CN104815736B - 一种含磁铁矿围岩的预选工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含磁铁矿围岩的预选工艺，其技术方案为：（1）中碎、一段干式预选，获得一段干式预选粗精矿，抛出的一段干式预选尾矿用作混凝土骨料；（2）细碎、二段干式预选，获得二段干式预选粗精矿，抛出的二段干式预选尾矿也用作混凝土骨料；（3）高压辊磨‑湿式粗粒预选，获得湿式粗粒预选精矿，抛出湿式粗粒预选尾矿；（4）对上述（3）步骤获得的湿式粗粒磁选尾矿采用筛分或分级，获得的粗粒尾矿作为建筑用黄沙代用品销售。本发明处理全铁品位约13%、磁性铁品位约7%的含铁围岩，除可获产率约70%、粒度50‑0mm的混凝土骨料外，还可以获得建筑用黄沙代用品，具有节能环保、适应性强、经济效益好等优点，可在磁铁矿山广泛应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁铁矿的预选方法，具体涉及低品位、含磁铁矿围岩的预选方法，可在磁铁矿山广泛应用。
背景技术
近年来，随着钢铁工业的迅猛发展，铁矿产能不断提高，矿山剥采比逐年增大，剥离的含铁围岩量不断增加。据不完全统计，目前我国矿山剥离围岩的堆存量达数百亿吨，仅我国露天铁矿山每年剥离的含铁围岩就达8 亿吨以上。如马钢高村铁矿，每年排岩量约1100万吨，鞍钢大孤山铁矿皮带系统年排岩量约1100万吨，首钢水厂铁矿年排岩量约4500万吨。将含铁围岩堆存在排土场，不但占用大量土地资源、破坏生态环境，而且每年都需要投入大量的资金进行维护治理。
长期以来，国内铁矿山剥离的含铁围岩绝大部分堆存在排土场，但也有少数矿山企业在其综合利用方面进行了积极地探索和实践。
（1）直接用作混凝土骨料或铁路道碴。如安钢舞阳矿业公司对铁古坑露天矿的含铁围岩进行力学试验研究后，建成了年产100万m3的建筑石子厂，生产5-10mm、10-20mm、10-30mm、20-40mm 和大于40mm 各种规格的建筑用石子，同时对生产石子时产生的石粉进行水洗制成人工砂，用于各种规格的混凝土。首钢矿业公司在水厂铁矿建成了年产40万m3的铁路道砟生产线，用含铁围岩生产四种规格的铁路道砟和公路细砟，其产品结构致密，硬度高，抗风化，耐腐蚀，被广泛应用于大秦线、京沪线等主干铁路的路基铺设。马钢集团南山矿业公司经过研究表明：该公司的高村铁矿围岩中，闪长玢岩及花岗闪长玢岩占围岩总量的50%以上，异常坚硬，全区有3700多万吨围岩可用来生产建筑混凝土粗骨料及铁路路基道碴。
（2）采用干式预选回收铁矿物。如本钢歪头山铁矿进行了采用磁滑轮从排土场废石中回收铁矿石的试验研究，并计划利用回收的矿石资源新建一座年产铁品位65%，产量10万吨的中型选矿厂。
这两种利用途径都使含铁围岩“变废为宝”，但都存在这样或那样的问题，如“直接用作混凝土骨料或铁路道碴”技术未对含磁铁矿围岩中的铁矿石资源进行综合回收，造成了铁矿资源的白白浪费；而“采用干式预选回收铁矿物”，采用磁滑轮预选，由于处理的剥离含铁废石的块度过大（一般为350mm），导致磁铁矿的回收率低。对于含磁铁矿围岩，由于含磁铁矿围岩铁品位很低，目前通常在入磨前采用干式预选预选抛尾，减少入磨量，提高入选品位。但是采用常规的破碎-干式预选预选工艺，不仅破碎能耗大且对细粒级分选效果不理想，因此开发高效的破碎-预选工艺是有效回收含磁铁矿围岩中铁矿物的关键。
在国外，被公认为最先进的高新破碎技术—高压辊磨技术，近年来已开始用于铁矿选厂，如美国Emipire Iron Ore Mine用于破碎自磨机顽石，毛里塔尼亚SNIM/Zouerat用于破碎粗粒20～0mm铁矿石，智利某铁矿选厂用于破碎63.5～0mm铁矿石，而在国内尚处于研发或引进消化阶段。该设备具有单位破碎能耗低、破碎产品粒度细而均匀、占地面积小、设备作业率高和磨损件工作寿命长的特点。可见，若能将该设备引入含磁铁矿围岩的破碎系统，将明显有利于节能降耗。
近年来，我国也开始引进或自主开发高压辊磨技术及设备。如：中国专利CN200910116431.3公开了一种低品位磁铁矿石的预选方法，磁铁矿石原矿经粗、中、细碎作业破碎后，输送到超细碎作业，经高压辊磨机压碎后，压碎产品给入湿式圆筒筛打散；圆筒筛筛上部分由皮带输送到振动筛进行湿式分级；振动筛筛上部分由皮带输送到干式磁选机进行抛废，干式磁选机的精矿返回高压辊磨机进行再压碎；振动筛筛下部分、圆筒筛筛下部分给入湿式粗粒中场强磁选机进行磁选抛尾；中场强磁选机的粗精矿给入磨选工艺进行选别。本发明具有在磨矿前通过湿式磁选抛出大量合格尾矿，减少入磨量、降低磨矿能耗，系统处理能力高等优点，可在磁铁矿选厂广泛应用，特别适用于处理铁品位≤22％的低品位磁铁矿的预选。但该方法只是在进行高压辊磨后才进行预选抛尾，系统的破碎能耗极高，而且抛尾的粒度任然较细，预选抛尾获得的尾矿建材产品的产率较低，不到30%。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术中存在的上述问题，而提供一种最终尾矿产生量少、尾矿建材产品产率高、破碎选矿能耗低、适应性强的含磁铁矿围岩的预选工艺。
为实现本发明的上述目的，本发明一种含磁铁矿围岩的预选工艺通过以下技术方案来实现。
本发明一种含磁铁矿围岩的预选工艺采用的技术方案为：
（1）中碎、一段干式预选：将含铁矿围岩中碎至50-0mm进行一段干式预选，获得一段干式预选粗精矿，抛出的一段干式预选尾矿用作混凝土骨料。
（2）细碎、二段干式预选：将一段干式预选粗精矿细碎至20-0mm进行二段干式预选，获得二段干式预选粗精矿，抛出的二段干式预选尾矿也用作混凝土骨料。
（3）高压辊磨-湿式粗粒预选：将二段干式预选粗精矿高压辊磨至6-0mm进行湿式粗粒预选，获得湿式粗粒预选精矿，抛出湿式粗粒预选尾矿。
获得的湿式粗粒预选精矿进入后续的磨矿、磁选作业进一步进行处理，获得最终高品位的铁精矿。
（4）对上述（3）步骤获得的湿式粗粒磁选尾矿采用筛分或分级设备进行进一步处理，筛分、分级粒度为0.3-0.5mm范围，筛分或分级作业获得的粗粒尾矿作为建筑用黄沙代用品销售。筛分或分级作业获得的细粒尾矿与后续的磨矿、磁选作业抛出的细粒度尾矿合并为最终总尾矿。
本发明工艺特别适宜于处理的含磁铁矿围岩中全铁品位≤13%、磁性铁品位≤7%的原料。
上述作业工艺参数较好的选择为：一段干式预选的磁感应强度为230-280mT，筒表线速度为2.2-2.8m/s，挡板间距为980-1010mm；二段干式预选的磁感应强度为430-480mT，筒表线速度为3.1-3.5m/s，挡板间距为38-42mm；湿式粗粒预选的磁感应强度为380-420mT。
上述作业工艺参数最佳的选择为：一段干式预选的磁感应强度为250mT，筒表线速度为2.45m/s，挡板间距为1050mm；二段干式预选的磁感应强度为450mT，筒表线速度为3.30m/s，挡板间距为40mm；湿式粗粒预选的磁感应强度为400mT。
本发明一种含磁铁矿围岩的预选工艺采用以上技术方案后具有具有以下有益效果：
（1）采用二段破碎、二段干式预选，不仅可以获得产率约70%的混凝土骨料，还有效减少后续作业处理量、提高入选品位、减少细粒尾矿排放。
（2）二段干式预选粗精矿采用高压辊磨-湿式粗粒预选，可以大幅降低后续磨矿作业的给矿粒度，提前丢弃合格尾矿，进一步提高了入选品位，实现了“多碎少磨、降本增效”的选矿理念，解决了含磁铁矿围岩加工成本高、入选品位低的技术难题，是含磁铁矿围岩选矿技术的重大突破之一。
（3）对湿式粗粒磁选尾矿采用筛分或分级设备进行进一步处理，获得的粗粒尾矿可以作为建筑用黄沙代用品销售。
（4）通过本发明提供的预选工艺，可使目前矿山大量堆置的含磁铁矿围岩得到较为充分的利用，不仅可以为建材行业提供混凝土骨料、建筑用黄沙代用品。
附图说明
图1为本发明一种含磁铁矿围岩的预选工艺的数质量流程图。
具体实施方式
为描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明一种含磁铁矿围岩的预选工艺做进一步详细说明。
本实施例中的处理对象是马钢集团南山矿区排土场堆存的含磁铁矿围岩。对该含磁铁矿围岩进行多元素分析和铁物相分析，结果见表1、表2。
表1 含磁铁矿围岩化学多元素分析结果（%）
表2 含磁铁矿围岩铁物相分析结果（%）
分析表明：含磁铁矿围岩含铁量很低，全铁品位12.37%，磁性铁品位6.40%；杂质S、SiO2、Al2O3、K2O、Na2O含量均较高，烧损达到4.26%，碱比（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）=0.12，属酸性围岩；有用铁矿物主要为磁铁矿，其次为难以回收利用的赤褐铁矿、碳酸铁和硅酸铁，黄铁矿含量也较高。
由图1所示的本发明一种含磁铁矿围岩的预选工艺的数质量流程图看出，本发明一种含磁铁矿围岩的预选工艺采用的是中细碎—阶段干式预选—高压辊磨、湿式粗粒预选工艺，具体包括以下技术方案：
（1）将全铁品位12.54%、磁性铁品位6.30%的含铁围岩中碎至50-0mm，进行一段干式预选，磁感应强度为250mT，筒表线速度为2.45m/s，档板间距为1050mm，可获全铁品位19.04%的一段干式预选粗精矿。
（2）将步骤（1）所得的一段干式预选粗精矿破碎至20-0mm，进行二段干式预选，磁感应强度为450mT，筒表线速度为3.30m/s，档板间距为40mm，可获全铁品位21.7%的二段干式预选粗精矿。
（3）将步骤（2）所得的二段干式预选粗精矿采用高压辊磨至6-0mm，进行湿式粗粒磁选，磁感应强度为400mT，可获全铁品位26.5%的湿式粗粒磁选精矿。
将湿式粗粒湿式粗粒磁选精矿给入后续的磨矿、磁选作业（两次磨矿、三次弱磁选）进一步进行处理，可获得全铁品位63.66%、磁性铁回收率80.01%的最终铁精矿。
（4）将步骤（3）获得的湿式粗粒磁选尾矿采用筛分或分级设备进行进一步处理，筛分、分级粒度为0.3mm范围，筛分或分级作业获得的粗粒尾矿作为建筑用黄沙代用品销售。筛分或分级作业获得的细粒尾矿与后续的磨矿、磁选作业抛出的细粒度尾矿合并为最终总尾矿。
Claims (2)
1.一种含磁铁矿围岩的预选工艺，其特征在于采用以下技术方案：
（1）中碎、一段干式预选：将全铁品位≤13%、磁性铁品位≤7%的含磁铁矿围岩中碎至50-0mm进行一段干式预选，获得一段干式预选粗精矿，抛出的一段干式预选尾矿用作混凝土骨料；所述的一段干式预选的磁感应强度为230-280mT，筒表线速度为2.2-2.8m/s，挡板间距为980-1010mm；
（2）细碎、二段干式预选：将一段干式预选粗精矿细碎至20-0mm进行二段干式预选，获得二段干式预选粗精矿，抛出的二段干式预选尾矿也用作混凝土骨料；所述的二段干式预选的磁感应强度为430-480mT，筒表线速度为3.1-3.5m/s，挡板间距为38-42mm；
（3）高压辊磨-湿式粗粒预选：将二段干式预选粗精矿高压辊磨至6-0mm进行湿式粗粒预选，获得湿式粗粒预选精矿，抛出湿式粗粒预选尾矿；所述的湿式粗粒预选的磁感应强度为380-420mT；
（4）对上述（3）步骤获得的湿式粗粒预选尾矿采用筛分或分级设备进行进一步处理，筛分或分级粒度为0.3-0.5mm范围，筛分或分级作业获得的粗粒尾矿作为建筑用黄沙代用品销售。
2.如权利要求１所述的一种含磁铁矿围岩的预选工艺，其特征在于：一段干式预选的磁感应强度为250mT，筒表线速度为2.45m/s；二段干式预选的磁感应强度为450mT，筒表线速度为3.30m/s，挡板间距为40mm；湿式粗粒预选的磁感应强度为400mT。
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2015
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