CN102773142A - 一种鞍山式贫磁铁矿井下选矿及充填方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种鞍山式贫磁铁矿井下选矿及充填方法，包括有以下操作步骤：1）、将来自采场的原矿依次通过鄂式破碎机预先破碎，要求排矿粒度不大于200mm，破碎后的产品进入液压圆锥破碎机在进行破碎，破碎后的产品再进入筛分，筛上产品粒度大于40mm的返回液压圆锥破碎机再次进行破碎，破碎后的产品再进入筛分，筛上产品粒度大于40mm的返回液压圆锥破碎机再次进行破碎，2）、被打散分开的有用矿物再进入筛分，筛上产品返回一次高压辊磨机再破碎，筛下小于12mm的产品进入二段高压辊磨机破碎，破碎后产品再进入湿式筛分。本发明把矿山的选矿工艺流程和充填站建设在井下，直接把开采的原矿进行选矿处理和现场对采空区进行充填的方法。
Description
技术领域
本发明主要涉及的是磁性铁矿山的无害化开采利用方法，具体是一种鞍山式贫磁铁矿井下选矿及充填方法。
背景技术
选矿和充填工艺是矿山建设的一个重要环节，传统的选矿和充填工艺流程都建设在地表，占地面积大，在生产过程中所产生和废水、废气、废渣对环境的污染比较严重，有的甚至对环境造成二次污染，不利于环境的治理；另一方面由于原矿需要提升至地表才能破碎、选别，这样矿石总是在地面转载、囤积，不仅消耗大量的能源和时间而且会带来一系列制约矿山发展的新问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种鞍山式贫磁铁矿井下选矿及充填方法，把矿山的选矿工艺流程和充填站建设在井下，直接把开采的原矿进行选矿处理和现场对采空区进行充填的方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种鞍山式贫磁铁矿井下选矿方法，包括有以下操作步骤：
1）、将来自采场的原矿依次通过鄂式破碎机预先破碎，要求排矿粒度不大于200mm，破碎后的产品进入液压圆锥破碎机在进行破碎，破碎后的产品再进入筛分，筛上产品粒度大于40mm的物料返回液压圆锥破碎机再次进行破碎，筛下粒度小于40mm的物料进入磁滑轮筛选抛出废石，此处干抛的废石占原矿比重的15-25%，干抛废石中磁性铁的品位低于0.5%，用皮带输送机把干抛的废石输送到充填站的骨料料仓内；被磁滑轮富集的品位在25-35%的有用矿物产品进入一次高压辊磨机破碎，破碎后的产品再进入打散机进行打散，使得经过一段高压辊磨机破碎的有裂缝的块状产品充分打散分开；
2）、被打散分开的有用矿物再进入筛分，筛上产品返回一次高压辊磨机再破碎，筛下小于12mm的产品进入二段高压辊磨机破碎，破碎后产品再进入湿式筛分，筛上大于3mm的产品返回二次高压辊磨机再次破碎，筛下小于3mm的产品进入一次湿式磁选，磁选后抛尾的尾砂浆输送到浓密池沉淀，被一次分选出的有用产品分两路进入球磨机进行磨矿，一路磨矿后进入电磁螺旋柱精选得到超级精粉，未解离的脉石和单质矿粒再返回球磨机中再磨；另一路磨矿后直接经二段湿式磁选后过滤得到铁精分，二段湿式磁选抛尾的尾砂浆输送到浓密池沉淀。
选择经过液压圆锥破碎机破碎后粒度≤40mm合格废石以及选矿排尾的尾矿砂作为充填原材料，再加水和作为添加剂的水泥、激发剂，以废石、尾矿砂、水、水泥、激发剂的重量比5：3：1：0.5：0.5进行配料，经控制台自动调节给料混合搅拌成充填料通过渣浆泵输送到采空区进行充填。
当搅拌池给料达到设定重量时控制台自动控制自动阀门停止给水并控制充填站各料仓给料器停止给料，此时搅拌池的搅拌装置继续搅拌五分钟，让各充填物料充分均匀混合在一起，然后由控制台自动控制搅拌池翻转180度卸料到搅拌料池；口部朝下的搅拌池也随着上部卸料的搅拌池同时翻转180度口部朝上，当卸料的搅拌池把搅拌料卸完时搅拌池的重量减劲恢复到以前的重量，这时控制台再控制自动阀门给水，各充填站料仓给料器开始继续给料，形成一个闭路和循环的给料、搅拌、卸料流程。
本发明选矿新工艺指的是把选矿工艺流程建设在井下主矿体的开拓平面上，开采的原矿不需要通过井口提升到地面进行破碎、选别，在井下可以直接对原矿进行选矿处理，有用矿物（铁精粉）被选别出来后直接提升至地面利用，无用矿物及废石在井下作为充填原料对采空区进行充填。
与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明所述的选矿和充填工艺流程全部建在地下主矿体的开拓平面上，采出的原矿不需要提升到地面在井下就可以通过选矿得到有用矿物，无用矿物废石、属砂等作为充填原材料被利用。
2、利用井下地质构造水作为选矿运输介质。本发明的选矿用水全部来自井下地质构造水（本发明是针对安徽省霍邱县境内的贫磁矿而设计的，该矿区所属剥蚀构造丘陵地区，地下水丰富，正常井下涌水量可达264m3/h，可以完全满足井下选矿用水）。另外本发明中选矿过程没有添加其它任何具有腐蚀、污染性物质，对地下水体不会造成污染，并且选矿用水通过浓密池澄清净化以后可以循环再利用。
3、原矿不需提升至地表进行破碎、选别，这样减少了矿石从井下提升到地表的能耗，节约了大量的能源和时间，而且避免了地面选矿及辅助工程的建设，大幅度降低了生产安全隐患及地面基础建设成本，有利于矿山的可持续性发展。
4、浓密池、清水池和充填站的料仓是结合工艺流程的需要根据地下岩石结构的自然条件开凿而成，各工序由主矿体开拓空间的大小进行布局，浓密池、清水池和充填站的料仓与选矿流程都布置在主矿体的开拓平面上。其中浓密池的直径为10米，深为20米；清水池长为20米，宽为5米，深为10米；充填站的四个料仓大小一样排列在一起，每一个料仓直径5米，深为20米。
5、利用磁滑轮选别抛出小于40mm的废石作为充填骨料。此处废石粒度控制在40mm以下一方面是把矿石充分破碎提高有用矿物的回收率；另一方面是为了控制充填骨料的粒度大小，便于充填搅拌料的输送，有利于加大充填体的凝固速度及强度。把磁滑轮选别抛出的小于40mm的废石、选矿排尾的尾矿砂作为充填原材料和水（来自清水池）与添加的水泥，激发剂一起按照5：3：1：0.5：0.5的重量比进行配料，经所述的控制台自动调节给料混合搅拌成充填料通过渣浆泵输送到采空区进行充填。
6、结合本发明中所述的原矿品位低的特点，在一段高压辊磨机前采用两个系列破碎工艺，通过磁滑轮抛出了15-25%的废石，对破碎的原矿进行了富集，目的是为了提高产能，满足下一工艺设备（一段高压辊磨机）的正常生产处理能力，达到工艺设备之间的产能匹配。
7、采用两段高压辊磨机进行破碎大幅度降低了矿石的入磨粒度，而且入磨的矿石在通过高压辊磨机破碎的过程中其内部的应力结构都发生了改变，便于在球磨机中磨碎，使磨矿效率提高了100%。
8、本发明所述的原矿是一种低品位磁铁矿石，其中以硅的各种形态存在的物质含量很高，占原矿比重的三分之二以上。文本中所述的充填站添加的激发剂是几种氧化物（K2O、FeO、MgO、CaO）的混合体，在充填过程与充填骨料以及尾砂中以硅的各种形态存在的物质发生反应生成硅酸盐胶凝物质，与水泥一起加快了骨料与尾砂的胶结速度，起到胶凝、稳固充填物的作用。
具体实施方式
一种鞍山式贫磁铁矿井下选矿方法，包括有以下操作步骤：
1）、将来自采场的原矿依次通过鄂式破碎机预先破碎，要求排矿粒度不大于200mm，破碎后的产品进入液压圆锥破碎机在进行破碎，破碎后的产品再进入筛分，筛上产品粒度大于40mm的返回液压圆锥破碎机再次进行破碎，筛下粒度小于40mm的产品进入磁滑轮筛选抛出废石，此处干抛的废石占原矿比重的15-25%，干抛废石中磁性铁的品位低于0.5%，用皮带输送机把干抛的废石输送到充填站的骨料料仓内；被磁滑轮富集的矿石品位在25-35%的有用矿物产品进入一次高压辊磨机破碎，破碎后的产品再进入打散机进行打散，使得经过一段高压辊磨机破碎的有裂缝的块状产品充分打散分开；
2）、被打散分开的有用矿物再进入筛分，筛上产品返回一次高压辊磨机再破碎，筛下小于12mm的产品进入二段高压辊磨机破碎，破碎后产品再进入湿式筛分，筛上大于3mm的产品返回二次高压辊磨机再次破碎，筛下小于3mm的产品进入一次湿式磁选，一次分选后抛尾的尾砂浆输送到浓密池沉淀，被一次分选出的有用产品分两路进入球磨机进行磨矿，一路磨矿后进入电磁螺旋柱精选得到超级精粉，未解离的脉石和单质矿粒再返回球磨机中再磨；另一路磨矿后直接经二段湿式磁选后过滤得到铁精粉分，二段湿式磁选抛尾的尾砂浆输送到浓密池沉淀。
选择经过液压圆锥破碎机破碎后粒度≤40mm的合格废石以及选矿排尾的尾矿砂作为充填原材料，再加水和作为添加剂的水泥、激发剂，以废石、尾矿砂、水、水泥、激发剂的重量比5：3：1：0.5：0.5进行配料，经控制台自动调节给料混合搅拌成充填料通过渣浆泵输送到采空区进行充填。
当搅拌池给料达到设定重量时控制台自动控制自动阀门停止给水并控制充填站各料仓给料器停止给料，此时搅拌池的搅拌装置继续搅拌五分钟，让各充填物料充分均匀混合在一起，然后由控制台自动控制搅拌池翻转180度卸料到搅拌料池；口部朝下的搅拌池也随着上部卸料的搅拌池同时翻转180度口部朝上，当卸料的搅拌池把搅拌料卸完时搅拌池的重量减劲恢复到以前的重量，这时控制台再控制自动阀门给水，各充填站料仓给料器开始继续给料，形成一个闭和循环的给料、搅拌、卸料流程，搅拌池自动翻转是通过电机带动传动连杆由控制台根据搅拌池的重量变化自动控制搅拌池的翻转，搅拌好的搅拌料在搅拌料池中靠自重从搅拌料池底部流出通过渣浆泵输送到各采空区进行充填。
Claims (3)
1.一种鞍山式贫磁铁矿井下选矿方法，其特征在于：包括有以下操作步骤：
1）、将来自采场的原矿依次通过鄂式破碎机预先破碎，要求排矿粒度不大于200mm，破碎后的产品进入液压圆锥破碎机在进行破碎，破碎后的产品再进入筛分，筛上产品粒度大于40mm的返回液压圆锥破碎机再次进行破碎，筛下粒度小于40mm的产品进入磁滑轮筛选抛出废石，此处干抛的废石占原矿比重的15-25%，干抛废石中磁性铁的品位低于0.5%，用皮带输送机把干抛的废石输送到充填站的骨料料仓内；被磁滑轮富集的品位在25-35%的有用矿物产品进入一次高压辊磨机破碎，破碎后的产品再进入打散机进行打散，使得经过一段高压辊磨机破碎的有裂缝的块状产品充分打散分开；
2）、被打散分开的有用矿物再进入筛分，筛上产品返回一次高压辊磨机再破碎，筛下小于12mm的产品进入二段高压辊磨机破碎，破碎后产品再进入湿式筛分，筛上大于3mm的产品返回二次高压辊磨机再次破碎，筛下小于3mm的产品进入一次湿式磁选，一次分选后抛尾的尾砂浆输送到浓密池沉淀，被一次分选出的有用产品分两路进入球磨机进行磨矿，一路磨矿后进入电磁螺旋柱精选得到超级精粉，未解离的脉石和单质矿粒再返回球磨机中再磨；另一路磨矿后直接经二段湿式磁选后过滤得到铁精分，二段湿式磁选抛尾的尾砂浆输送到浓密池沉淀。
2.一种利用权利要求1所述的废石、尾砂矿填充采空区的方法，其特征在于：选择经过液压圆锥破碎机破碎后粒度≤40mm合格废石以及选矿排尾的尾矿砂作为充填原材料，再加水和作为添加剂的水泥、激发剂，以废石、尾矿砂、水、水泥、激发剂的重量比5：3：1：0.5：0.5进行配料，经控制台自动调节给料混合搅拌成充填料通过渣浆泵输送到采空区进行充填。
3.根据权利要求1所述的废石、尾砂矿填充采空区的方法，其特征在于：当搅拌池给料达到设定重量时控制台自动控制自动阀门停止给水并控制充填站各料仓给料器停止给料，此时搅拌池的搅拌装置继续搅拌五分钟，让各充填物料充分均匀混合在一起，然后由控制台自动控制搅拌池翻转180度卸料到搅拌料池；口部朝下的搅拌池也随着上部卸料的搅拌池同时翻转180度口部朝上，当卸料的搅拌池把搅拌料卸完时搅拌池的重量减劲恢复到以前的重量，这时控制台再控制自动阀门给水，各充填站料仓给料器开始继续给料，形成一个闭和循环的给料、搅拌、卸料流程。
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