CN105457732A - 一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，属于冶金矿山铁矿资源综合利用技术领域。本发明的一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，步骤包括矿岩混提→矿岩混合破碎筛分→筛下产品干式磁选，围岩提升是与矿石提升共用一个井筒。本发明实现了更好的处理贫磁铁矿地下围岩，充分提高贫磁铁矿地下采矿资源利用率的目的。

Description

一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺

技术领域

本发明属于冶金矿山铁矿资源综合利用技术领域，具体涉及一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，特别适合于中低品位磁铁矿石。

背景技术

铁矿石是钢铁工业最主要的基础原料，钢铁工业的快速发展与可持续发展必须要有稳定可靠的资源供应作保证。我国的铁矿石含铁品位低，杂质含量高，矿石质量差，相当部分矿石难选冶，经济可采储量有限，远不适应新时期我国钢铁工作发展所需。超贫磁铁矿是指在当前的技术经济条件下，全铁品位在10～20％，磁性铁品位≥5％，能够开发利用且存在盈利的铁矿石。

全球约50个国家拥有铁矿资源，铁矿分布较广，但绝大多数主要集中分布在其中的12个国家，每个国家都有自己的铁矿集中区，不同国家的铁矿资源从储量、矿床类型、铁矿类型、铁矿的贫富程度都有较大差异，如巴西铁矿全铁平均品位高于60％，澳大利亚铁矿全铁平均全铁品位在50％以上，而中国铁矿全铁平均品位32％，低于世界铁矿石的平均品位11个百分点以上。对磁铁矿石，一般认为全铁品位25％以上才具有开采价值，全铁品位低于20％的属于超贫磁铁矿。针对我国贫矿多富矿少的铁矿资源形势，应该加强对贫磁铁矿及超贫磁铁矿的采选工艺进行研究，提高我国铁矿资源的利用率。

磁铁矿地下采矿包括有矿石及围岩开采。目前，我国贫磁铁矿地下采矿常见的矿石、废石提升方案为主井提升矿石，副井提升废石、升降人员、运输材料和设备等。例如，山东省富全矿业有限公司李官集铁矿、安徽金安矿业公司草楼铁矿、安徽马钢姑山矿业公司白象山铁矿以及马钢集团罗河矿业有限责任公司等，均采用矿岩分提方式提升矿石及围岩。通过副井提升的围岩一般属于超贫磁铁矿。

目前，对单独提升出来的围岩处理主要有被动治理与主动治理两种形式。

被动治理即“事后治理”，主要措施是绿化治理。所谓绿化治理，是将废石堆存至排土场，排土场通过表面复(覆)土和土质改造进行绿化,进而恢复生态平衡。主动治理是指从产生废石的源头消除污染源，从而达到彻底治理的目的，主要方法是废物利用，目前广泛应用的方法主要有将开采围岩作井下充填体及作建材产品原料。

无论是主动治理还是被动治理都仅仅只是从环境污染的角度考虑废石的处置问题。而在磁铁矿地下采矿中，采出的围岩属于超贫磁铁矿，若通过合理的选矿工艺是可以将其回收的，将其直接治理将会造成铁矿资源的浪费。并且分提必须设置两个竖井分别提升矿石和岩石，矿山开拓系统的工程投资较高。

中国专利申请号：201010261670.0，公开日：2011－11－30的专利文献公开了一种三段一闭路两段预选破碎新工艺，步骤如下：将原矿送入粗破碎机破碎，其排料进入一段振动筛分级，筛上产品进入一段磁滑轮，一段磁滑轮分选出的精矿进入中破碎机破碎，分选出的废石进入废石仓，中破碎机的产品与一段振动筛的筛下产品一起进入二段振动筛，二段振动筛的筛上产品进入二段磁滑轮，二段磁滑轮分选出的废石进入废石仓，二段磁滑轮分选出的精矿进入细破碎机破碎，细破碎机破碎的产品与中破碎机的产品合并进入二段振动筛分级，二段振动筛的筛下产品进入干式磁选机，干式磁选机的精矿为最终产品送入磨选，其分选出的废石进入废石仓。采用该发明的新工艺，在磨矿前最大限度地剔除废石，能够减少入磨矿量。但该发明申请案干式磁滑轮的粗粒中的细粒无法分选，对于原矿品位比较低的磁性矿来讲仍然无法满足磨矿入选品位，致使破碎后的矿石中的脉石进入磨矿，增加了选矿费用。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中贫磁铁矿及超贫磁铁矿利用率低的问题，本发明提供了一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺。它可以实现更好的处理贫磁铁矿地下围岩，充分提高贫磁铁矿地下采矿资源利用率的目的。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明技术方案按以下方式进行：

一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，包括如下步骤：

A、矿岩混提：用崩落采矿法崩落围岩，将矿石及围岩混合提升至地面；

B、矿岩混合破碎筛分：矿岩混提至地面后通过破碎筛分至合格粒级；

C、筛下产品干式磁选：对筛下产品进行干式磁选抛尾，抛出的尾矿为粗粒尾砂，获得干式磁选精矿为粗精矿，为后续工艺提供原料。

优选地，围岩提升是与矿石提升共用一个井筒。

优选地，适用于开采矿石TFe品位为25～40％，mFe品位为15～36％；围岩TFe品位为10～20％，mFe品位为≥5％的地下贫磁铁矿矿山，是针对我国地下贫磁铁矿矿山所占比重较大，发明人有针对性的研究成果，如果矿石品位高，由于矿岩混提矿石的处理量大，处理的工艺成本反而会提高，并不适用本发明的工艺；矿石品位再低，则由于获得的粗精矿少，虽然减少了矿石浪费，但也造成获得的粗精矿生产成本过高，也会造成不必要的工艺浪费。

优选地，步骤B中，混合破碎筛分要求破碎至适用于干抛工艺粒级，筛下产品粒级≤30mm。

优选地，步骤B中，筛下产品粒级≤16mm。

优选地，步骤C中，干式磁选磁场强度为350～450mT。

优选地，步骤C中，干式磁选抛出的粗粒尾砂，作为建筑用碎石原料。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，采用矿岩混提方案可以简化井下矿岩运输、提升系统，减少转载环节，提高主井提升效率；

(2)本发明的一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，围岩提升是与矿石提升共用一个井筒，矿岩混提的方案降低了采矿开拓系统投资成本，混提后提出矿岩混合经过破碎干式磁选抛废，降低废石中全铁品位，降低磁性铁在废石中的损失率，从而提高了采矿资源利用率；

(3)本发明的一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，投资低、经营费较低工程量较小；

(4)本发明的一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，混提矿石破碎筛分后干磁抛尾，可以有效降低抛废废石中磁性铁损失率，提高地下采矿资源利用率；

(5)本发明的一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，适用的矿石品位，是发明人有针对性的研究成果，过高和过低都不适用本工艺；

(6)本发明的一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，筛下产品粒级≤30mm，优选≤16mm，也是发明人根据矿石品位、磁场强度、工艺成本综合研究的成果；

(7)本发明的一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，粗粒尾砂，作为建筑用碎石原料，提高了矿石的综合利用率。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明实施例2的工艺流程图；

图3为本发明实施例2中现有技术的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

为进一步描述本发明，下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：

本实例的一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，应用于山东某矿山，经检测，开采矿石TFe品位为25％，mFe品位为15％；围岩TFe品位为10％，mFe品位为5％的地下贫磁铁矿矿山，如图1所示，包括如下步骤：

A、矿岩混提：用崩落采矿法崩落围岩，围岩提升是与矿石提升共用一个井筒，将矿石及围岩混合提升至地面；

B、矿岩混合破碎筛分：矿岩混提至地面后通过破碎筛分至筛下产品粒级≤30mm；

C、筛下产品干式磁选：对筛下产品进行干式磁选抛尾，磁场强度为450mT，抛出的尾矿为粗粒尾砂，获得干式磁选精矿为粗精矿，为后续工艺提供原料。

经抽样检测，抛尾后抛出的粗粒尾砂全铁品位为11.5％(已没有进一步处理的价值，但能作为建筑用碎石原料综合利用)，抛废矿石中磁性铁损失率为0.40％，粗粉矿石中全铁回收率为94.6％，高于一般选矿厂90％的全铁回收率。

实施例2

为了进一步的验证本工艺对贫磁铁矿处理的效果，本实施例的一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺和现有技术的生产工艺对安徽某地下贫磁铁矿的采选进行了对比式的生产，该矿设计年采出矿石量为500万吨(全铁品位31.27％，磁性铁品位20.95％)，年采出围岩量为50万吨(全铁品位15.14％，磁性铁品位5.50％)。

本实施例的一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，如图2所示，基本步骤同实施例1，不同之处在于：步骤B中，筛下产品粒级≤16mm；步骤C中，干式磁选磁场强度为350mT；

本实施例的现有技术的生产工艺，如图3所示，矿石及围岩分两条井进行提升，矿石用主井提升，围岩用副井提升。

两种方案的可比项目比较表见表1所示。

从表中可以得出，矿岩分提方案比矿岩混提方案多一条围岩提升井，矿岩分提方案可比基建工程量比矿岩混提方案多1.27万m³，可比投资比矿岩混提方案多2464万元，可比投资和经营费现值比矿岩混提方案多1876万元。采用矿岩混提方案可以简化井下矿岩运输、提升系统，减少转载环节，提高主井提升效率。

采用现有技术工艺，围岩直接作为废石抛尾，矿石通过破碎筛分后在磁场强度为350mT时进行干式磁选抛尾，抛掉的废石全铁品位为14.01％，抛废矿石中磁性铁损失率为2.82％，粗粉矿石中全铁回收率为91.08％。

本发明的工艺，经过破碎干磁抛尾后抛出的废石全铁品位为12.61％，抛废矿石中磁性铁损失率为0.45％，粗粉矿石中全铁回收率为92.50％。磁性铁损失率较矿岩分提方案降低2.37个百分点，粗精矿中全铁回收率较矿岩分提提高了1.42个百分点，有效提高了采矿资源利用率。

综合对比可以得出结论：采用本发明的工艺，降低了采矿开拓系统投资成本，混提后提出矿岩混合经过破碎干式磁选抛废，降低了废石中全铁品位，降低了磁性铁在废石中的损失率，从而提高了采矿资源利用率。

以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，其特征在于，包括如下步骤：

A、矿岩混提：用崩落采矿法崩落围岩，将矿石及围岩混合提升至地面；

B、矿岩混合破碎筛分：矿岩混提至地面后通过破碎筛分至合格粒级；

C、筛下产品干式磁选：对筛下产品进行干式磁选抛尾，抛出的尾矿为粗粒尾砂，获得干式磁选精矿为粗精矿，为后续工艺提供原料。

2.根据权利要求1所述的用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，其特征在于：围岩提升是与矿石提升共用一个井筒。

3.根据权利要求1或2所述的用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，其特征在于：适用于开采矿石TFe品位为25～40％，mFe品位为15～36％；围岩TFe品位为10～20％，mFe品位为≥5％的地下贫磁铁矿矿山。

4.根据权利要求1或2所述的用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，其特征在于：步骤B中，混合破碎筛分要求破碎至适用于干抛工艺粒级，筛下产品粒级≤30mm。

5.根据权利要求4所述的用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，其特征在于：步骤B中，筛下产品粒级≤16mm。

6.根据权利要求5所述的用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，其特征在于：步骤C中，干式磁选磁场强度为350～450mT。

7.根据权利要求6所述的用于提高贫磁铁矿地下开采资源利用率的工艺，其特征在于：步骤C中，干式磁选抛出的粗粒尾砂，作为建筑用碎石原料。