CN102389859B

CN102389859B - 一种镜铁矿的加工利用方法

Info

Publication number: CN102389859B
Application number: CN 201110342431
Authority: CN
Inventors: 白丽梅; 张锦瑞; 牛福生; 邵凤俊; 郝雨; 张晓亮; 马玉新; 刘波; 田力男; 曲云龙
Original assignee: Hebei United University
Current assignee: Hebei United University
Priority date: 2011-11-03
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2031-11-03
Also published as: CN102389859A

Abstract

一种镜铁矿的加工利用方法，属于矿物加工技术领域。其特征在于：处理粒度嵌布不均匀的高钙低硅镜铁矿，将镜铁矿细碎产品进行粗细分级，粗粒级产品进行跳汰分选，细粒级产品进行弱磁选，弱磁选尾矿进行强磁选，弱磁选精矿为冶炼用铁精矿；跳汰选精矿和强磁选精矿进行磨矿，磨矿产品进行摇床分选，摇床选精矿再进行磨矿，便得到涂料级云母氧化铁产品；跳汰选尾矿、强磁选尾矿和浮选尾矿进行磁化焙烧，焙烧产品进行水淬，水淬产品再磨后，进行弱磁选得到冶炼用铁精矿。本发明对低品位镜铁矿资源提供一种高效利用的加工方法。对于低品位镜铁矿矿石的经济合理开发具有重要意义。

Description

一种镜铁矿的加工利用方法

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种镜铁矿的加工利用方法。

背景技术

镜铁矿是赤铁矿的一种，是一种稳定的a-Fe₂O₃的结晶休，属于三方晶系菱形，类似六方晶体系的板状物。这种六角形板状物的底面是裂开面，所以能分裂成云母状薄片，称为云母氧化铁。云母氧化铁主要用作防锈颜料。涂刷在金属表面上，类似鱼鳞，形成平展的叠片层，其片状结构具有优良的屏蔽性。并且表面能吸收紫外光线，吸收后成为一种温和状态。另一方而，太阳是氧化促进剂，直接侵蚀漆膜，而它有反射作用所以它的耐候性好。云母氧化铁还带有磁性，因此在钢铁表面上被紧密吸附住，早期促进成膜，使漆膜的附着力好，有“盔甲油漆”之美誉。还具有反射外来光线、吸收紫外线、降低紫外线对漆膜的破坏作用。因此，被广泛用作永久性钢建筑的防锈颜料，如桥梁、塔架、护栏、车辆、船舶的面漆等。使用寿命都达15年以上。由于云母氧化铁价格相对比较低廉，用其配制防锈漆基本上不改变原制漆工艺等特点。用其制得的防锈漆，其常规技术指标均大大优于相应的红丹防锈漆，可以全面取代红丹，并在铁红系列及其他系列的防锈颜料中具有明显的竞争优势。

英国、德国、日本等国云母氧化铁防锈漆已有80多年的历史。我国从20世纪70年代开始研究、生产、使用云母氧化铁防锈漆，距今也有40多年历史，积累了一定的经验。而镜铁矿资源大部分在德国、奥地利、英国、美国等国，而我国则不多见，只在海南、广西等少量地区有矿藏。高品位镜铁矿资源更是少见。由于镜铁矿是赤铁矿的一种，国内低品位镜铁矿大部分也作红矿进行开采，用来生产冶炼用铁精矿。酒钢选矿厂处理的矿石主要是镜铁矿，现采用焙烧-磁选-阴离子反浮选工艺来生产铁精矿。原矿直接焙烧，不仅能耗高，并且也破坏了镜铁矿的晶体结构，只能生产冶炼用铁原料。马鞍山院采用强磁一重选一弱磁联合流程，生产云母氧化铁精矿。CN101428248A和CN101716651A也公开了一种回收镜铁矿的选矿方法，虽然没有破坏镜铁矿的晶体结构，但生产的精矿也只能用来生产冶炼用铁精矿。这些处理方法都没有考虑到镜铁矿本身所具有的价值。

发明内容

本发明针对现有镜铁矿选别技术中的不足、云母氧化铁的市场前景和铁矿资源的短缺，提供一种低品位镜铁矿的高效加工利用方法。将镜铁矿细碎产品进行粗细分级，筛上粗粒级产品进行跳汰分选，筛下细粒级产品经过弱磁选，弱磁选尾矿再经过强磁选，强磁选精矿和跳汰选精矿进行磨矿，磨矿产品经过摇床，摇床选精矿再经过磨矿后便得到附加值高的云母氧化铁产品；摇床选尾矿进行浮选；跳汰选尾矿、浮选尾矿以及强磁选尾矿脱水，脱水后配上煤粉进行焙烧，焙烧产品经过水淬后进行弱磁选，弱磁精矿脱水后便得到冶炼用的铁精矿产品。

本发明的技术方案为：

(1)首先镜铁矿矿石超细碎至-2mm，其产品用筛孔为0.6mm～1mm的筛子进行粗细分级，筛上产品进行跳汰分选，筛下产品经过弱磁选，磁场强度为84-168kA/m，弱磁选精矿脱水得到冶炼用的铁精矿产品，弱磁选尾矿再经过强磁选，磁场强度为960-1440kA/m；

(2)对跳汰选精矿和强磁选精矿进行磨矿分级，磨矿分级最终产品细度为-0.074mm占84％-86％，磨矿分级后进行摇床分选，摇床选精矿再进行磨矿分级，磨矿分级最终产品细度为-0.063mm占99％，磨矿分级最终产品脱水后得到涂料级云母氧化铁产品。摇床选尾矿进行浮选，浮选作业包括一次粗选、一次精选和一次扫选，精选尾矿和扫选精矿依次返回粗选作业；粗选作业中，矿浆质量浓度为25％-35％，矿浆pH调整剂为氢氧化钠，矿浆pH控制在11-12；活化剂为氧化钙，每吨干矿用量为0g-300g；抑制剂为淀粉，每吨干矿用量为800g-1200g；捕收剂RA515，每吨干矿用量为200g-300g；精选作业中，矿浆质量浓度为22％-28％，捕收剂RA515每吨干矿用量为80g-150g；扫选作业中，矿浆质量浓度为25％-35％，抑制剂淀粉每吨干矿用量为300g-600g；浮选精矿脱水后得到冶炼用铁精矿；

(3)跳汰选尾矿、强磁选尾矿和浮选尾矿脱水后进行磁化焙烧，空隙率为30-50％，焙烧温度为750℃-800℃，焙烧时间为40min-60min，煤与矿的重量百分比为10％-13％，水与矿的重量百分比为8％-12％；磁化焙烧产品进行水淬，水淬后进行磨矿分级，磨矿分级最终产品细度为-0.074mm占90％-95％，磨矿分级最终产品进行弱磁选，弱磁选磁场强度为168-240kA/m，弱磁选精矿进行浮选，弱磁选尾矿为最终尾矿。

采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，能有效的回收高附加值的片状云母氧化铁产品，同时也充分回收了细粒嵌布难回收的氧化铁。镜铁矿在粒度较粗时，采用摇床或螺旋溜槽分选时，片状结构会漂浮在表面，进入中矿或尾矿中，分选效果较差。故粗磨条件下，对镜铁矿进行分级，粗粒级镜铁矿进行跳汰选，可充分回收镜铁矿，经过一次跳汰分选可以产出全铁品位56％、作业回收率72％的片状云母氧化铁精矿和品位12％的尾矿，分选效果好。对于高钙低硅的镜铁矿，浮选过程中可以少加甚至不加活化剂氧化钙，这样不仅可以降低药剂成本，同时也可以降低矿浆粘度，避免管道粘接，以及环境污染。在磨矿分级作业中产品首先给入磨矿分级作业里的分级设备，分级设备分出的粗粒级产品给入磨矿设备，经磨矿设备磨矿后再返给分级设备构成闭路磨矿循环，这样不仅可以保证磨矿浓度，也可以减少镜铁矿的过磨。在强磁选前的弱磁选作业，如果原矿中没有强磁性矿物，可以不经过弱磁选作业，直接进行强磁选。磨矿中尽量采用棒磨机，这样可以有效地减少过磨。跳汰选尾矿、浮选尾矿以及强磁尾矿经过过滤后，直接进行焙烧，在焙烧过程中，在物料有一定的空隙率和水份的情况下，还原效果更好。

附图说明：

图1是本发明的技术路线图。

图2磨矿分级流程图

具体实施方式：

下面结合附图1及实施例详述本发明：

实施例1：

本发明主要原料：镜铁矿；煤；氢氧化钠；淀粉；氧化钙；捕收剂为RA515。

本发明所用镜铁矿的全铁品位为35.00％，S为0.011％，P为0.024％，Ca为21.45％，Si为2.34％，其中铁矿物中镜铁矿约占77％，赤铁矿约占16％，其余为硅酸铁和磁铁矿中的铁。镜铁矿粒度嵌布不均匀，赤铁矿主要以细粒级嵌布于脉石矿物中。矿石属于高钙低硅镜铁矿。

本发明所用的捕收剂为RA515为鞍钢集团鞍山矿业公司生产的阴离子捕收剂。

本发明所用还原剂煤的空气干燥基固定碳为67.83％，空气干燥基灰分12.02％，干燥无灰基挥发份18.45％，收到基水分1.48％，硫含量0.028％。

主要配套设备：颚式破碎机、对辊破碎机、棒磨机、弱磁选机、强磁选机、浮选机、跳汰机、摇床、细筛、分级机、真空过滤机、箱式电阻炉、烘箱等。

首先镜铁矿矿石用颚式破碎机、对辊破碎机、细筛构成的闭路破碎流程，将矿石细碎至-2mm(-0.074mm占30％)，其产品用0.6mm的筛子进行粗细分级，+0.6mm的粗粒级产品进行跳汰分选，-0.6mm的细粒级产品经过弱磁选，磁场强度为100kA/m，弱磁选精矿过滤、烘干得到冶炼用的铁精矿产品，弱磁选尾矿再经过强磁选，磁场强度为1120kA/m。

对跳汰选精矿和强磁选精矿进行分级，分级溢流产品细度为-0.074mm占85％，粗粒级产品给入棒磨机进行磨矿，磨矿产品返回分级机；分级溢流产品给入摇床，摇床选精矿再进行分级，分级溢流产品细度为-0.063mm占99％，粗粒级产品给入棒磨机进行磨矿，磨矿产品返回分级机；分级溢流产品进行过滤、烘干得到涂料级云母氧化铁产品。

摇床选尾矿进行浮选，包括进行一次粗选，一次精选，一次扫选，精选尾矿和扫选精矿依次返回粗选作业。粗选作业矿浆质量浓度为30％，矿浆pH调整剂为氢氧化钠，矿浆pH为11.6，活化剂氧化钙每吨干矿用量为100g，抑制剂淀粉每吨干矿用量为900g，捕收剂RA515每吨干矿用量为220g，精选作业矿浆质量浓度为25％，捕收剂RA515每吨干矿用量为100g。扫选作业矿浆质量浓度为28％，抑制剂淀粉每吨干矿用量为400g。浮选最终精矿过滤、烘干得到冶炼用的铁精矿产品。

跳汰选尾矿、强磁尾矿和浮选尾矿过滤，滤饼水分为10％。然后滤饼进行磁化焙烧，空隙率为40％，焙烧温度为790℃，焙烧时间为50min，煤的重量百分比为12％。磁化焙烧产品进行水淬，水淬后进行分级，分级溢流产品细度为-0.074mm占92％，粗粒级产品给入棒磨机进行磨矿，磨矿产品返回分级机；分级溢流产品给入弱磁选，弱磁选磁场强度为225kA/m，弱磁选精矿进行浮选，弱磁选尾矿为最终尾矿。

经过上述技术方案，最终得到全铁品位66.51％，回收率46.26％，二氧化硅含量0.46％，-0.063mm含量99.00％，硫含量0.02％，磷含量0.007％，水溶物0.86％，挥发物0.16％，三氧化二铁含量94％的片状云母氧化铁；以及全铁品位66.3％，回收率42.36％，硫含量0.02％，磷含量0.01％的冶炼用铁精矿。

Claims

1.一种镜铁矿的加工利用方法，其特征在于：

a、首先镜铁矿矿石超细碎至-2mm，其产品用筛孔为0.6mm～1mm的筛子进行粗细分级，筛上产品进行跳汰分选，筛下产品经过弱磁选，磁场强度为84-168kA/m，弱磁选精矿脱水得到冶炼用的铁精矿产品，弱磁选尾矿再经过强磁选，磁场强度为960-1440kA/m；

b、对跳汰选精矿和强磁选精矿进行磨矿分级，磨矿分级最终产品细度为-0.074mm占84％-86％，磨矿分级产品进行摇床分选，摇床选精矿再进行磨矿分级，磨矿分级最终产品细度为-0.063mm占99％，磨矿分级最终产品脱水后得到涂料级云母氧化铁产品，摇床选尾矿进行浮选，浮选精矿脱水后得到冶炼用铁精矿；

c、跳汰选尾矿、强磁选尾矿和浮选尾矿脱水后进行磁化焙烧，磁化焙烧产品进行水淬，水淬后进行磨矿分级，磨矿分级最终产品细度为-0.074mm占90％-95％，磨矿分级最终产品进行弱磁选，弱磁选磁场强度为168-240kA/m，弱磁选精矿和b步骤中的摇床选尾矿一起进行浮选，弱磁选尾矿为最终尾矿。

2.根据权利要求1所述的一种镜铁矿的加工利用方法，其特征在于：对于跳汰选精矿和强磁选精矿进行的磨矿分级作业，摇床选精矿进行的磨矿分级作业，以及水淬后进行的磨矿分级作业，给入的产品首先给入磨矿分级作业里的分级设备，分级设备分出的粗粒级产品给入磨矿设备，经磨矿设备磨矿后再返给分级设备进行分级，构成磨矿分级的闭路循环，分级设备分出的细粒级产品是最终的磨矿分级产品。

3.根据权利要求1所述的一种镜铁矿的加工利用方法，其特征在于：摇床选尾矿和焙烧后弱磁选精矿浮选作业的作业条件相同，包括一次粗选、一次精选和一次扫选，精选尾矿和扫选精矿依次返回粗选作业；粗选作业中，矿浆质量浓度为25％-35％，矿浆pH调整剂为氢氧化钠，矿浆pH控制在11-12；活化剂为氧化钙，每吨干矿用量为0g-300g；抑制剂为淀粉，每吨干矿用量为800g-1200g；捕收剂RA515，每吨干矿用量为200g-300g；精选作业中，矿浆质量浓度为22％-28％，捕收剂RA515每吨干矿用量为80g-150g。扫选作业中，矿浆质量浓度为25％-35％，抑制剂淀粉每吨干矿用量为300g-600g。

4.根据权利要求1所述的一种镜铁矿的加工利用方法，其特征在于：在磁化焙烧作业里，空隙率为30％-50％，焙烧温度为750℃-800℃，焙烧时间为40min-60min，煤与矿的重量百分比为10％-13％，水与矿的重量百分比为8％-12％。