CN105772216B - 一种用复杂难选铁矿石生产铁精矿的新方法 - Google Patents
一种用复杂难选铁矿石生产铁精矿的新方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于矿物加工技术领域,特别涉及一种用复杂难选铁矿石生产铁精矿的新方法。本发明是首先对复杂难选铁矿石进行磨矿分级处理,对分级溢流产品进行磁选预富集,获得粉状预富集精矿,将粉状预富集精矿给入悬浮焙烧炉获得悬浮焙烧矿,将悬浮焙烧矿加水制成矿浆,进行预选,获得的磁选精矿作为粗精矿,采用电磁精选机对粗精进行精选,获得的精选精矿过滤去除水分,获得铁品位60%~68%的精矿产品,铁的回收率为80%~90%,对铁品位60%~68%的精矿产品进行反浮选脱硅,进一步获得铁品位61%~69%的精矿产品。本发明得到铁品位大于60%的铁精矿产品,铁的回收率大于80%,产品指标稳定,经济性好,复杂难选铁矿资源能得到高效利用。
Description
技术领域
本发明属于矿物加工技术领域,特别涉及一种用复杂难选铁矿石生产铁精矿的新方法。
背景技术
我国铁矿资源禀赋差,整体呈现出品位低、嵌布粒度细、组成复杂的特点,即通常说的“贫、细、杂”,致使97%以上的铁矿石需要经过破碎、磨矿、磁选、浮选等复杂的选矿工艺处理才能入炉冶炼。由于铁矿石复杂难选,我国已探明铁矿资源的开发利用程度较低,目前仅有查明资源储量的269.3亿t被开发利用,未开发矿区资源量高达529.2亿t,资源开发利用率不足35%。
目前,我国各大铁矿山开发利用的铁矿资源大多为复杂难选铁矿石,所采用的加工工艺为破碎、磨矿、磁-重-浮联合分选流程,该流程结构复杂、工序繁琐、生产成本高、且生产指标相对较差。例如,鞍钢集团采用以浮选为主的工艺处理含碳酸盐铁矿石,选厂生产指标为原矿品位30%,精矿品位63%~64%,铁回收率60%~65%;采用重选-弱磁-强磁-阴离子反浮选工艺处理鞍山式赤铁矿,选厂生产指标为原矿品位29%~30%,精矿品位65%~67%,回收率70%~75%。酒钢集团采用竖炉磁化焙烧-磁选-浮选工艺处理100~15mm镜铁矿块矿,可得到铁品位约为60%、铁回收率为70%~75%的铁精矿;而占采出矿石总量约50%的15~0mm粉矿采用强磁选的选矿工艺,仅获得品位为45%~46%,回收率为60%~65%。陕西大西沟矿业公司采用煤基回转窑焙烧-磁选-反浮选工艺处理菱铁矿,选厂生产指标为原矿品位26%~28%,精矿品位约为60%,铁回收率70%~75%。太钢集团采用弱磁-强磁-混合磁精矿再磨-阴离子反浮选工艺处理微细粒赤铁矿,生产指标为原矿铁品位30%,精矿铁品位65%、回收率70%~72%。
根据铁矿加工企业生产现状可知,我国铁精矿生产技术指标为精矿品位60%~67%,铁回收率为60%~75%。铁精矿品位均在60%以上,符合炼铁要求,然而金属回收率不足75%,严重造成了资源的浪费。
发明内容
针对现有复杂难选铁矿石在加工技术上存在的上述问题,本发明提供一种复杂难选铁矿石生产铁精矿的新方法,目的是通过对复杂难选铁矿石破碎和磨矿后进行磁选预富集,再经高温焙烧和悬浮态还原,然后进行磨矿-磁选-精选,得到铁品位大于60%、铁回收率大于80%的铁精矿产品。
实现本发明目的的技术方案按照以下步骤进行:
(1)将复杂难选铁矿石破碎至粒度≤20mm,放入球磨机与旋流器组成的闭路磨矿系统进行磨矿分级处理,得到分级溢流产品中粒度-0.074mm的部分占铁矿石总重量的40%~80%;
(2)对分级溢流产品进行磁选预富集,首先利用弱磁选机进行弱磁选获得弱磁选精矿和弱磁选尾矿,采用强磁选机对弱磁选尾矿进行一段强磁选,获得一段强磁选精矿和一段强磁选尾矿,将一段强磁选精矿和弱磁选精矿合并作为预富集精矿;
当预富集精矿铁回收率小于90%时,则针对一段强磁选尾矿进行二段强磁选,获得二段强磁选精矿和二段强磁选尾矿,将弱磁选精矿、一段强磁选精矿和二段强磁选精矿合并作为预富集精矿,根据预富集精矿铁回收率判断是否需要进行三段强磁选,直至预富集精矿铁回收率大于90%;
对预富集精矿过滤获得含水质量在5%~20%的滤饼,即粉状预富集精矿;
(3)将粉状预富集精矿给入悬浮焙烧炉,加热至600~850℃进行高温焙烧5~60s,使粉状预富集精矿中的菱铁矿和褐铁矿转换成赤铁矿,然后置于还原气氛条件下于500~600℃悬浮态保温5~60min,再在无氧条件下间接水冷至300-500℃,然后通入空气冷却,获得悬浮焙烧矿;
(4)将悬浮焙烧矿加水制成重量浓度60%~80%的矿浆,采用搅拌磨机将其磨至-400目的部分占焙烧矿总重量的70%~95%,然后用筒式磁选机进行预选,控制磁力范围为0.11~0.25T,获得的磁选精矿作为粗精矿;
(5)采用电磁精选机对粗精进行精选,获得的精选精矿过滤去除水分,获得铁品位60%~68%的精矿产品,铁的回收率为80%~90%;
对铁品位60%~68%的精矿产品进行反浮选脱硅,进一步获得铁品位61%~69%的精矿产品。
所述的复杂难选铁矿石的铁品位为20%~50%。
所述的还原气氛为一氧化碳气氛或氢气气氛或煤气气氛。
所述的用电磁精选机进行精选时,控制电磁精选机的电流为0.5~2.5A,上升水流速度5~35cm/s。
所述的预富集精矿的铁品位为33%~41%。
所述的悬浮焙烧矿的铁品位为40%~50%。
所述的粗精矿的铁品位在55%~62%。
所述的弱磁选时的磁力范围为0.1~0.4T。
所述的一段强磁选的磁力范围为0.8~1.0T。
所述的二段及二段以后的强磁选的磁力范围为1.0~1.5T。
所述的悬浮焙烧炉是ZL201310329654.4中公开的流态化悬浮焙烧炉。
对于含泥量少、嵌布粒度粗等特性的矿石可适当减少预选作业,甚至取消预选。
与现有技术相比,本发明的特点和有益效果是:
本发明方法是通过磁选预富集再经高温焙烧和悬浮态还原,其中磁选预富集的目的在于提高给料的铁品位,为悬浮焙烧准备粒度组成和性质适宜的给料,包括降低后续焙烧-还原-磨矿-磁选的处理量,脱除有害杂质,防止悬浮焙烧设备结瘤、结疤,脱除矿泥和部分脉石,获得粒度适宜、质量均匀的物料,保证焙烧和还原过程的顺行,在悬浮焙烧炉加热过程中弱磁性铁矿物转化为强磁性铁矿物,然后进行磨矿-磁选-精选,得到铁品位大于60%的铁精矿产品,铁的回收率大于80%,产品指标稳定,经济性好,复杂难选铁矿资源能得到高效利用。
附图说明
图1为本发明的复杂难选铁矿石生产铁精矿的新工艺的流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例中采用的球磨机为滚筒式球磨机,球磨介质为钢球或钢锻。
本发明实施例中采用的强磁选机为Slon立环电磁脉动高梯度磁选机。
本发明实施例中采用的搅拌磨机为SLJM-2L立式超细搅拌磨机,球磨介质为钢球或陶瓷球。
本发明实施例中采用的电磁精选机为DFXL-II型电磁精选机。
本发明实施例中进行磨矿处理时,球磨机进行球磨时的磨矿浓度为70~75%,旋流器分级时的矿压力为0.15~0.5MPa。
实施例1
本实施例中的复杂难选铁矿石是酒钢粉矿,其是一种含有镜铁矿、褐铁矿、菱铁矿、赤铁矿等多种铁矿物的复杂难选铁矿石,铁品位为37.1%,目前生产指标为精矿品位46-48%,回收率60-70%,其生产铁精矿的工艺如图1所示,按照以下步骤进行:
(1)将复杂难选铁矿石破碎至粒度≤20mm,放入球磨机与旋流器组成的闭路磨矿系统进行磨矿分级处理,得到分级溢流产品中粒度-0.074mm的部分占铁矿石总重量的55%;
(2)对分级溢流产品进行磁选预富集,首先利用弱磁选机进行弱磁选获得弱磁选精矿和弱磁选尾矿,弱磁选时的磁力范围为0.1T,采用强磁选机对弱磁选尾矿进行一段强磁选,一段强磁选的磁力范围为1.0T,获得一段强磁选精矿和一段强磁选尾矿,将一段强磁选精矿和弱磁选精矿合并作为预富集精矿,铁品位为34.1%,总回收率为96.92%;
对预富集精矿过滤获得含水质量在12.32%的滤饼,即粉状预富集精矿;
(3)将粉状预富集精矿给入悬浮焙烧炉,加热至820℃进行高温焙烧55s,使粉状预富集精矿中的菱铁矿和褐铁矿转换成赤铁矿,然后通入CO体积浓度为30%的还原气体,于500℃悬浮态保温50min,再在无氧条件下间接水冷冷却至400℃,然后通入空气冷却,获得悬浮焙烧矿,悬浮焙烧矿的铁品位为40.5%;
(4)将悬浮焙烧矿加水制成重量浓度65%的矿浆,采用搅拌磨机将其磨至-400目的部分占焙烧矿总重量的90%,然后用筒式磁选机进行预选,控制磁力范围为0.15T,获得的磁选精矿作为粗精矿,粗精矿的品位为55.6%;
(5)采用电磁精选机对粗精进行精选,获得的精选精矿过滤去除水分,获得铁品位60.08%的精矿产品,铁的回收率为82.3%;
对铁品位60.08%的精矿产品添加15g/t的十二胺,进行反浮选脱硅,进一步获得铁品位61.42%的精矿产品。
实施例2
本实施例中的复杂难选铁矿石是东鞍山铁矿石,其是含有磁铁矿、褐铁矿、菱铁矿、赤铁矿等多种铁矿物的复杂难选铁矿石,铁品位为33.25%,目前生产指标为精矿品位63%,回收率65%,其生产铁精矿的工艺如图1所示,按照以下步骤进行:
(1)将复杂难选铁矿石破碎至粒度≤20mm,放入球磨机与旋流器组成的闭路磨矿系统进行磨矿分级处理,得到分级溢流产品中粒度-0.074mm的部分占铁矿石总重量的55%;
(2)对分级溢流产品进行磁选预富集,首先利用弱磁选机进行弱磁选获得弱磁选精矿和弱磁选尾矿,弱磁选时的磁力范围为0.2T,采用强磁选机对弱磁选尾矿进行一段强磁选,一段强磁选的磁力范围为0.8T,获得一段强磁选精矿和一段强磁选尾矿,针对一段强磁选尾矿进行二段强磁选,二段强磁选的磁力范围为1.0T,获得二段强磁选精矿和二段强磁选尾矿,将弱磁选精矿、一段强磁选精矿和二段强磁选精矿合并作为预富集精矿,铁品位为38.9%,总回收率为97.21%;
对预富集精矿过滤获得含水质量在10.05%的滤饼,即粉状预富集精矿;
(3)将粉状预富集精矿给入悬浮焙烧炉,加热至720℃进行高温焙烧15s,使粉状预富集精矿中的菱铁矿和褐铁矿转换成赤铁矿,然后通入氢气体积浓度为30%的还原气体,于600℃悬浮态保温50min,再在无氧条件下间接水冷冷却至450℃,然后通入空气冷却,获得悬浮焙烧矿,悬浮焙烧矿的铁品位为47.5%;
(4)将悬浮焙烧矿加水制成重量浓度70%的矿浆,采用搅拌磨机将其磨至-400目的部分占焙烧矿总重量的95%,然后用筒式磁选机进行预选,控制磁场强度为0.12T,获得的磁选精矿作为粗精矿,粗精矿的品位为58.8%;
(5)采用电磁精选机对粗精进行精选,获得的精选精矿过滤去除水分,获得铁品位65.47%的精矿产品,铁的回收率为83.5%;
对铁品位65.47%的精矿产品添加35g/t的十二胺,进行反浮选脱硅,进一步获得铁品位67.56%的精矿产品。
Claims (5)
1.一种复杂难选铁矿石生产铁精矿的新方法,其特征在于按照以下步骤进行:
(1)将复杂难选铁矿石破碎至粒度≤20mm,放入球磨机与旋流器组成的闭路磨矿系统进行磨矿分级处理,得到分级溢流产品中粒度-0.074mm的部分占铁矿石总重量的40%~80%;
(2)对分级溢流产品进行磁选预富集,首先利用弱磁选机进行弱磁选获得弱磁选精矿和弱磁选尾矿,所述的弱磁选时的磁力范围为0.1~0.4T;采用强磁选机对弱磁选尾矿进行一段强磁选,所述的一段强磁选的磁力范围为0.8~1.0T,获得一段强磁选精矿和一段强磁选尾矿,将一段强磁选精矿和弱磁选精矿合并作为预富集精矿;
当预富集精矿铁回收率小于90%时,则针对一段强磁选尾矿进行二段强磁选,获得二段强磁选精矿和二段强磁选尾矿,将弱磁选精矿、一段强磁选精矿和二段强磁选精矿合并作为预富集精矿,根据预富集精矿铁回收率判断是否需要进行三段强磁选,直至预富集精矿铁回收率大于90%;所述的二段及二段以后的强磁选的磁力范围为1.0~1.5T;
对预富集精矿过滤获得含水质量在5%~20%的滤饼,即粉状预富集精矿;
(3)将粉状预富集精矿给入悬浮焙烧炉,加热至600~850℃进行高温焙烧5~60s,使粉状预富集精矿中的菱铁矿和褐铁矿转换成赤铁矿,然后置于还原气氛条件下于500~600℃悬浮态保温5~60min,再在无氧条件下间接水冷至300-500℃,然后通入空气冷却,获得悬浮焙烧矿;
(4)将悬浮焙烧矿加水制成重量浓度60%~80%的矿浆,采用搅拌磨机将其磨至-400目的部分占焙烧矿总重量的70%~95%,然后用筒式磁选机进行预选,控制磁力范围为0.11~0.25T,获得的磁选精矿作为粗精矿,所述的粗精矿的铁品位在55%~62%;
(5)采用电磁精选机对粗精进行精选,其中控制电磁精选机的电流为0.5~2.5A,上升水流速度5~35cm/s,获得的精选精矿过滤去除水分,获得铁品位60%~68%的精矿产品,铁的回收率为80%~90%;
对铁品位60%~68%的精矿产品进行反浮选脱硅,进一步获得铁品位61%~69%的精矿产品。
2.根据权利要求1所述的一种复杂难选铁矿石生产铁精矿的新方法,其特征在于所述的复杂难选铁矿石的铁品位为20%~50%。
3.根据权利要求1所述的一种复杂难选铁矿石生产铁精矿的新方法,其特征在于所述的还原气氛为一氧化碳气氛或氢气气氛或煤气气氛。
4.根据权利要求1所述的一种复杂难选铁矿石生产铁精矿的新方法,其特征在于所述的预富集精矿的铁品位为33%~41%。
5.根据权利要求1所述的一种复杂难选铁矿石生产铁精矿的新方法,其特征在于所述的悬浮焙烧矿的铁品位为40%~50%。
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"难选铁矿石磁化焙烧机理及闪速磁化焙烧技术";王秋林等;《金属矿山》;20091231(第12期);第73-76页 * |
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Publication number | Publication date |
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CN105772216A (zh) | 2016-07-20 |
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