CN105772216B - 一种用复杂难选铁矿石生产铁精矿的新方法 - Google Patents

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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

一种用复杂难选铁矿石生产铁精矿的新方法
技术领域
[0001] 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
[0002] 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 %。
[0003] 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1〇〇〜 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 %。
[0004] 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
[0005] 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。
[0006] 实现本发明目的的技术方案按照以下步骤进行:
[0007] (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 %;
[0008] (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;
[0009] 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%;
[0010] 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;
[0011] (3)将粉状预富集精矿给入悬浮焙烧炉,加热至600〜85〇°C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°C悬浮态保温5〜60min,再在无氧条件下间接水冷至300-5〇0°C,然后通入空气冷却,获 得悬浮焙烧矿;
[0012] (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;
[0013] (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% ;
[0014] 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% 的精矿广品。
[0015] 所述的复杂难选铁矿石的铁品位为20%〜50%。
[0016]所述的还原气氛为一氧化碳气氛或氢气气氛或煤气气氛。
[0017]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〇 • 5〜2.5A,上升水流 速度5〜35cm/s。
[0018]所述的预富集精矿的铁品位为33%〜41%。
[0019]所述的悬浮焙烧矿的铁品位为40%〜50%。
[0020]所述的粗精矿的铁品位在55%〜62%。
[0021] 所述的弱磁选时的磁力范围为〇. 1〜0.4T。
[0022]所述的一段强磁选的磁力范围为0.8〜1.0T。
[0023]所述的二段及二段以后的强磁选的磁力范围为丨”〜丨.^。
[0024]所述的悬浮焙烧炉是ZL201310329654.4中公开的流态化悬浮焙烧炉。
[0025]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。 [0026]与现有技术相比,本发明的特点和有益效果是: 100271 t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f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 6〇%的铁精矿广品,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
[0028]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
[0029]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。
[0030] 本发明实施例中采用的强磁选机为Sion立环电磁脉动高梯度磁选机。
[0031]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。
[0032]本发明实施例中采用的电磁精选机为DFXL-II型电磁精选机。
[0033] 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。
[0034] 实施例1
[0035]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:
[0036] (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%;
[0037] (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% ;
[0038]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;
[0039] (3)将粉状预富集精矿给入悬浮焙烧炉,加热至820°C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C0体积浓度为30 %的还原气体,于 5〇〇°C悬浮态保温50tnin,再在无氧条件下间接水冷冷却至400°C,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 % ;
[0040] (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% ;
[0041] (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 • 〇8%的精矿产品,铁的回收率为82.3% ;
[0042]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。
[0043] 实施例2
[0044]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:
[0045] (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-〇.〇74mm的部分占铁矿石总重量的 55%;
[0046] (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 %;
[0047]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;
[0048] (3)将粉状预富集精矿给入悬浮焙烧炉,加热至720°c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6〇0°C悬浮态保温50min,再在无氧条件下间接水冷冷却至450°C,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%;
[0049] (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 % ;
[0050] (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% ;
[0051] 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-〇• 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〇_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1.〇〜1.5T; 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°C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500〜60(TC 悬浮态保温5〜6〇min,再在无氧条件下间接水冷至3〇〇_5〇〇 °C,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 %〜明%的精矿产品, 铁的回收率为80%〜90% ; 对铁品位6〇 %〜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氧气气氛或煤气气氛。
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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