CN103341400A - 一种降低微细粒磁铁矿超细磨矿量的选矿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低微细粒磁铁矿超细磨矿量的选矿方法。对破碎后的微细粒铁矿石原矿经过一段磨矿、一段弱磁选工艺，获得一段弱磁选粗精矿，并抛出尾矿；一段弱磁选粗精矿经过二段磨矿、二段弱磁选得二段弱磁选粗精矿，并抛出尾矿；二段弱磁选粗精矿经过阳离子反浮选或阴离子反浮选，获得铁精矿Ⅰ和中矿，中矿经过超细磨矿后进行弱磁选，获得铁精矿Ⅱ，并抛出尾矿；铁精矿Ⅰ和铁精矿Ⅱ合并成最终铁精矿。本发明在保证铁精矿质量和回收率的同时，大幅度降低了超细磨矿量。本发明适用于微细粒石英型磁铁矿石的选别，以在较粗的磨矿细度下获得高质量和高回收率的铁精矿。

Description

一种降低微细粒磁铁矿超细磨矿量的选矿方法

技术领域

本发明涉及一种铁矿石的选矿方法，具体地说是一种降低微细粒磁铁矿超细磨矿量的选矿方法，适用于微细粒石英型磁铁矿石的选别，以在较粗的磨矿细度下获得高质量和高回收率的铁精矿。 

背景技术

钢铁工业是国民经济发展的重要支柱产业，为满足我国工业化建设进程需求，2000年以来，我国钢铁工业发展迅猛，现产销量已居世界首位。但是我国铁矿资源“贫、细、杂、散”的品质特点严重制约了钢铁工业发展，我国自产铁矿石的数量和质量都不能满足国民经济健康稳定发展的需求，铁矿石对外依存度已达54%（按金属量计）,钢铁工业行业整体效益和国家经济安全受到威胁。为缓解铁矿石供需紧张，国内外对复杂难处理的铁矿石选矿技术发展越来越重视，一是赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等类型铁矿石的利用，另一条重要途径是利用微细粒磁铁矿。 

磁铁矿是世界铁矿资源中最重要的铁矿石类型，因其具有强磁性，通常采用弱磁选的方法即可获得铁精矿。目前磁铁矿选矿技术主要是采用单一弱磁选的“阶段磨矿--阶段弱磁选”选矿方法，为了提高铁精矿品位和回收率，有的选矿厂采用了细筛、磁选柱等新型弱磁选设备。 

随着钢铁工业对铁矿石需求量的日益增长，所利用的磁铁矿石的嵌布粒度越来越细，正常情况下，磨矿细度到80%-200目，铁矿物就可基本单体解离，但是微细粒磁铁矿往往需要细磨到100%-400目、-500目，有的甚至需细磨至100%-1000目，铁矿物才能基本单体解离。现行的选矿方法都以矿石矿物基本全部达到单体解离为前提，因此，需要超细磨的矿量很大。当前一般采用弱磁选、反浮选、絮凝脱泥联合流程处理微细粒磁铁矿。浮选方法有效的分选粒度比磁选方法细，絮凝方法可以人为地将微细颗粒团聚起来，扩大颗粒粒度，因此，对于微细粒磁铁矿，通过超细磨达到基本单体解离后，采用浮选、絮凝脱泥的方法可以获得较高质量的铁精矿。现行的主要工艺方法有：“阶段磨矿-阶段弱磁选-阳（阴）离子捕收剂反浮选”，这种方法虽然在磁选阶段采用了阶段磨矿，减少了一些需超细磨的矿石量，但所有进入浮选的矿石都是需超细磨矿的，超细磨矿量仍然较大，一般会达到原矿石量的50%-60%。专利201210320432公开了一种微细粒磁铁矿的选矿方法，其工艺方法是团聚脱泥—弱磁选，这种工艺方法为达到铁矿物单体解离的目的，将全部矿石进行了超细磨矿。超细磨矿对磨矿设备要求高，目前国内外的超细磨矿设备还难以达到铁矿大规模处理量的要求，二是能耗高，生产成本高昂，三是超细磨矿后颗粒微细，给分选带来很大困难。超细磨所产生的高能耗、高成本以及因颗粒微细难以分选等问题，严重制约了微细粒磁铁矿的利用。如何在保证精矿高质量和高回收率的条件下，大幅度降低超细磨矿量，成为了微细粒磁铁矿工业利用的关键技术之一。 

本发明深入分析研究了微细粒磁铁矿中的铁矿物与石英等脉石矿物的嵌布特点，对浮选、磁选两种方法处理铁矿物与石英等脉石矿物连生体的差异的理论基础进行了分析与实验验证。认识到：由于磁铁矿磁性很强，有磁铁矿物 存在的磁铁矿与脉石的连生体仍然有很强的磁性，以矿石颗粒磁性为分选依据的磁选方法难以分离铁矿物单体与连生体。而浮选以矿石颗粒表面的物理化学性质为分选依据，铁矿物与脉石石英表面的物理化学性质差别很大，浮选方法可以有效地将连生体去除。基于此，对微细粒磁铁矿，可以在较粗的磨矿细度下，用磁选方法获得粗精矿，然后用浮选方法将连生体分离出来，再对连生体进行超细磨矿后用磁选方法分选，在保证铁精矿质量和回收率的条件下，大幅度降低了超细磨矿量。我国磁铁矿原矿一般含铁30%左右，采用现行的选矿方法，需超细磨矿的矿量一般要达到原矿量的50%-60%左右，有的方法（如专利201210320432所公开的方法）甚至需要将全部矿石进行超细磨矿，而本发明的超细磨矿量仅是原矿石量的6%左右。 

发明内容

本发明的目的是针对微细粒磁铁矿，在保证铁精矿质量和回收率的条件下，提供一种降低微细粒磁铁矿超细磨矿量的选矿方法。 

本发明的技术方案是：本发明一种降低微细粒磁铁矿超细磨矿量的选矿方法通过以下技术方案来实现：对破碎后的铁矿石原矿经过一段磨矿一段弱磁选工艺，获得一段弱磁选粗精矿，并抛出尾矿；一段弱磁选粗精矿经过二段磨矿—二段弱磁选得二段弱磁选粗精矿，并抛出尾矿；二段弱磁选粗精矿经过阳离子反浮选或阴离子反浮选，获得铁精矿Ⅰ和中矿，中矿经过超细磨矿后进行弱磁选，获得铁精矿Ⅱ，并抛出尾矿；铁精矿Ⅰ和铁精矿Ⅱ合并成最终铁精矿。 

一段磨矿细度65%-85%-200目，一段弱磁选磁场强度0.14-0.18特斯拉。二阶段磨矿细度95%-98%-200目，二段弱磁选磁场强度0.10-0.14特斯拉。阳 离子反浮选以氢氧化钠为PH调整剂，以玉米淀粉为抑制剂,以十二胺或醚胺为捕收剂，矿浆PH9-9.5，玉米淀粉用量300-400g/t原矿,捕收剂用量150-190g/t原矿。也可采用阴离子反浮选，以氢氧化钠为PH调整剂，以石灰为活化剂，以玉米淀粉为抑制剂，以脂肪酸盐为捕收剂，矿浆PH10-11，石灰用量150-200g/t原矿，玉米淀粉用量300-400g/t原矿，捕收剂用量180-220g/t原矿；中矿超细磨矿细度为95%-98%-500目－－600目，三段弱磁选磁场强度0.10-0.14特斯拉。 

申请人经文献查阅，还没有在微细粒铁矿石选矿中采用在较粗磨矿细度下用反浮选分离出连生体，然后仅对连生体超细磨矿的先例。 

具体操作步骤如下： 

1.一段磨矿、一段弱磁选： 

(1)将经过破碎的磁铁矿原矿石给入磨矿机磨矿，磨矿机排矿的粒度65%～85%-200目。 

(2)将磨矿机排矿给入弱磁选机，在磁场强度0.14～0.18特斯拉条件下，获得一段弱磁选粗精矿，同时抛出一段弱磁选尾矿。 

2.二段磨矿、二段弱磁选： 

(1)将一段弱磁选粗精矿给入磨矿机，磨矿机排矿的粒度为95%～98%-200目， 

(2)将磨矿机排矿给入弱磁选机,在磁场强度0.10～0.14特斯拉条件下，获得二段弱磁选粗精矿，同时抛出二段弱磁选尾矿。 

3.阳离子反浮选或阴离子反浮选 

(1)阳离子反浮选 

将二段弱磁选粗精矿给入浮选机，加氢氧化钠将矿浆pH调整到9-9.5， 加入玉米淀粉300～400g/t原矿，加入十二胺或醚胺150～190g/t原矿，进行浮选，浮选泡沫作为中矿，浮选沉砂为铁精矿Ⅰ。 

(2)阴离子反浮选 

将二段弱磁选粗精矿给入浮选机，加氢氧化钠将矿浆pH调整到10～11，加入石灰150～200g/t原矿，玉米淀粉300～400g/t原矿，捕收剂RA915（脂肪酸改性，市场购买）180～220g/t原矿，进行浮选，浮选泡沫作为中矿，浮选沉砂为铁精矿Ⅰ。 

4.中矿超细磨矿、三段弱磁选 

将中矿给入超细磨矿机，超细磨矿机排矿粒度95%-98%-500目，磨矿机排矿给入弱磁选机，在磁场强度0.10～0.14特斯拉条件下，获得铁精矿Ⅱ，同时抛出三段弱磁选尾矿。 

5.铁精矿Ⅰ和铁精矿Ⅱ合并，获得最终铁精矿。 

本发明与现有技术比较的优点： 

1.本发明对微细粒嵌布的磁铁矿石，可以在相对较粗的磨矿细度、超细磨矿量只占原矿石量6%左右的条件下，获得高质量的铁精矿，磁性铁回收率达到97%以上。而现行的工艺方案中，进入超细磨矿的一般达到了原矿石量的50%～60%，有的方案甚至要求将全部原矿石量进行超细磨。 

2.本发明在保证铁精矿质量和回收率的同时，大幅度降低了超细磨矿量，为微细粒磁铁的开发提供了一条经济合理的利用途径。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。 

实施例1 

矿石样品取自一微细粒嵌布的磁铁矿山。矿石的化学成份和物相分析结果 如表1、表2所示。 

表1矿石的化学成分（%） 

表2铁的化学物相分析结果（%） 

矿石样品中含铁34.39%，铁矿物主要为磁铁矿，占全铁的71.1%，次为菱铁矿和赤铁矿。脉石矿物主要为石英，其次是绿泥石、磷灰石、长石和云母等，此外有少量菱锰矿、金红石、方解石等矿物。各种矿物总体上粒度都细小，且嵌布紧密。主要目的矿物磁铁矿，呈浸染状分布在矿石中，粒度极为细小，与脉石矿物嵌布紧密，必需通过细磨深选才能获得较高品位的铁精矿。欲使90%的磁铁矿解离，磨矿细度需要达到-500目，为获得较高质量和回收率的精矿产品，磨矿细度至少要达到或接近500目左右。 

采用如下工艺步骤进行该矿石样品进行分选： 

1.将矿石样品2000g破碎至2mm，给入球磨机中，将矿石样品磨细至65%-200目，获得一段磨矿产品。 

2.将一段磨矿产品给入弱磁选机，弱磁选机磁场强度0.18特斯拉，获得 一段弱磁选粗精矿，并抛出一段弱磁选尾矿。一段弱磁选粗精矿铁品位51.2%，产率49.29%，铁回收率73.80%，抛出的尾矿铁品位17.67%，产率50.71%，铁抛出率26.20%。 

3.将一段弱磁选粗精矿给入球磨机中，球磨机排矿粒度为95%-200目，获得二段磨矿产品。 

4.将二段磨矿产品给入弱磁选机，弱磁选机磁场强度0.10特斯拉，获得二段弱磁选粗精矿，并抛出二段弱磁选尾矿。二段弱磁选粗精矿铁品位62.56%，产率38.64%，铁回收率70.68%；抛出的尾矿铁品位17.95%，产率6.93%，铁抛出率3.64%。 

5.将二段弱磁选粗精矿给入浮选机，加氢氧化钠将矿浆pH调整到9，加入玉米淀粉300g/t原矿，加入阳离子捕收剂十二胺150g/t原矿，进行浮选，浮选泡沫作为中矿，浮选沉砂为铁精矿Ⅰ。铁精矿Ⅰ铁品位64.80%，产率32.21%，铁回收率61.03%，中矿铁品位51.34%，产率6.43%，铁回收率9.65%。 

6.将只占原矿石量6%左右的中矿给入球磨机，超细磨至95%-500目，然后将超细磨后的产品给入弱磁选机，在磁场强度0.10特斯拉条件下，获得铁精矿Ⅱ，同时抛出三段弱磁选尾矿。铁精矿Ⅱ铁品位62.50%，产率4.91%，铁回收率8.97%。抛出的尾矿铁品位15.35%、产率1.52%、铁抛出率0.68%。 

7.将铁精矿Ⅰ和铁精矿Ⅱ合并，获得最终铁精矿，最终铁精矿品位64.50%、产率37.12%、铁回收率70.00%，磁性铁回收率达98.45%。 

实施例2 

矿石样品与实施例1相同。 

采用如下工艺步骤进行该矿石样品进行分选： 

1.将矿石样品2000g破碎至2mm，给入球磨机中，将矿石样品磨细至85%-200目，获得一段磨矿产品。 

2.将一段磨矿产品给入弱磁选机，弱磁选机磁场强度0.14特斯拉，获得一段弱磁选粗精矿，并抛出一段弱磁选尾矿。一段弱磁选粗精矿铁品位54.73%，产率46.79%，铁回收率74.47%，抛出的尾矿铁品位16.50%，产率53.21%，铁抛出率25.53%。 

3.将一段弱磁选粗精矿给入球磨机中，将其磨细至98%-200目，获得二段磨矿产品。 

4.将二段磨矿产品给入弱磁选机，弱磁选机磁场强度0.14特斯拉，获得二段弱磁选粗精矿，并抛出二段弱磁选尾矿。二段弱磁选粗精矿铁品位62.40%，产率38.89%，铁回收率70.57%；抛出的尾矿铁品位17.00%，产率7.90%，铁抛出率3.90%。 

5.将二段弱磁选粗精矿给入浮选机，加入氧化钠将矿浆PH调整至10，加入石灰180g/t原矿，玉米淀粉400g/t原矿，捕收剂RA915（脂肪酸改性，市场购买）220g/t原矿，进行浮选，浮选沉砂为铁精矿Ⅰ，浮选泡沫作为中矿。铁精矿Ⅰ的铁品位65.00%，产率32.16%，铁回收率61.80%。中矿的铁品位49.92%，产率6.73%，铁回收率9.77%。 

6.将只占原矿石量6%左右的中矿产品给入球磨机，超细磨至98%-500目，然后将超细磨后的产品给入弱磁选机，在磁场强度0.14特斯拉条件下，获得铁精矿Ⅱ，同时抛出三段弱磁选尾矿。铁精矿Ⅱ铁品位62.30%，产率4.97%，铁回收率9.00%。抛出的尾矿铁品位15.04%、产率1.76%、铁抛出率0.77%。 

7.将铁精矿Ⅰ和铁精矿Ⅱ合并，获得最终铁精矿，最终铁精矿品位64.65%、产率37.13%、铁回收率69.80%，磁性铁回收率达98.17%。 

实施例3 

矿石样品取自与具体实施实例一同一矿区的不同矿段，矿石中含铁30.50%，其中以磁铁矿形式产出的铁占72%，其他矿石性质与具体实施实例一的矿石样品相同。 

采用如下工艺步骤进行该矿石样品进行分选： 

1.将矿石样品2000g破碎至2mm，给入球磨机中，将矿石样品磨细至65%-200目，获得一段磨矿产品。 

2.将一段磨矿产品给入弱磁选机，弱磁选机磁场强度0.18特斯拉，获得一段弱磁选粗精矿，并抛出一段弱磁选尾矿。一段弱磁选粗精矿铁品位46.58%，产率49.57%，铁回收率75.70%，抛出的尾矿铁品位14.70%，产率50.43%，铁抛出率24.30%。 

3.将一段弱磁选粗精矿给入球磨机中，将其磨细至95%-200目，获得二段磨矿产品。 

4.将二段磨矿产品给入弱磁选机，弱磁选机磁场强度0.10特斯拉，获得二段弱磁选粗精矿，并抛出二段弱磁选尾矿。二段弱磁选粗精矿铁品位61.95%，产率34.80%，铁回收率70.68%；抛出的尾矿铁品位10.37%，产率14.77%，铁抛出率5.02%。 

5.将二段弱磁选粗精矿给入浮选机，加氢氧化钠将矿浆pH调整到9.5，加入玉米淀粉400g/t原矿，加入阳离子捕收剂十二胺190g/t原矿，进行浮选，浮选泡沫作为中矿，浮选沉砂为铁精矿Ⅰ。铁精矿Ⅰ铁品位64.30%，产率28.48%，铁回收率60.05%，中矿铁品位51.30%，产率6.32%，铁回收率10.63%。 

6.将只占原矿石量6%左右的中矿产品给入球磨机，超细磨至95%-500目， 然后将超细磨后的产品给入弱磁选机，在磁场强度0.14特斯拉条件下，获得铁精矿Ⅱ，同时抛出三段弱磁选尾矿。铁精矿Ⅱ铁品位62.85%，产率4.77%，铁回收率9.83%。抛出的尾矿铁品位15.74%、产率1.55%、铁抛出率0.80%。 

7.将铁精矿Ⅰ和铁精矿Ⅱ合并，获得最终铁精矿，最终铁精矿品位64.10%、产率33.25%、铁回收率69.88%，磁性铁回收率达97.06%。 

实施例4 

矿石样品与实施例3相同。 

采用如下工艺步骤进行该矿石样品进行分选： 

1.将矿石样品2000g破碎至2mm，给入球磨机中，将矿石样品磨细至85%-200目，获得一段磨矿产品。 

2.将一段磨矿产品给入弱磁选机，弱磁选机磁场强度0.14特斯拉，获得一段弱磁选粗精矿，并抛出一段弱磁选尾矿。一段弱磁选粗精矿铁品位50.91%，产率45.57%，铁回收率76.06%，抛出的尾矿铁品位13.41%，产率54.43%，铁抛出率23.94%。 

3.将一段弱磁选粗精矿给入球磨机中，将其磨细至98%-200目，获得二段磨矿产品。 

4.将二段磨矿产品给入弱磁选机，弱磁选机磁场强度0.14特斯拉，获得二段弱磁选粗精矿，并抛出二段弱磁选尾矿。二段弱磁选粗精矿铁品位62.08%，产率34.63%，铁回收率70.49%；抛出的尾矿铁品位15.53%，产率10.49%，铁抛出率5.57%。 

5.将二段弱磁选粗精矿给入浮选机，加入氧化钠将矿浆pH调整至11，加入石灰150g/t原矿，玉米淀粉300g/t原矿，阴离子捕收剂RA915（脂肪 酸改性，市场购买）180g/t原矿，进行浮选，浮选沉砂为铁精矿Ⅰ，浮选泡沫作为中矿。铁精矿Ⅰ的铁品位64.50%，产率28.71%，铁回收率60.76%。中矿的铁品位50.14%，产率5.92%，铁回收率9.73%。 

6.将只占原矿石量6%左右的中矿产品给入球磨机，超细磨至98%-500目，然后将超细磨后的产品给入弱磁选机，在磁场强度0.10特斯拉条件下，获得铁精矿Ⅱ，同时抛出三段弱磁选尾矿。铁精矿Ⅱ铁品位62.10%，产率4.42%，铁回收率9.00%。抛出的尾矿铁品位14.90%、产率1.50%、铁抛出率0.73%。 

7.将铁精矿Ⅰ和铁精矿Ⅱ合并，获得最终铁精矿，最终铁精矿品位64.22%、产率33.13%、铁回收率69.76%，磁性铁回收率达96.89%。 

Claims (1)

1.一种降低微细粒磁铁矿超细磨矿量的选矿方法，其特征在于，对破碎后的微细粒铁矿石原矿经过一段磨矿、一段弱磁选工艺，获得一段弱磁选粗精矿，并抛出尾矿；一段弱磁选粗精矿经过二段磨矿、二段弱磁选得二段弱磁选粗精矿，并抛出尾矿；二段弱磁选粗精矿经过阳离子反浮选或阴离子反浮选，获得铁精矿Ⅰ和中矿，中矿经过超细磨矿后进行弱磁选，获得铁精矿Ⅱ，并抛出尾矿；铁精矿Ⅰ和铁精矿Ⅱ合并成最终铁精矿；具体操作步骤如下：

1)一段磨矿、一段弱磁选：

(1)将经过破碎的磁铁矿原矿石给入磨矿机磨矿，磨矿机排矿的粒度为65%-85%-200目；

(2)将磨矿机排矿给入弱磁选机，在磁场强度0.14～0.18特斯拉条件下，获得一段弱磁选粗精矿，同时抛出一段弱磁选尾矿；

2)二段磨矿、二段弱磁选：

(1)将一段弱磁选粗精矿给入磨矿机，磨矿机排矿的粒度为95%～98%-200目，

(2)将磨矿机排矿给入弱磁选机,在磁场强度0.10～0.14特斯拉条件下，获得二段弱磁选粗精矿，同时抛出二段弱磁选尾矿；

3)阳离子反浮选或阴离子反浮选：

(1)阳离子反浮选：

将二段弱磁选粗精矿给入浮选机，加氢氧化钠将矿浆pH调整到9～9.5，加入玉米淀粉300～400g/t原矿，加入十二胺或醚胺150～190g/t原矿，进行浮选，浮选泡沫作为中矿，浮选沉砂为铁精矿Ⅰ；

(2)阴离子反浮选：

将二段弱磁选粗精矿给入浮选机，加氢氧化钠将矿浆pH调整到10～11，加入石灰150～200g/t原矿，玉米淀粉300～400g/t原矿，捕收剂RA915180～220g/t原矿，进行浮选，浮选泡沫作为中矿，浮选沉砂为铁精矿Ⅰ；

4)中矿超细磨矿、三段弱磁选：

将中矿给入超细磨矿机，超细磨矿机排矿粒度95%～98%-500目，磨矿机排矿给入弱磁选机，在磁场强度0.10～0.14特斯拉条件下，获得铁精矿Ⅱ，同时抛出三段弱磁选尾矿；

5)铁精矿Ⅰ和铁精矿Ⅱ合并，获得最终铁精矿。