CN105880003B - 一种磁铁矿石无筛分高压辊磨干式磁选方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁铁矿石无筛分高压辊磨干式磁选方法，高压辊磨机(5)压碎处理后的辊压产品给入一段干选磁选机(1)获得一段磁精矿(K1)；一段干选磁选机(1)排出的一段磁尾矿(T1)给入二段干选磁选机(2)获得二段磁精矿(K2)；二段干选磁选机(2)排出的二段磁尾矿(T2)给入三段干选磁选机(3)分别获得三段偏粗粒精矿(K＇3)、三段偏细粒精矿(K3)并抛出三段磁尾矿(T3)；三段偏粗粒精矿(K＇3)返回到高压辊磨机(5)；三段偏细粒精矿(K3)给入四段干选磁选机(4)分别获得中矿(M)、抛出四段磁尾矿(T4)。本发明可以实现辊磨产品全粒级分选，能够及时提精、及时抛废，具有投资省、能耗低、效率高、占地面积小的特点。

Description

一种磁铁矿石无筛分高压辊磨干式磁选方法
技术领域
本发明属于磁铁矿石选矿技术领域，具体涉及一种磁铁矿石高压辊磨超细碎产品无筛分干选方法，可在磁铁矿选厂广泛应用，尤其适合于在干旱、缺水地区磁铁矿石选矿中推广应用。
背景技术
我国是钢铁生产和消费大国，每年需要消耗十多亿吨的铁矿石原料，国内的铁矿山大多品位低，需要进行磨前预选，而我国目前在选的铁矿石当中，其处理的磁铁矿石占总铁矿石量的70％以上，几乎所有的磁铁矿都会进行块矿和粉矿的预选，以提高入磨品位、降低选矿能耗。
多年来的生产实践表明，在低品位矿石的利用中，“降耗”是关键，磨矿的能耗占整个破磨作业的80％以上，因此“多破少磨”技术一直是国内外极为关注的焦点之一，对磁铁矿石细碎产品进行磨前预选是一种非常有效的节能降耗工艺，在保证金属回收率的条件下，可以减少入磨矿量、降低选矿能耗，提前抛出的废石进行干排或当建筑材料销售，减少细粒湿选尾矿的处理量，能有效地降低选厂生产成本、提高效益并减少尾矿库占地面积和使用年限。
本发明的提出是在现有细碎产品预选工艺的基础上进行优化和创新。现有常规破碎工艺一般是老三段流程，即普通三段破碎闭路筛分预选流程，细碎粒度控制在12-0mm后预选，该预选工艺细碎产品需要进行干式筛分，不仅筛分效率低，且筛上物料存在可以预选的合格粒级物料及应该加以抛除的粗粒废石，筛上返回到细破碎的量大，系统能耗高；入磨粒度虽然可以控制在12-0mm，但针对选厂成本日益压缩的要求，降低入磨粒度也是节能降耗的有效手段，入磨粒度越小，磨矿能耗越低。
在新型高压辊磨超细碎设备应用后，铁矿石原料经辊压闭路筛分可以控制在3-0mm后预选，超细碎的应用由于矿物解离条件更好，极大地提高了磨前预选的抛废量，入磨品位更高，磨矿能耗大大降低。如中国专利ZL200910116431.3公开的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，湿式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、湿式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，湿式粗粒中场强磁选机的粗精矿给入主厂房磨选工艺进行选别。该方法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，但也存在一定的不足之处，就是需要大量的筛分设备对辊磨产品进行筛分，筛上产品需要利用皮带输送机进行返回倒运，尤其是在缺水的矿山若采用干式筛分，其筛分的效率很低，导致合格粒级未能及时筛出，而筛上物料增多也加大了返回的处理量。另外筛上物料的组成虽以大颗粒为主，但其中会含有部分品位高的粗粒铁矿石，也会含有部分粗粒的废石，而粗粒废石是不希望再进入细碎系统的。所以，如果能有效地降低入磨粒度，及时选出合格粒级、合格品位的粗精矿，及时抛出废石，缩短预选工艺将大大减小选矿成本。
发明内容
为进一步优化磁铁矿石高压辊磨产品的细粒级干选技术，降低设备、基建投资和选矿成本，本发明提供一种辊磨产品全粒级分选、能够及时提精、及时抛废、能耗更低的磁铁矿石无筛分高压辊磨干式磁选方法。
为达到上述目的，本发明一种磁铁矿石无筛分高压辊磨干式磁选方法采用以下技术方案：
本发明一种磁铁矿石无筛分高压辊磨干式磁选方法，首先将经过破碎后的磁铁矿石原矿给入高压辊磨机进行压碎处理，在压碎处理前一般先采用磁滑轮干式磁选进行预先抛废。高压辊磨机压碎处理后的辊压产品通过皮带输送装置给入一段干选磁选机进行第一次干式磁选，获得一段磁精矿；一段干选磁选机排出的一段磁尾矿给入二段干选磁选机进行第二次干式磁选，获得二段磁精矿；二段干选磁选机排出的二段磁尾矿给入三段干选磁选机进行第三次干式磁选，所述的三段干选磁选机上设置精、尾矿分隔板和精矿粗、细粒分区板，三段干选磁选机分别获得三段偏粗粒精矿、三段偏细粒精矿并抛出三段磁尾矿；三段偏粗粒精矿返回到高压辊磨机中；三段偏细粒精矿给入四段干选磁选机进行进一步磁选，分别获得中矿、抛出四段磁尾矿；一段磁精矿与二段磁精矿合并为总精矿，四段磁尾矿与三段磁尾矿合并为总尾矿。获得的中矿视其品位及粒度情况可以合并到总精矿中或返回到高压辊磨机中进行进一步压碎处理。
所述的一段干选磁选机、二段干选磁选机的场强为1000Gs～1800Gs，优选1300Gs～1700Gs，筒体表面线速度在1.8m/s～7.2m/s范围；所述的三段干选磁选机的场强为3500Gs～4500Gs，优选3800Gs～4400Gs，筒体表面线速度在1.5m/s～3.2m/s范围；所述的四段干选磁选机的场强为2000Gs～3000Gs，优选2200Gs～2800Gs，筒体表面线速度在1.5m/s～3.2m/s范围。
由于高压辊磨机压碎处理后的辊压产品含有大量料饼，需要设置打散装置，经过打散装置简易打散后再给入到一段干选磁选机进行干式磁选。
高压辊磨机的给料粒度在30-0mm范围为佳，控制高压辊磨机的工作间隙，使压碎处理后的产品粒度为3-0mm粒级占总重量的40％以上，最好控制在3-0mm粒级占总重量的40％～70％，过细则设备处理能力下降，过粗则影响干选磁分离效果。
本发明采用的一段干选磁选机、二段干选磁选机以细粒级粉矿干选精选机为宜，有效的磁力捕收粒度范围为3-0mm；本发明采用的三段干选磁选机以全粒级回收干选机为宜，有效的磁力捕收粒度范围为30-0mm；本发明采用的四段干选磁选机以中细粒级干选精选机为佳，有效的磁力捕收粒度范围为20-0mm，其中20-3mm物料的重量占比在80％以上。细颗粒精矿由一段干选磁选机、二段干选磁选机优先选出，全粒级回收干选机(三段干选磁选机)获得精矿由精矿粗、细粒分区板分成三段偏细粒精矿、三段偏粗粒精矿，三段偏细粒精矿进入中细粒级干选精选机(四段干选磁选机)精选后获得的中矿和三段偏粗粒精矿合为一起返回到高压辊磨机中；如果中矿品位较高，也可以合并到总精矿中；全粒级回收干选机(三段干选磁选机)和中细粒精选机(四段干选磁选机)抛出的尾矿作为合格尾矿抛弃，从而实现了高压辊磨超细碎无筛分干式磁选预选。
本发明一种磁铁矿石无筛分高压辊磨干式磁选方法采用以上技术方案后具有以下优点：
高压辊磨机可保证物料的细度，而由一段干选磁选机、二段干选磁选机、三段干选磁选机、四段干选磁选机构成的干式磁选系统采用磁力分级，能够及时分选出合格粒级的有用矿物，同时回收粗粒级解离条件不好的中矿，抛弃合格尾矿，中矿返回辊压再选的闭路流程。该干式磁选系统不需要筛分设备，不仅能控制产品粒度，还可在连续辊磨过程中连续抛尾，使辊磨设备处理的物料是经预选的物料，节约辊磨能耗。不同干式磁选设备配置可达到抛尾品位磁性铁含量小于1％，精矿品位提质大，是一种新型、高效的磁铁矿辊磨干式磁选预选方法。
该方法采用的无筛分高压辊磨干式磁选系统，干式磁选系统具有依靠磁力分级的特点，省却了筛分工艺和筛分设备及基建的投入。由于工艺简单，干选设备可以集成组装，省去了大量皮带倒运的投资和运行能耗，通过干式磁选系统可适当对干选精矿进行品位和粒度控制，省去中间筛分流程，降低了设备投资和厂房投资。由于干式磁选系统可调手段多，干选磁选机可通过转速、场强、分隔板距离等条件灵活调整参数，而返回的中矿也是经过干选处理的产品，减少脉石混入到返回系统中，该发明相比常规流程具有投资省、能耗低、效率高、占地面积小的特点。
附图说明
图1是普通三段破碎闭路筛分预选流程图；
图2是常用的三段破碎高压辊磨超细碎闭路筛分预选流程图；
图3是本发明一种磁铁矿石无筛分高压辊磨干式磁选方法工艺流程及设备配置图。
附图标记为：1-一段干选磁选机；2-二段干选磁选机；3-三段干选磁选机；4-四段干选磁选机；5-高压辊磨机；6-皮带输送装置；K1-一段磁精矿；T1-一段磁尾矿；K2-二段磁精矿；T2-二段磁尾矿；K3-三段偏细粒精矿；K＇3-三段偏粗粒精矿；T3-三段磁尾矿；T4-四段磁尾矿；K-总精矿；M-中矿；T-总尾矿
具体实施方式
为进一步描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明一种磁铁矿石无筛分高压辊磨干式磁选方法作进一步说明。
由图1所示的普通三段破碎闭路筛分预选流程图看出，该流程采用三段破碎(粗碎、中碎、细碎)、闭路筛分工艺，筛下(12-0mmm)产品给入磨前预选作业，筛分效率低，抛废产率低，提质幅度小，整个磨选的能耗高。
由图2所示的常用的三段破碎高压辊磨超细碎闭路筛分预选流程图看出，尽管在新型高压辊磨超细碎设备应用后铁矿石原料经辊压闭路筛分可以控制在3-0mm后预选，但需要安装大量的筛分设备对辊磨产品进行筛分，筛分效率低，筛上返回量大，湿式筛分用水量大，缺水矿山若采用干式筛分时的筛分的效率极低，整个辊压预选系统的分选效率也不高。
图3是本发明一种磁铁矿石无筛分高压辊磨干式磁选方法工艺流程及设备配置图。该方法具体的设备配置及实施步骤如下：
首先，将磁铁矿石破碎至30-0mm，由于高压辊磨机5的直径大部分在1m～1.5m，而给入高压辊磨机5的物料粒径最好小于辊子直径的3％，所以定在30-0mm的给料粒度。将破碎好的30-0mm物料先进行磁滑轮干式磁选预先抛废，使给入高压辊磨机5的物料——原矿为磁滑轮干式磁选预先抛废获得的粗精矿，再进行高压辊磨机5压碎处理。高压辊磨工作间隙根据入料粒度设置在12-20mm，控制高压辊磨机5的工作间隙，使压碎处理后的产品粒度为3-0mm粒级占总重量的40％以上。由于经过高压辊磨机5压碎处理后的磁铁矿石(辊压产品)受到挤压作用，细颗粒含量急剧增加，辊压产品含有大量料饼，需要经过打散装置打散处理后才能进入下一步干式磁选作业。
高压辊磨机5压碎处理后的辊压产品通过皮带输送装置6给入一段干选磁选机1进行第一次干式磁选，获得一段磁精矿K1；一段干选磁选机1排出的一段磁尾矿T1给入二段干选磁选机2进行第二次干式磁选，获得二段磁精矿K2；所述的一段干选磁选机1、二段干选磁选机2采用细粒级粉矿干选精选机，筒体表面场强为1000Gs～1800Gs范围，筒体表面线速度在1.8m/s～7.2m/s范围，一段干选磁选机1、二段干选磁选机2共同构成细粒级精矿回收装置。对TFe含量在18％～25％的低品位的磁铁矿回收的精矿铁品位达到30％～40％以上，甚至高达45％以上，回收的一段磁精矿K1、二段磁精矿K2的粒度大部分在3-0mm。细粒级精选回收装置设两道干选的目的是为了：容易控制精矿品位、精矿粒度、也具备较好的打散作用、提前选出大部分高品位精矿而减少昂贵高场强设备的投入。
二段干选磁选机2排出的二段磁尾矿T2不能作为合格尾矿还需给入三段干选磁选机3进行第三次干式磁选(扫选)。将二段干选磁选机2排出的二段磁尾矿T2给入三段干选磁选机3进行第三次干式磁选，所述的三段干选磁选机3采用全粒级回收干选机，筒体表面场强为3500Gs～4500Gs，筒体表面线速度在1.5m/s～3.2m/s范围。在三段干选磁选机3上设置精、尾矿分隔板和精矿粗、细粒分区板，三段干选磁选机3分别获得三段偏粗粒精矿K＇3、三段偏细粒精矿K3并抛出三段磁尾矿T3，通过调节精、尾矿分隔板的位置适当调节分出低品位的尾矿，可控制三段磁尾矿T3磁性铁含量小于1％、产率一般可达到20％～35％左右。三段干选磁选机3获得的精矿在下落过程中由于粗、细粒受到的磁力和惯性力不同，获得速度后做抛物线运动形成较明显的粗、细粒区域，通过设置的精矿粗、细粒分区板的调节，调节三段偏粗粒精矿K＇3、三段偏细粒精矿K3的产率和铁品位，其中三段偏粗粒精矿K＇3的粒度组成在20-0mm，其中20-5mm的粗颗粒占比可达70％以上，该产品由于粒度较粗再返回高压辊磨机5中进行压碎处理；三段偏细粒精矿K3的粒度组成在15-0mm，主要以中细粒级为主，其中5-0mm占比可达70％以上，该细粒精矿由于品位不高且含有细颗粒夹杂，再进入四段干选磁选机4进行进一步磁选，分别获得中矿M、抛出四段磁尾矿T4。
一段磁精矿K1与二段磁精矿K2合并为总精矿K，四段磁尾矿T4与三段磁尾矿T3合并为总尾矿T。
四段干选磁选机4是针对中细粒度矿物颗粒而制成，筒体表面场强为2000Gs～3000Gs，筒体表面线速度为1.5m/s～3.2m/s，四段干选磁选机4分选时分别获得中矿M、抛出四段磁尾矿T4，由于场强足够，在设备筒体转速适当时四段磁尾矿T4中磁性铁品位小于1％，可以作为合格尾矿抛弃。获得的中细粒精矿主要以大量连生体为主，可以作为中矿M，返回到高压辊磨机中；如果中矿M品位较高，也可以合并到总精矿K中。

Claims (5)

1.一种磁铁矿石无筛分高压辊磨干式磁选方法，经过破碎后的磁铁矿石原矿给入高压辊磨机(5)进行压碎处理，其特征在于：高压辊磨机(5)压碎处理后的辊压产品通过皮带输送装置(6)给入一段干选磁选机(1)进行第一次干式磁选，获得一段磁精矿(K1)；一段干选磁选机(1)排出的一段磁尾矿(T1)给入二段干选磁选机(2)进行第二次干式磁选，获得二段磁精矿(K2)；二段干选磁选机(2)排出的二段磁尾矿(T2)给入三段干选磁选机(3)进行第三次干式磁选，所述的三段干选磁选机(3)上设置精、尾矿分隔板和精矿粗、细粒分区板，三段干选磁选机(3)分别获得三段偏粗粒精矿(K＇3)、三段偏细粒精矿(K3)并抛出三段磁尾矿(T3)；三段偏粗粒精矿(K＇3)返回到高压辊磨机(5)；三段偏细粒精矿(K3)给入四段干选磁选机(4)进行进一步磁选，分别获得中矿(M)、抛出四段磁尾矿(T4)；一段磁精矿(K1)与二段磁精矿(K2)合并为总精矿(K)，四段磁尾矿(T4)与三段磁尾矿(T3)合并为总尾矿(T)；
所述的一段干选磁选机(1)、二段干选磁选机(2)的场强为1000Gs～1800Gs，筒体表面线速度在1.8m/s～7.2m/s范围；所述的三段干选磁选机的场强为3500Gs～4500Gs，筒体表面线速度在1.5m/s～3.2m/s范围；所述的四段干选磁选机的场强为2000Gs～3000Gs，筒体表面线速度在1.5m/s～3.2m/s范围。
2.如权利要求1所述的一种磁铁矿石无筛分高压辊磨干式磁选方法，其特征在于：所述的一段干选磁选机、二段干选磁选机的场强为1300Gs～1700Gs；所述的三段干选磁选机的场强为3800Gs～4400Gs；所述的四段干选磁选机的场强为2200Gs～2800Gs。
3.如权利要求1或2所述的一种磁铁矿石无筛分高压辊磨干式磁选方法，其特征在于：所述的一段干选磁选机、二段干选磁选机采用细粒级粉矿干选精选机，有效的磁力捕收粒度范围为3-0mm；所述的三段干选磁选机采用全粒级回收干选机，有效的磁力捕收粒度范围为30-0mm；所述的四段干选磁选机采用中细粒级干选精选机，有效的磁力捕收粒度范围为20-0mm，其中20-3mm物料的重量占比在80％以上。
4.如权利要求3所述一种磁铁矿石无筛分高压辊磨干式磁选方法，其特征在于：在给入高压辊磨机(5)前的破碎后的磁铁矿石原矿是破碎后物料先进行磁滑轮干式磁选预先抛废后的粗精矿。
5.如权利要求4所述的一种磁铁矿石无筛分高压辊磨干式磁选方法，其特征在于：高压辊磨机(5)的给料粒度为30-0mm，控制高压辊磨机(5)的工作间隙，使高压辊磨机(5)压碎处理后的产品粒度为3-0mm粒级占总重量的40％～70％。
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