CN101462093A - 一种低品位铁矿石的富集方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低品位铁矿石的富集方法及装置，包括以下工序：a)粗碎工序；b)细碎工序；c)混匀工序；d)焙烧工序；e)球磨工序；f)分级工序；g)粗磁选工序；h)精磁选工序；i)重选工序，本发明与现有技术相比，将原低品位的赤铁矿石、镜铁矿石、褐铁矿石焙烧后制成铁精矿品位为60－70％，铁回收率为75－85％，焙烧窑具有操作简单、布料均匀、通风顺畅、底火稳定、运转平稳、出料连续快速、节能环保等特点。
Description
技术领域
本发明属于一种低品位铁矿石的富集方法及装置，特别属于低品位的赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿石的富集方法及装置。
背景技术
国内低品位(TFe品位为30-55％)的赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿等弱磁性矿石繁多，约占铁矿石总储量的22％，其中的褐铁矿石是含水氧化铁矿石，主要由针铁矿、水针铁矿和含不同结晶水的氧化铁及泥质物质的混合物所组成的，形成结晶水，用普通物理选矿的方法，铁精矿石品位很难提高，特别是褐铁矿石在破碎及磨矿过程中，泥化现象严重，分选时的金属回收率低，通常不超过60％。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种品位高的低品位铁矿石，特别是低品种褐铁矿的富集方法。
本发明解决技术问题的技术方案为：一种低品位铁矿石的富集方法，包括以下工序：a)粗碎工序；b)细碎工序；c)混匀工序；d)焙烧工序；e)球磨工序；f)分级工序；g)粗磁选工序；h)精磁选工序；i)重选工序，所述的混匀工序中，将细碎工序粉碎好的铁矿石与粒度为小于13mm的煤粉、水进行混合，铁矿石、煤粉、水的重量比为100：5-8：8-10。
为了提高铁矿石的品位，还可在混合工序中加入催化剂，所述的催化剂为工业盐、苛性钠或生石灰一种或数种的混合物，催化剂与铁矿石的重量比为1000：3-5。
所述的焙烧工序中，焙烧窑分为四个带，从窑顶到窑底分别为预热带、焙烧带、冷却带、卸料带，
所述的预热带温度为100-400℃。
所述的焙烧带温度为800-1000℃。
所述的冷却带温度为200-300℃。
所述的卸料带的温度小于200-500℃。
四个带所需时间根据矿物性质及结晶水含量而设定。
预热带、焙烧带、冷却带、卸料带的高度比根据矿石性质而定。
优选的焙烧带温度为950—980℃。
所述的煤粉为山西晋城无烟煤的标准煤、优质煤、特优煤，煤粉中的灰分(ad)重量浓度为13-21％，全水份(Mt)的重量浓度小于等于8％，全硫(St)重量浓度小于1％，挥发分Vdaf重量浓度为6-8％，应用基低位发热量5700-6500kcar/kg。
所述的粗磁选工序中，磁场强度为2000-2500Oe。
所述的精磁选工序中，磁场强度为1000-1500Oe。
所述的重选工序中，重选摇床为粗砂刻槽摇床，床条为60-120条。
根据矿石的洁净程度，还可在b)细碎工序与c)混匀工序之间增加擦洗工序，以清除矿石中的杂物。
本发明可以用现有的立式焙烧窑，但优选的是下述的立式焙烧窑。
所述的立式焙烧窑由窑体，位于窑体顶部的窑罩，布料机构、位于窑体下部内腔的出料装置，窑罩的一端与窑体的顶部相联，布料机构位于窑罩另一端，布料机构中料斗的轴线与窑体的轴线相重合，在与出料机构中的伞齿相应的窑体壁中设有循环水冷却装置，以使焙烧好的矿石急冷到200-300℃，冷却好的矿石经出料机构输送到球磨机进行碾磨。
所述的出料机构为水平电振出料机。
为了使焙烧窑均匀加热，得到均匀焙烧的效果，在窑体的焙烧带设置有腰风管，腰风沿窑体的径向穿过焙烧带。
所述的腰风管沿窑体的轴径向均布，其数量为4-8个。
为了使焙烧的效果更好，所述的位于焙烧带位置的窑体为变径的窑体。
为了便于控制窑体内的温度，在窑体各带设有热电偶管，直接通过电子显示器显示窑内温度，可以随时了解到窑内的问题，以确保不过烧，不欠烧
本发明中破碎矿粉与煤粉、水混合后，进入布料部分中的料斗及撒料溜子，均匀布入窑体内，经热气流预热，随着料柱下移，生料从外表到中心进行焙烧，直到磁化温度，形成熟料，熟料在冷却带进行冷却，冷却后的熟料经出料机构输送到球磨机。
物料在窑内发生了氧化还原反应，其反应式为：
2C+O2＝2CO↑
3Fe2O3+CO＝CO2↑+2Fe3O4+3H2O↑
本发明与现有技术相比，将原低品位的赤铁矿石、镜铁矿石、褐铁矿石焙烧后制成铁精矿品位为60-70％，铁回收率为75-85％，焙烧窑具有操作简单、布料均匀、通风顺畅、底火稳定、运转平稳、出料连续快速、节能环保等特点。
附图说明
图1为本发明优选的焙烧窑结构示意图。
在图1中，1为布料机构、2为窑罩、3为窑体、4为伞齿，5为循环水冷却装置，6为通风管道，7为出料机构，9为腰风管、11为撒料溜子，31为预热带、32为焙烧带、33为冷却带、34为卸料带。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细的说明。
实施例1：
所述的褐铁矿石的TFe品位为42.7％，SiO2的重量含量为16％，结晶水为10％。
所述的褐铁矿石的富集方法，包括以下工序：a)粗碎工序；b)细碎工序；c)混匀工序；d)焙烧工序；e)球磨工序；f)分级工序；g)粗磁选工序；h)精磁选工序；i)重选工序：
在c)混匀工序中：将细碎工序粉碎好的褐铁矿石与粒度为小于13mm的煤粉、水进行混合，铁矿石、煤粉、水的重量比为100：5：8。
所述的煤粉为山西晋城无烟煤的标准煤、煤粉中的灰分(ad)重量浓度为13-21％，全水份(Mt)的重量浓度小于等于8％，全硫(St)重量浓度小于1％，挥发分Vdaf重量浓度为6-8％，应用基低位发热量5700-6500kcar/kg。
在d)焙烧工序中，所用的立式焙烧窑如图1所示，所述的立式焙烧窑由窑体3，位于窑体3顶部的窑罩2，布料机构1、位于窑体2下部内腔的出料装置7，窑罩2的一端与窑体3的顶部相联，布料机构1位于窑罩2另一端，布料机构1中料斗的轴线与窑体3的轴线相重合，在与出料机构7中的伞齿4相应的窑体壁中设有循环水冷却装置5，以使焙烧好的矿石急冷到200-300℃，冷却好的矿石经出料机构7输送到球磨机进行碾磨。
所述的出料机构7为水平电振出料机。
为了使焙烧窑均匀加热，得到均匀焙烧的效果，在窑体的焙烧带32设置有腰风管9，腰风沿窑体2的径向穿过焙烧带32。
所述的腰风管9沿窑体2的轴径向均布，其数量为8个。
为了使焙烧的效果更好，所述的位于焙烧带32位置的窑体2为变径的窑体2。
为了便于控制窑体内的温度，在窑体预热带31、焙烧带32、冷却带33、出料带34中设有热电偶管，直接通过电子显示器显示窑内各带的温度，可以随时了解到窑内的问题，以确保不过烧，不欠烧。
所述的焙烧工序中，焙烧窑分为四个带，从窑顶到窑底分别为预热带、焙烧带、冷却带、卸料带，其高度比根据矿物性质而设定。
所述的预热带温度为100℃。
所述的焙烧带温度为800℃。
所述的冷却带温度为200℃。
所述的卸料带的温度小于200℃。
四个带的时间具体为预热带60分钟、焙烧带80分钟、冷却带60分钟、卸料带60分钟。
g)粗磁选工序：磁场强度为3500Oe。
h)精磁选工序：所述的精磁选工序中，磁场强度为2500Oe。
i)重选工序：重选摇床为粗砂刻槽摇床，床条为60条。
实施例1所制成的铁精粉的TFe品位为61.3％，铁回收率为80.13％。
实施例2：
所述的赤铁矿矿石的TFe品位为47％，SiO2的重量含量为14％，结晶水为3％。
所述的赤铁矿石的富集方法，包括以下工序：a)粗碎工序；b)细碎工序；c)混匀工序；d)焙烧工序；e)球磨工序；f)分级工序；g)粗磁选工序；h)精磁选工序；i)重选工序：
在c)混匀工序中：将细碎工序粉碎好的褐铁矿石与粒度为小于13mm的煤粉、水进行混合，铁矿石、煤粉、水的重量比为100：7：9。
所述的煤粉为山西晋城无烟煤的标准煤、煤粉中的灰分(ad)重量浓度为13-21％，全水份(Mt)的重量浓度小于等于8％，全硫(St)重量浓度小于1％，挥发分Vdaf重量浓度为6-8％，应用基低位发热量5700-6500kcar/kg。
所述的d)焙烧工序中，焙烧窑分为四个带，从窑顶到窑底分别为预热带、焙烧带、冷却带、卸料带，其高度比根据矿物性质而设定。
所述的预热带温度为200℃。
所述的焙烧带温度为900℃。
所述的冷却带温度为300℃。
所述的卸料带的温度小于200℃。
四个带的时间具体为预热带60分钟、焙烧带80分钟、冷却带60分钟、卸料带，60分钟。
g)粗磁选工序：磁场强度为3500Oe。
h)精磁选工序：所述的精磁选工序中，磁场强度为2500Oe。
i)重选工序：重选摇床为粗砂刻槽摇床，床条为120条。
实施例2所制成的铁精粉的TFe品位为62.8％，铁回收率为82.3％。
实施例3：
所述的镜铁矿矿石的TFe品位为45.8％，SiO2的重量含量为16％，结晶水为2.3％。
所述的镜铁矿石的富集方法，包括以下工序：a)粗碎工序；b)细碎工序；c)混匀工序；d)焙烧工序；e)球磨工序；f)分级工序；g)粗磁选工序；h)精磁选工序；i)重选工序：
在c)混匀工序中：将细碎工序粉碎好的褐铁矿石与粒度为小于13mm的煤粉、水进行混合，铁矿石、煤粉、水的重量比为10：1：1。
所述的煤粉为山西晋城无烟煤的标准煤、煤粉中的灰分(ad)重量浓度为13-21％，全水份(Mt)的重量浓度小于等于8％，全硫(St)重量浓度小于1％，挥发分Vdaf重量浓度为6-8％，应用基低位发热量5700-6500kcar/kg。
所述的d)焙烧工序中，焙烧窑分为四个带，从窑顶到窑底分别为预热带、焙烧带、冷却带、卸料带，其高度比根据矿物性质而设定。
所述的预热带温度为300℃。
所述的焙烧带温度为900℃。
所述的冷却带温度为300℃。
所述的卸料带的温度小于200℃。
四个带的时间具体为预热带60分钟、焙烧带80分钟、冷却带60分钟、卸料带60分钟。
g)粗磁选工序：磁场强度为3500 Oe。
h)精磁选工序：所述的精磁选工序中，磁场强度为2500 Oe。
i)重选工序：重选摇床为粗砂刻槽摇床，床条为80条。
实施例3所制成的铁精粉的TFe品位为62.4％，铁回收率为81.7％。
实施例4：
除在铁矿石中加入工业盐，其与铁矿石的重量比为1000：3外，其余与实施例1相同。
实施例4所制成的铁精粉的TFe品位为64.8％，铁回收率为83.9％。
实施例5：
除在铁矿石中加入工业盐与苛性钠的混合物，工业盐与苛性钠的重量比为1：1，混合物与铁矿石的重量比为1000：4外，其余与实施例1相同。
实施例5所制成的铁精粉的TFe品位为64.85％，铁回收率为84.3％。
实施例6：
除在铁矿石中加入工业盐、苛性钠与生石灰的混合物，工业盐、苛性钠、生石灰的重量比为1：1：1，混合物与铁矿石的重量比为1000：5外，其余与实施例1相同。
实施例6所制成的铁精粉的TFe品位为65.6％，铁回收率为84.6％。
Claims (10)
1、一种低品位铁矿石的富集方法，包括以下工序：a)粗碎工序；b)细碎工序；c)混匀工序；d)焙烧工序；e)球磨工序；f)分级工序；g)粗磁选工序；h)精磁选工序；i)重选工序，
其特征在于：所述的混匀工序中，将细碎工序粉碎好的铁矿石与煤粉、水进行混合，铁矿石、煤粉、水的重量比为100：5-8：8-10。
2、根据权利要求1所述的一种低品位铁矿石的富集方法，其特征在于：在混合工序中加入催化剂，所述的催化剂为工业盐、苛性钠或生石灰一种或数种的混合物，催化剂与铁矿石的重量比为1000：3-5。
3、根据权利要求1或2所述的一种低品位铁矿石的富集方法，其特征在于：所述的焙烧工序中，焙烧窑分为四个带，从窑顶到窑底分别为预热带、焙烧带、冷却带、卸料带，
所述的预热带温度为100-400℃；
所述的焙烧带温度为800-1000℃；
所述的冷却带温度为200-300℃；
所述的卸料带的温度小于200-500℃。
4、根据权利要求3所述的一种低品位铁矿石的富集方法，其特征在于：所述的焙烧带温度为950—980℃。
5、根据权利要求1、2或4所述的一种低品位铁矿石的富集方法，其特征在于：所述的粗磁选工序中，磁场强度为2000-2500 Oe。
6、根据权利要求1、2或4所述的一种低品位铁矿石的富集方法，其特征在于：所述的精磁选工序中，磁场强度为1000-1500 Oe。
7、根据权利要求1、2或4所述的一种低品位铁矿石的富集方法，其特征在于：所述的重选工序中，重选摇床为粗砂刻槽摇床，床条为60-120条。
8、根据权利要求1、2或4所述的一种低品位铁矿石的富集方法，其特征在于：在b)细碎工序与c)混匀工序之间增加擦洗工序。
9、用于权利要求1中焙烧工序的立式焙烧窑，所述的立式焙烧窑由窑体(3)，位于窑体顶部的窑罩(2)，布料机构(1)、位于窑体(3)下部内腔的出料装置(7)，窑罩(7)的一端与窑体(2)的顶部相联，布料机构(1)位于窑罩(2)另一端，布料机构(1)中料斗的轴线与窑体(3)的轴线相重合，在与出料机构(1)中的伞齿(4)相应的窑体(3)壁中设有循环水冷却装置，以使焙烧好的矿石急冷到150-200℃，冷却好的矿石经出料机构(7)输送到球磨机进行碾磨，其特征在于：在窑体(3)的焙烧带(32)设置有腰风管(9)，腰风沿窑体的径向穿过焙烧带(32)。
10、根据权利要求9所述的立式焙烧窑，其特征在于：位于焙烧带位置的窑体(3)为变径的窑体。
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