및 농축물 직접 여과에 유리하다. 여과 전에는 산 처리가 필요하다. 예를 들어, 지안산 철광산은 안산형 자철광 매장지이다. 마안산 광업 연구소는 약자성 양극 부양 공정과 약자성 역부양 공정을 비교 분석했습니다. 지안산 철광산의 특성을 바탕으로, 지안산 철광산 선광 공장의 철 및 실리카 저감 공정은 음이온 역부양 공정으로 결정되었으며, 이를 통해 더 우수한 지표를 달성했습니다. 타이위안 철강 그룹의 지안산 자철광 선광 공장에서는 음이온 역부유법을 채택하고 있으며, 이를 통해 약자성 분리 공정에서 철 농축물 함량을 65.75% 철 및 28.5% SiO₂인 철광 농축물 함량을 69.08% 철로 높이고, SiO₂ 함량을 3.5%–4%로 낮출 수 있습니다.

(4) 완전 자력 분리 공정 오랫동안 대부분의 자철광 선광 공장에서는 기존의 드럼형 자력 분리기를 주요 선광 장비로 사용해 왔습니다. 자력 분리기 사양, 급재 방식 및 탱크 구조에 상당한 기술적 개량이 이루어졌음에도 불구하고, 강력한 “자력 응집” 효과로 인해 자력 분리 공정의 선별성이 저하되어 “자성 불순물”과 “비자성 불순물”이 발생합니다. 이로 인해 최종 자철석 정광의 SiO₂ 함량이 6.5%를 초과하는 등 지속적으로 높은 수치를 보입니다. 고품질 철 정광을 얻기 위해 일부 선광 공장에서는 다양한 완전 자력 선별 방식을 채택하고, 새로운 자력 선별 장비를 사용하여 산업 시험에서 철 정광 등급 69% 이상, SiO₂ 함량 4% 미만과 같은 우수한 지표를 달성했습니다. 예를 들어, 벤시 철강 와이토우산 및 난펀 선광 공장은 자력 분리 컬럼을 사용하여 철 정광에서 석영 내생물을 효과적으로 분리합니다. 이 경우 선광물의 철 등급은 약 69.5%까지 높아지고, 선광물 내 SiO₂ 함량은 4% 미만으로 감소하며, 광미 등급과 금속 회수율은 기본적으로 변함이 없고, 새로 추가되는 처리 비용은 20위안/t 미만입니다.

전체 자력 분리 공정은 주로 다양한 신형 자력 분리 장비를 조합하여 자철석을 효과적으로 분리하는 데 중점을 둡니다. 대표적인 장비로는 자력 분리 컬럼, 고주파 진동 미세 체, 자기장 선별기, 자력 응집기, 자력 제거기 등이 있습니다. 이러한 장치들을 기존의 약자력 선별 장비와 결합함으로써 자력 선별 기술의 발전이 크게 촉진되었다. 철 및 규소 저감을 위한 역부유법과 비교할 때, 완전 자력 선별 공정은 공정이 간단하고, 기술이 신뢰할 수 있으며, 투자 비용이 적고, 건설 기간이 짧으며, 운영 비용이 낮고, 환경 오염이 없다는 등의 장점을 가지고 있습니다. 그러나 완전 자력 선별 공정의 보급에는 일정한 한계가 있으며, 미세하게 산재된 자철석의 경우 종종 양호한 지표를 얻지 못하는 경우가 있습니다.

(5) 초미세 분쇄-습식 자력 선별 광미 제거 공정: 이 공정은 광석을 5mm 또는 3mm 미만으로 분쇄한 후, 영구자석식 중강도 자력 선별기를 사용하여 습식 자력 선별 및 광미 제거를 수행하는 과정입니다. 이 공정은 에너지 절약, 소비 감소, 극저품위 철광석의 효율적 활용, 그리고 최종 철 정광 품질 향상에 특히 중요합니다. 20% 미만의 품위를 가진 철광석을 개발하고 활용하기 위해, 마안산 철강(Maanshan Iron & Steel)의 가오쿤(Gaocun) 철광산은 고압 롤러 밀을 사용하여 광석을 3mm 미만으로 분쇄한 후, 이어서 중강도 습식 자력 선별을 통해 40%의 거친 광미(tailings)를 제거함으로써, 원료의 철 함량을 약 40%로 높였습니다. 재분쇄 및 재선별 과정을 거쳐 최종 철 정광을 얻었습니다. 이 공정을 통해 최종 철 정광 등급은 65% 이상을 달성했으며, SiO₂ 함량은 4% 미만으로, 광미 등급은 10% 미만으로 낮췄다. 또한, 산동 라이우 철광산과 진링 철광산은 해머 크러셔-습식 영구 자석 중강도 자력 선별 공정을 채택하고 있습니다. 원료의 입자 크기는 80% -5mm 이상이며, 이를 통해 30%에서 40%에 달하는 거친 광미 제거가 가능합니다.