CN107469996A - 一种低品位熔岩磁铁矿干式预选抛尾方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低品位熔岩磁铁矿干式预选抛尾方法，包括将低品位熔岩磁铁矿原矿依次经鄂式破碎机粗碎和圆锥破碎机Ⅰ中碎，得到中碎矿粒；将上述中碎矿粒经筛孔尺寸为20～30mm的筛分机Ⅰ筛分，得到筛下产品Ⅰ和筛上产品Ⅰ；将上述筛上产品Ⅰ经圆锥破碎机Ⅱ细碎后返回B步骤中的筛分机Ⅰ；将上述筛下产品Ⅰ经超细碎设备进一步破碎，得到超细碎矿粒；将上述超细碎矿粒经筛孔尺寸为5～10mm的筛分机Ⅱ筛分，得到筛下产品Ⅱ和筛上产品Ⅱ，所述筛上产品Ⅱ返回D步骤与筛下产品Ⅰ合并；将上述筛下产品Ⅱ经干式弱磁选机磁选，得到预选精矿和预选尾矿，所述预选尾矿抛尾。本发明具有流程短、节能环保、适应性强、选矿技术指标高的特点。
Description
技术领域
本发明属于黑色金属选矿技术领域，具体涉及一种流程短、节能环保、适应性强、选矿技术指标高的低品位熔岩磁铁矿干式预选抛尾方法。
背景技术
熔岩铁矿矿石属于单一的磁铁矿石，主要金属矿物为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿，少量菱铁矿，脉石矿物主要有钠长石、石英、云母、绿泥石等。
约占我国铁矿资源18%的大红山式铁矿是火山岩型矿床的典型代表，具有赤褐铁矿含量占比大，硅酸盐及铁硅酸盐矿物含量高、微细粒含量高、铁精矿中硅含量高、尾矿中铁含量高的特点。特别是具有独特的“234”的物性等特点：
“2低”——磁性铁比例低、次精矿品位低；
“3接近”——主要脉石矿物与铁矿物的密度接近、表面化学性质接近、比磁化系数接近；
“4高”——硅酸盐含量高、微细粒含量高、铁精矿中硅含量高、尾矿中铁含量高。
在国内铁矿石资源大多品位偏低和进口高品位铁矿石价格极高的情况下，合理开发利用国内现有低品位铁矿石资源，对提高我国铁矿石的自给率，缓解进口铁矿石的压力，保障我国铁矿石的供应，同时减少表外矿、超贫矿排土占地，减轻对生态环境的破坏，均具有十分重要的意义。大红山铁铜矿主矿体上部至地表覆盖着数亿吨含铁熔岩，铁品位12~20%，与0~300米的浅部矿体合并计算铁品位18.15%。由于大红山露天矿品位低，嵌布粒度细，精矿完成成本较高，而铁精矿价格持续低迷，开发低成本的露天矿预先抛废，即入选前抛弃大量废石、围岩，对露天矿的开发利用显得尤为必要。
对于低品位铁矿的开发利用要加强预选抛尾，贯彻“多碎少磨、能抛早抛”的方针，采用磁选机对入磨矿石进行预选，将混入的部分废石入磨前及时抛除，提高矿石的入选品位，降低后续作业中的废石量，节省磨矿和选别作业的能耗。由于低品位熔岩磁铁矿含磁铁矿量低、嵌布粒度细，如果矿石破碎后粒度较粗，难以达到较好的单体解离度，影响磁选效果。现有的低品位熔岩磁铁矿选矿技术中，在预选抛尾量少时，使得入磨矿量大、入磨品位低，导致磨矿能耗大，增加了磨矿成本，或者预选抛尾量过大时，磁铁矿物的损失率大，造成资源浪费，选矿成本增加，这些是低品位熔岩磁铁矿含磁铁矿开发利用中的关键难题。另外，现有的磁铁矿干式粉矿选别设备选别效果不够理想，由于磁铁矿粉矿的磁团聚、包裹、粘附等原因，致使磁铁矿粉矿选别富集比低，选别精矿品位提升有限，抛尾量少，尾矿磁性铁品位偏高，金属铁成分流失严重。为了解决磁团聚的问题，目前效果较为理想的低品位磁铁矿的预选抛尾都采用湿式磁选的方法，但又会受到水资源的限制，而且水污染及治理成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种流程短、节能环保、适应性强、选矿技术指标高的低品位熔岩磁铁矿干式预选抛尾方法。
本发明包括粗中碎、一段筛分、细碎、超细碎、二段筛分、干式磁选步骤，具体包括：
A、粗中碎：将低品位熔岩磁铁矿原矿依次经鄂式破碎机粗碎和圆锥破碎机Ⅰ中碎，得到中碎矿粒；
B、一段筛分：将上述中碎矿粒经筛孔尺寸为20～30mm的筛分机Ⅰ筛分，得到筛下产品Ⅰ和筛上产品Ⅰ；
C、细碎：将上述筛上产品Ⅰ经圆锥破碎机Ⅱ细碎后返回B步骤中的筛分机Ⅰ；
D、超细碎：将上述筛下产品Ⅰ经超细碎设备进一步破碎，得到超细碎矿粒；
E、二段筛分：将上述超细碎矿粒经筛孔尺寸为5～10mm的筛分机Ⅱ筛分，得到筛下产品Ⅱ和筛上产品Ⅱ，所述筛上产品Ⅱ返回D步骤与筛下产品Ⅰ合并；
F、干式磁选：将上述筛下产品Ⅱ经干式弱磁选机磁选，得到预选精矿和预选尾矿，所述预选尾矿抛尾。
本发明针对大红山式熔岩磁铁矿品位低、嵌布粒度细、SiO2和Al2O3含量偏高的特点，采用工艺成熟、操作简单的四段破碎两次闭路筛分的干式磁选工艺，配合优化的工艺参数，充分贯彻了“多碎少磨”、“能抛早抛”的理念。通过四段破碎，使得本发明的低品位熔岩磁铁矿中的脉石尽量解离，但又不会使矿粒过细而需要长时间、多次充分破碎矿石。通过两次闭路筛分，可产生不同的粒级，能有效提高细碎和超细破碎的入矿粒度的均匀性，从而提高破碎效率和减少对破碎设备的冲击，通过最后弱磁选设备的磁选能抛弃掉大部分废石，减少了后期选别时的入磨矿量，提高了铁矿石入磨品位。本发明能够使大红山式低品位熔岩磁铁矿的预选铁精矿相比原矿提高TFe品位2%以上、TFe回收率达90%，尾矿TFe品位低于10%、抛废率大于18%，金属铁成分流失少，预选抛废效果显著。低品位熔岩磁铁矿矿石经过“多碎、早抛”后，可降低后续球磨机和选别的设备选型，进而节省设备和土建投资；可降低能耗和钢球消耗，进而降低选矿的生产成本，从而扩大资源利用率。因此，本发明具有流程短、节能环保、适应性强、选矿技术指标高的特点。
附图说明
图1为本发明流程示意图之一；
图2为本发明流程示意图之二。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。
如图1和2所示，本发明包括粗中碎、一段筛分、细碎、超细碎、二段筛分、干式磁选步骤，具体包括：
A、粗中碎：将低品位熔岩磁铁矿原矿依次经鄂式破碎机粗碎和圆锥破碎机Ⅰ中碎，得到中碎矿粒；
B、一段筛分：将上述中碎矿粒经筛孔尺寸为20～30mm的筛分机Ⅰ筛分，得到筛下产品Ⅰ和筛上产品Ⅰ；
C、细碎：将上述筛上产品Ⅰ经圆锥破碎机Ⅱ细碎后返回B步骤中的筛分机Ⅰ；
D、超细碎：将上述筛下产品Ⅰ经超细碎设备进一步破碎，得到超细碎矿粒；
E、二段筛分：将上述超细碎矿粒经筛孔尺寸为5～10mm的筛分机Ⅱ筛分，得到筛下产品Ⅱ和筛上产品Ⅱ，所述筛上产品Ⅱ返回D步骤与筛下产品Ⅰ合并；
F、干式磁选：将上述筛下产品Ⅱ经干式弱磁选机磁选，得到预选精矿和预选尾矿，所述预选尾矿抛尾。
所述A步骤中原矿的铁品位为16～22%、mFe为10～15%、SiO2为40～50%，所述原矿的主要金属矿物中赤褐铁矿及菱铁矿共占13～18%、硅酸盐中铁含量为10～15%。
所述A步骤中的鄂式破碎机为PE750×1060鄂式破碎机，所述圆锥破碎机Ⅰ为CF300圆锥破碎机。
所述B步骤中的筛分机Ⅰ的筛孔尺寸30×30、25×30、25×20或20×20，所述筛分机Ⅰ为2YA2460振动筛或振幅7mm、振幅次数730次/min、筛面倾斜26度的圆振动筛。
所述C步骤中的圆锥破碎机Ⅱ为S155D圆锥破碎机。
所述D步骤中的超细碎设备为立轴冲击式破碎机或高压辊磨机。
所述E步骤中的筛分机Ⅱ的筛孔尺寸10×10、7.5×10、7.5×7.5、7.5×5或5×5，所述筛分机Ⅱ为2YA2460振动筛或振幅7mm、振幅次数730次/min、筛面倾斜26度的圆振动筛。
所述F步骤中干式弱磁选机的筒表面磁场强度为800～1200mT、滚筒转速0.8～1.05m/s。
所述筛分机Ⅰ是由筛孔尺寸为20～30mm的上层筛网和筛孔尺寸为5～10mm的下层筛网构成的双层筛网筛分机，所述中碎矿粒经经筛分机Ⅰ筛分得到下层筛筛下产品、下层筛筛上产品和上层筛筛上产品，所述下层筛筛下产品输入F步骤与筛下产品Ⅱ合并进行干式弱磁选，所述下层筛筛上产品为筛下产品Ⅰ，所述上层筛筛上产品为筛上产品Ⅰ。
所述预选精矿经筒表面磁场强度为600～800mT、滚筒转速0.8～1.05m/s的干式磁选机Ⅰ磁选，得到弱磁预选精矿和弱磁尾矿，所述弱磁尾矿合并预选尾矿抛尾。
实验例1：
对大红山铁铜矿主矿体露天熔岩矿进行取样分析，多元素化学分析结果如表1，矿样中铁物相分析结果如表2。
表1 多元素化学分析结果（%）
表2 矿样中铁物相分析结果（%）
由表1原矿的化学分析结果可见，原矿含铁19.08%，属于低品位矿，矿石中的SiO2、Al2O3含量偏高，有害元素S含量较低。
由表2原矿的化学分析结果可见，熔岩铁矿主要金属矿物为磁铁矿，占70.94%，赤褐铁矿及菱铁矿共占15.53%，难选硅酸盐中铁含量达12.68%。
以大红山铁铜矿曼岗河南岸A27~A38勘探线间910~925m取矿进行分析及干式预选抛尾工业试验，原矿TFe品位为20.09%、mFe品位为13.28%，原矿矿样粒度分析如表3。
表3 工业试验产品粒度分析（%）
从表3中可以看出，原矿磁性铁均匀分布在各个粒级。
实施例1
将实验例1表3中的原矿进行干式预选抛尾，步骤如下：
S100：将上述原矿依次经PE750×1060鄂式破碎机粗碎和CF300圆锥破碎机中碎，得到中碎矿粒；
S200：将上述中碎矿粒经振幅7mm、振幅次数730次/min、筛面倾斜26度、筛孔尺寸25×30的3YK-1860圆振动筛Ⅰ筛分，得到筛下产品Ⅰ和筛上产品Ⅰ；
S300：将上述筛上产品Ⅰ经S155D圆锥破碎机细碎后返回B步骤中的圆振动筛；
S400：将上述筛下产品Ⅰ经立轴冲击式破碎机进一步破碎，得到超细碎矿粒；
S500：将上述超细碎矿粒经振幅7mm、振幅次数730次/min、筛面倾斜26度、筛孔尺寸10×10的3YK-1860圆振动筛Ⅱ筛分，得到筛下产品Ⅱ和筛上产品Ⅱ，筛上产品Ⅱ返回D步骤与筛下产品Ⅰ合并；
S600：将上述筛下产品Ⅱ经筒表面磁场强度为1000mT、滚筒转速0.92m/s的HYD-1220永磁磁力滚筒磁选，得到预选精矿和预选尾矿，预选尾矿抛尾。
上述干式预选抛尾结果如表4。
表4 干式磁选抛尾结果（%）
由表4可知，原矿碎到0~10mm的干式磁选抛尾磁选精矿品位22.65%，较熔岩铁原矿提高2.56个百分点，且回收率高达90.92%，尾矿品位低至9.41%，抛废率为19.38%，达到磁选抛尾的预期目标。
实施例2
将实验例1表3中的原矿进行干式预选抛尾，步骤如下：
S100：将上述原矿依次经PE750×1060鄂式破碎机粗碎和CF300圆锥破碎机中碎，得到中碎矿粒；
S200：将上述中碎矿粒经筛孔尺寸为20×20mm的2YA2460振动筛Ⅰ筛分，得到筛下产品Ⅰ和筛上产品Ⅰ；
S300：将上述筛上产品Ⅰ经S155D圆锥破碎机细碎后返回B步骤中的圆振动筛；
S400：将上述筛下产品Ⅰ经高压辊磨机进一步破碎，得到超细碎矿粒；
S500：将上述超细碎矿粒经筛孔尺寸为7.5×10mm的2YA2460振动筛Ⅱ筛分，得到筛下产品Ⅱ和筛上产品Ⅱ，筛上产品Ⅱ返回S400步骤与筛下产品Ⅰ合并超细碎；
S600：将上述筛下产品Ⅱ经筒表面磁场强度为1200mT、滚筒转速0.8m/s的HYD-1220永磁磁力滚筒磁选，得到预选精矿和预选尾矿，预选尾矿抛尾。
实施例3
将实验例1表3中的原矿进行干式预选抛尾，步骤如下：
S100：将上述原矿依次经PE750×1060鄂式破碎机粗碎和CF300圆锥破碎机中碎，得到中碎矿粒；
S200：将上述中碎矿粒经振幅7mm、振幅次数730次/min、筛面倾斜26度、筛孔尺寸25×20的3YK-1860圆振动筛Ⅰ筛分，得到筛下产品Ⅰ和筛上产品Ⅰ；
S300：将上述筛上产品Ⅰ经S155D圆锥破碎机细碎后返回B步骤中的圆振动筛；
S400：将上述筛下产品Ⅰ经立轴冲击式破碎机进一步破碎，得到超细碎矿粒；
S500：将上述超细碎矿粒经筛孔尺寸为5×5mm的2YA2460振动筛Ⅱ筛分，得到筛下产品Ⅱ和筛上产品Ⅱ，筛上产品Ⅱ返回S400步骤与筛下产品Ⅰ合并超细碎；
S600：将上述筛下产品Ⅱ经筒表面磁场强度为800mT、滚筒转速1.05m/s的HYD-1220永磁磁力滚筒磁选，得到预选精矿和预选尾矿，预选尾矿抛尾。
上述干式预选抛尾结果如表5。
表5 干式磁选抛尾结果（%）
由表5可知，原矿碎到0~5mm的干式磁选抛尾磁选精矿品位22.73%，较熔岩铁原矿提高2.64个百分点，且回收率高达90.53%，尾矿品位低至9.51%，抛废率达20%，达到磁选抛尾的预期目标。
实施例4
将实验例1表3中的原矿进行干式预选抛尾，步骤如下：
S100：将上述原矿依次经PE750×1060鄂式破碎机粗碎和CF300圆锥破碎机中碎，得到中碎矿粒；
S200：将上述中碎矿粒经上层筛孔尺寸为30×25mm、下层筛孔尺寸为10×10mm、振幅7mm、振幅次数730次/min、筛面倾斜26度的3YK-1860圆振动筛Ⅰ筛分，得到下层筛筛下产品、下层筛筛上产品—筛下产品Ⅰ和上层筛筛上产品—筛上产品Ⅰ；
S300：将上述筛上产品Ⅰ经S155D圆锥破碎机细碎后返回B步骤中的圆振动筛；
S400：将上述筛下产品Ⅰ经高压辊磨机进一步破碎，得到超细碎矿粒；
S500：将上述超细碎矿粒经筛孔尺寸为10×10mm的2YA2460振动筛Ⅱ筛分，得到筛下产品Ⅱ和筛上产品Ⅱ，筛上产品Ⅱ返回S400步骤与筛下产品Ⅰ合并超细碎；
S600：将上述筛下产品Ⅱ和下层筛筛下产品合并，经筒表面磁场强度为900mT、滚筒转速0.85m/s的HYD-1220永磁磁力滚筒磁选，得到预选精矿和预选尾矿，预选尾矿抛尾；
S700：将上述预选精矿经筒表面磁场强度为600mT、滚筒转速1.05m/s的HYD-1220永磁磁力滚筒磁选，得到弱磁预选精矿和弱磁尾矿，弱磁尾矿合并预选尾矿抛尾。
实施例5
将实验例1表3中的原矿进行干式预选抛尾，步骤如下：
S100：将上述原矿依次经PE750×1060鄂式破碎机粗碎和CF300圆锥破碎机中碎，得到中碎矿粒；
S200：将上述中碎矿粒经上层筛孔尺寸为20×25mm、下层筛孔尺寸为7.5×5mm的2YA2460振动筛Ⅰ筛分，得到下层筛筛下产品、下层筛筛上产品—筛下产品Ⅰ和上层筛筛上产品—筛上产品Ⅰ；
S300：将上述筛上产品Ⅰ经S155D圆锥破碎机细碎后返回B步骤中的圆振动筛；
S400：将上述筛下产品Ⅰ经高压辊磨机进一步破碎，得到超细碎矿粒；
S500：将上述超细碎矿粒经筛孔尺寸为7.5×5mm的2YA2460振动筛Ⅱ筛分，得到筛下产品Ⅱ和筛上产品Ⅱ，筛上产品Ⅱ返回S400步骤与筛下产品Ⅰ合并超细碎；
S600：将上述筛下产品Ⅱ和下层筛筛下产品合并，经筒表面磁场强度为1100mT、滚筒转速1m/s的HYD-1220永磁磁力滚筒磁选，得到预选精矿和预选尾矿，预选尾矿抛尾；
S700：将上述预选精矿经筒表面磁场强度为800mT、滚筒转速0.8m/s的HYD-1220永磁磁力滚筒磁选，得到弱磁预选精矿和弱磁尾矿，弱磁尾矿合并预选尾矿抛尾。
Claims (10)
1.一种低品位熔岩磁铁矿干式预选抛尾方法，其特征在于包括粗中碎、一段筛分、细碎、超细碎、二段筛分、干式磁选步骤，具体包括：
A、粗中碎：将低品位熔岩磁铁矿原矿依次经鄂式破碎机粗碎和圆锥破碎机Ⅰ中碎，得到中碎矿粒；
B、一段筛分：将上述中碎矿粒经筛孔尺寸为20～30mm的筛分机Ⅰ筛分，得到筛下产品Ⅰ和筛上产品Ⅰ；
C、细碎：将上述筛上产品Ⅰ经圆锥破碎机Ⅱ细碎后返回B步骤中的筛分机Ⅰ；
D、超细碎：将上述筛下产品Ⅰ经超细碎设备进一步破碎，得到超细碎矿粒；
E、二段筛分：将上述超细碎矿粒经筛孔尺寸为5～10mm的筛分机Ⅱ筛分，得到筛下产品Ⅱ和筛上产品Ⅱ，所述筛上产品Ⅱ返回D步骤与筛下产品Ⅰ合并；
F、干式磁选：将上述筛下产品Ⅱ经干式弱磁选机磁选，得到预选精矿和预选尾矿，所述预选尾矿抛尾。
2.根据权利要求1所述低品位熔岩磁铁矿干式预选抛尾方法，其特征在于所述A步骤中原矿的铁品位为16～22%、mFe为10～15%、SiO2为40～50%，所述原矿的主要金属矿物中赤褐铁矿及菱铁矿共占13～18%、硅酸盐中铁含量为10～15%。
3.根据权利要求1所述低品位熔岩磁铁矿干式预选抛尾方法，其特征在于所述A步骤中的鄂式破碎机为PE750×1060鄂式破碎机，所述圆锥破碎机Ⅰ为CF300圆锥破碎机。
4.根据权利要求1所述低品位熔岩磁铁矿干式预选抛尾方法，其特征在于所述B步骤中的筛分机Ⅰ的筛孔尺寸30×30、25×30、25×20或20×20，所述筛分机Ⅰ为2YA2460振动筛或振幅7mm、振幅次数730次/min、筛面倾斜26度的圆振动筛。
5.根据权利要求1所述低品位熔岩磁铁矿干式预选抛尾方法，其特征在于所述C步骤中的圆锥破碎机Ⅱ为S155D圆锥破碎机。
6.根据权利要求1所述低品位熔岩磁铁矿干式预选抛尾方法，其特征在于所述D步骤中的超细碎设备为立轴冲击式破碎机或高压辊磨机。
7.根据权利要求1所述低品位熔岩磁铁矿干式预选抛尾方法，其特征在于所述E步骤中的筛分机Ⅱ的筛孔尺寸10×10、7.5×10、7.5×7.5、7.5×5或5×5，所述筛分机Ⅱ为2YA2460振动筛或振幅7mm、振幅次数730次/min、筛面倾斜26度的圆振动筛。
8.根据权利要求1所述低品位熔岩磁铁矿干式预选抛尾方法，其特征在于所述F步骤中干式弱磁选机的筒表面磁场强度为800～1200mT、滚筒转速0.8～1.05m/s。
9.根据权利要求1至8任意一项所述低品位熔岩磁铁矿干式预选抛尾方法，其特征在于所述筛分机Ⅰ是由筛孔尺寸为20～30mm的上层筛网和筛孔尺寸为5～10mm的下层筛网构成的双层筛网筛分机，所述中碎矿粒经经筛分机Ⅰ筛分得到下层筛筛下产品、下层筛筛上产品和上层筛筛上产品，所述下层筛筛下产品输入F步骤与筛下产品Ⅱ合并进行干式弱磁选，所述下层筛筛上产品为筛下产品Ⅰ，所述上层筛筛上产品为筛上产品Ⅰ。
10.根据权利要求9所述低品位熔岩磁铁矿干式预选抛尾方法，其特征在于所述预选精矿经筒表面磁场强度为600～800mT、滚筒转速0.8～1.05m/s的干式磁选机Ⅰ磁选，得到弱磁预选精矿和弱磁尾矿，所述弱磁尾矿合并预选尾矿抛尾。
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