CN104826728A - 一种适于难选微细粒磁铁矿石分选的选矿新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适于难选微细粒磁铁矿石分选的选矿新方法，采用“原矿两段阶段磨矿—弱磁选—反浮一次粗选得精—中矿再磨—弱磁选—反浮选流程”，该流程采用阶段磨矿—阶段弱磁选抛尾的方法得出二段弱磁选精矿，在放粗粒度的情况下对二段弱磁选精矿采用阳离子捕收剂反浮选工艺，提前获得合格铁精矿；并对反浮选中矿进行再磨—弱磁选工艺，对三段弱磁选精矿采用阳离子捕收剂反浮选工艺，提高铁精矿品位。本发明在不添加抑制剂DF的情况下，单独采用阳离子捕收剂进行反浮选提前得精，减少药剂添加点，降低了工人操作难度，并降低的选矿药剂成本；由于反浮选提前得精，降低了三段球磨入料量，大大降低了磨矿成本，达到提铁降能的效果。
Description
技术领域
本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种微细粒磁铁矿石的选矿方法，特别适于必须磨细到-500目（-30μm）粒度含量>95%时才能单体解离的微细粒磁铁矿石的高效节能分选。
背景技术
国外铁矿资源开采条件好的矿床已被国际三大矿业寡头公司和所在国公司瓜分，如何尽快通过选矿技术攻关，将我国各大企业掌握的国外难选铁矿资源转化为商品矿，对于提高我国铁矿石谈判的筹码、保证我国各大钢铁公司的原材料供给和可持续发展，是非常迫切和必要的。目前我国大部分央企如中信、中冶、中钢、鞍钢、武钢等在澳大利亚西部掌握的铁矿资源中，存在的共性问题是:矿石嵌布粒度微细，必须细磨到500目以上才能达到合格的精矿品位，矿石加工成本高，加上该地区人力资源成本高昂，对企业未来的经济效益将构成极大问题，解决该类矿石的选矿工艺与技术也是当务之急。
目前国内外处理微细粒磁铁矿常用的方法有单一弱磁选流程、弱磁选—反浮选流程、弱磁选—细筛—弱磁选流程或弱磁选—重选流程，都是在弱磁选抛尾的基础上对弱磁精矿进一步提质。但在实际应用中，以上几种方法，或者耗能大，或者不能较大幅度提高铁精矿品位，或者对铁精矿回收率太低，造成资源大量的浪费，常用的阴离子捕收剂处理的矿石局限性强、且添加药剂种类较多，药剂成本较高。
为了解决微细粒磁铁矿石的选矿技术难题，国内有关高校、科研院所进行了大量的技术研究和攻关，并取得了一定的技术进展。《金属矿山》2012年第2期发表的“铁矿石阳离子反浮选技术研究进展及应用现状”一文中详细介绍了近年来铁矿石阳离子反浮选工艺研究进展，如：本钢南芬选矿厂以南芬铁精矿粉为原料，以十二胺作捕收剂，采用细磨—磁选—阳离子反浮选联合流程，试验得到铁品位为71.92%、铁回收率为69.25%、SiO2含量为0.324%的超纯铁精矿；青海某微细粒嵌布磁铁矿石采用磁选—阳离子反浮选试验，分别对-400 目占80%的3次磁选精矿和-400 目占95%的5次磁选精矿利用GE-601 阳离子捕收剂反浮选降硅，经1粗1精3扫，获得的铁精矿品位分别为60.11% 和67.42%，提铁降硅效果明显。但试验研究发现，采用上述工艺流程处理-500目（-30μm）粒度含量>95%、单体解离度P80 25μm的难选微细粒磁铁矿石时，其磁性铁的回收率不足90%，造成了资源的严重浪费。而且，现有的弱磁选-铁矿石阳离子反浮选工艺，大多采用阳离子反浮选直接抛尾，尾矿中铁的损失极大。
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，而提供一种既能提高铁精矿品位、又能增加铁矿石回收率、还能降低磨矿成本的适于难选微细粒磁铁矿石分选的选矿新方法。
为实现本发明的上述目的，本发明一种适于难选微细粒磁铁矿石分选的选矿新方法通过以下技术方案来实现。本发明一种适于难选微细粒磁铁矿石分选的选矿新方法采用的工艺、步骤为：
1）将矿石通过一段磨矿-分级作业磨碎到-0.406mm75%-85%的粒度，采用一段弱磁选进行预选抛尾，获得一段弱磁选粗精矿；在该步骤，较好的磨矿粒度为-0.406mm78%-82%，最佳的磨矿粒度为P80：-0.406mm。
2）将一段弱磁选粗精矿通过二段磨矿-分级作业磨碎到-0.053mm 75%-85%的粒度，采用二段弱磁粗选、二段弱磁精选，抛出尾矿，获得二段弱磁精选精矿，二段弱磁精选精矿给入一次反浮选作业，获得一次反浮选精矿和一次反浮选中矿；在该步骤，较好的磨矿粒度为-0.053mm78%-82%，最佳的磨矿粒度为P80：-0.053mm。
本发明在该步骤，在放粗粒度的情况下对二段弱磁精选精矿采用
阳离子捕收剂反浮选工艺，提前获得合格铁精矿。
3）将2）步骤获得的一次反浮选中矿通过磁选脱水作业抛出尾矿后进行中矿再磨-分级，中矿再磨-分级作业的磨矿粒度为-0.033 mm 75%-85%，中矿再磨产品给入三段弱磁选作业进一步抛出尾矿，获得三段弱磁选精矿；在该步骤，较好的磨矿粒度为-0.033mm78%-82%，最佳的磨矿粒度为P80：-0.033mm。
4）对三段弱磁选精矿再进行反浮选，获得二次反浮选精矿，二次反浮选中矿返回到磁选脱水作业，一次反浮选精矿、二次反浮选精矿合并为最终精矿。一段弱磁选、二段弱磁粗选、二段弱磁精选、磁选脱水、三段弱磁选作业抛出的尾矿合并为最终尾矿。
上述一段弱磁选作业的磁场强度为140-170kA/m，二段弱磁粗选、二段弱磁精选的磁场强度为90-100kA/m，磁选脱水作业的磁场强度为140-170kA/m，三段弱磁选作业的磁场强度为130-139kA/m。
所述的一次反浮选作业、二次反浮选作业均采用阳离子捕收剂反浮选工艺。
本发明采用以上技术方案后，具有以下优点：
（1）本发明从我国国外铁矿资源的选矿共性技术问题入手，解决开发国外资源开发利用的瓶颈问题，不但对已有资源的开发具有现实意义，对未来类似资源的开发也具有示范作用。可以预见，该技术的市场潜力非常可观，将会带来巨大的经济效益和社会效益。
（2）首次采用“原矿两段阶段磨矿—弱磁选—反浮一次粗选得精—中矿再磨—弱磁选—反浮选流程”处理微细粒难选磁铁矿石，采用反浮选对二段磨矿弱磁选的精矿进行提前获精，浮选流程为一次开路粗选，能减少三段磨矿量46%以上且浮选流程结构简单，有效降低了选矿能耗。
（3）在不添加抑制剂DF（淀粉）的情况下，单独采用阳离子捕收剂进行反浮选提前得精试验，减少药剂添加点，降低了工人操作难
度，并降低的选矿药剂成本。
（4）由于反浮选提前得精，降低了三段球磨入料量，大大降低了磨矿成本，达到降能增效的目的。
（5）将两次反浮选所得中矿合并返回浓缩磁选机进脱水，避免了建浓缩池增加投资、增加占地面积带来了投资、使用成本高的问题。
目前中钢集团、宝钢集团、中信泰富、中铝集团、中冶集团、鞍钢集团、首钢集团等一批大型国有企业在国外拥有或持股国外特大型露天铁矿，并且大多为低品位微细粒铁矿石，因此本发明对实施国外露天铁矿加工利用的全过程技术指导和支撑具有广阔的应用空间。
附图说明
图1为本发明一种适于难选微细粒磁铁矿石分选的选矿新方法的工艺流程图。
图2为本发明一种适于难选微细粒磁铁矿石分选的选矿新方法的数质量流程图。
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适于难选微细粒磁铁矿石分选的选矿新方法做进一步详细说明。
本实施例中的处理对象是我国某大型国有企业位于西澳大利亚的铁矿，原矿多元素分析见表1-1、原矿铁物相分析结果见表1-2、矿石的矿物组成及相对含量见表1-3，矿石的磁铁矿、赤铁矿的粒度堪布特征见表1-4。
矿石原矿工艺矿物学结果表明：该矿石铁品位为31.82%，矿石中S、P含量均不高，但K2O和Na2O含量较高，分别为0.50%和0.25%，矿石中主要杂质为SiO2。矿石中主要工业铁矿物为磁铁矿并含有假象赤铁矿，其次为赤、褐铁矿和碳酸铁。mFe/TFe=69.86,（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）=0.072，属酸性混合铁矿石。矿石中磁铁矿、赤铁矿的嵌布粒度均较细，在>0.074mm粒级中，磁铁矿及赤铁矿的占有率分别为40.42%及15.17%，在<0.010mm粒级中，磁铁矿及赤铁矿的占有率分别为4.29%及21.29%，微细粒磁铁矿和赤铁矿的含量都高，尤其是赤铁矿，即使细磨矿这部分磁铁矿和赤铁矿都很难单体解离，这部分铁都将损失于尾矿中。
该矿原设计能力为年处理量原矿8400万吨，目前该选厂设计的选矿工艺为：自磨—弱磁选—球磨—两段弱磁选。由于该磁铁矿石晶体嵌布粒度极细，细磨至P80 25μm方可达到单体解离，而两段磨矿达到P80 25μm是极为困难的，且磨矿效率极低。因此，自试生产以来，选矿技术指标一直未能到达设计指标要求。
由图1所示的本发明一种适于难选微细粒磁铁矿石分选的选矿新方法的工艺流程图看出，本发明采用“原矿两段阶段磨矿—弱磁选—反浮一次粗选得精—中矿再磨—弱磁选—反浮选流程”， 采用的工艺、步骤为：
1）将矿石通过一段磨矿-分级作业磨碎到P80：-0.406mm的粒度，采用一段弱磁选进行预选抛尾，获得一段弱磁选粗精矿；一段弱磁选作业的磁场强度为159.24kA/m。
2）将一段弱磁选粗精矿通过二段磨矿-分级作业磨碎到P80：-0.053mm的粒度，采用二段弱磁粗选、二段弱磁精选，抛出尾矿，获得二段弱磁精选精矿，二段弱磁精选精矿给入一次反浮选作业，获得一次反浮选精矿和一次反浮选中矿；二段弱磁粗选、二段弱磁精选的磁场强度为95.24kA/m。
3）将2）步骤获得的一次反浮选中矿通过磁选脱水作业抛出尾矿后进行中矿再磨-分级，中矿再磨-分级作业的磨矿粒度为P80：-0.033mm，中矿再磨产品给入三段弱磁选作业进一步抛出尾矿，获得三段弱磁选精矿；磁选脱水作业的磁场强度为159.24kA/m，三段弱磁选作业的磁场强度为135.35kA/m。
4）对三段弱磁选精矿再进行反浮选，获得二次反浮选精矿，二次反浮选中矿返回到磁选脱水作业，一次反浮选精矿、二次反浮选精矿合并为最终精矿。一段弱磁选、二段弱磁粗选、二段弱磁精选、磁选脱水、三段弱磁选作业抛出的尾矿合并为最终尾矿。
由图2所示的本发明一种适于难选微细粒磁铁矿石分选的选矿新方法的数质量流程图看出，一段磨矿、螺旋分级后给入一段弱磁选的粒度为P80：0.406mm、一段弱磁选磁场强度159.24kA/m，二段磨矿、螺旋分级给入二段弱磁粗选的粒度为P80：0.053mm、二段弱磁粗选和精选磁场强度均为95.54kA/m的情况下获得品位为60.89%的二段弱磁选精矿。对二段弱磁选精矿采用阳离子捕收剂十二胺或817M进行反浮选，添加少量NaOH调整矿浆pH值，在不添加DF的情况下，可以提前获得产率为18.03%、铁品位为68.51%的合格铁精矿。一次反浮选中矿经过弱磁脱水后进入三段磨矿（即中矿再磨）、旋流器分级作业，旋流器溢流粒度为P80：0.030mm的情况下，经过三段弱磁选可以获得品位为61.29%%的三段弱磁选精矿。以三段弱磁选精矿为对象，采用阳离子捕收剂十二胺或817M进行二次反浮选，可以获得产率为14.96%、铁品位为67.45%的铁精矿。结合一次反浮选精矿，最终得出精矿产率为32.99%、总铁品位为68.03%、总铁回收率为70.17%、磁性铁回收率为96.87%的选别指标。
Claims (5)
1.一种适于难选微细粒磁铁矿石分选的选矿新方法，其特征在于采用以下工艺、步骤：
1）将矿石通过一段磨矿-分级作业磨碎到-0.406mm75%-85%的粒度，采用一段弱磁选进行预选抛尾，获得一段弱磁选粗精矿；
2）将一段弱磁选粗精矿通过二段磨矿-分级作业磨碎到-0.053mm 75%-85%的粒度，采用二段弱磁粗选、二段弱磁精选，抛出尾矿，获得二段弱磁精选精矿，二段弱磁精选精矿给入一次反浮选作业，获得一次反浮选精矿和一次反浮选中矿；
3）将2）步骤获得的一次反浮选中矿通过磁选脱水作业抛出尾矿后进行中矿再磨-分级，中矿再磨-分级作业的磨矿粒度为-0.033 mm 75%-85%，中矿再磨产品给入三段弱磁选作业进一步抛出尾矿，获得三段弱磁选精矿；
4）对三段弱磁选精矿再进行反浮选，获得二次反浮选精矿，二次反浮选中矿返回到磁选脱水作业，一次反浮选精矿、二次反浮选精矿合并为最终精矿。
2.如权利要求1所述的一种适于难选微细粒磁铁矿石分选的选矿新方法，其特征在于：一段弱磁选作业的磁场强度为140-170kA/m，二段弱磁粗选、二段弱磁精选的磁场强度为90-100kA/m，磁选脱水作业的磁场强度为140-170kA/m，三段弱磁选作业的磁场强度为130-139kA/m。
3.如权利要求2所述的一种适于难选微细粒磁铁矿石分选的选矿新方法，其特征在于：一段弱磁选作业的磁场强度为159.24kA/m，二段弱磁粗选、二段弱磁精选的磁场强度为95.24kA/m，磁选脱水作业的磁场强度为159.24kA/m，三段弱磁选作业的磁场强度为135.35kA/m。
4.如权利要求1、2或3所述的一种适于难选微细粒磁铁矿石分选的选矿新方法，其特征在于：所述的一次反浮选作业、二次反浮选作业均采用阳离子捕收剂反浮选工艺。
5.如权利要求4所述的一种适于难选微细粒磁铁矿石分选的选矿新方法，其特征在于：一段磨矿-分级作业的磨矿粒度为P80：-0.406mm； 二段磨矿-分级作业的磨矿粒度为P80：-0.053mm； 中矿再磨-分级作业的磨矿粒度为P80：-0.033mm。
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