CN108187895A - 一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的工艺方法及装置 - Google Patents

一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的工艺方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的工艺方法及装置，该工艺方法包括：通过干式立磨机将破碎之后的铁矿石磨制成矿粒和矿粉的混合物；通过多级扬料风选机将矿粉与颗粒分离；通过多级磁辊选矿机对矿粒进行多级磁选，分选成高品味的精矿、一般品味的中矿和低品味的尾矿，中矿随返回干式立磨机进行重磨。该装置包括干式立磨机，干式立磨机通过矿粒输送机构连接多级扬料风选机，多级扬料风选机连接收粉装置和多级磁辊选矿机，多级磁辊选矿机连接精矿收集装置、尾矿收集装置和干式立磨机。本发明可以在无水或较少水量消耗条件下进行磨矿选矿。

Description

一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的工艺方法及装置
技术领域
本发明涉及铁矿石磨矿选矿领域，尤其是铁矿石干法磨矿选矿的工艺方法及装置。
背景技术
目前提高矿石品位主要采用湿法选矿工艺，工艺步骤为：开采的原矿经破碎后，由卧式球磨系统磨矿制成适合选矿的矿浆液，矿浆液在选矿系统中分离，形成含铁品位较高的精矿粉和含铁品位较低的尾矿。矿浆液磨选过程需要消耗大量水资源，特别是缺少水源的矿山地区，节水和取水成为难题。
为了缓解上述难题的困扰，无水或较少水量消耗条件下磨矿选矿成为人们追求的目标，但目前全过程干磨干选的工艺流程实际应用的比较少。
发明内容
发明目的：本发明的目的是针对现有湿法磨矿选矿工艺存在的水资源消耗量大的问题，提供一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的工艺方法及装置，该工艺方法及装置可以在无水或较少水量消耗条件下进行磨矿选矿。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的工艺方法，包括以下步骤：
(a)干法磨矿：通过干式立磨机将破碎之后的铁矿石磨制成矿粒和矿粉的混合物；
(b)风选分级：通过多级扬料风选机将矿粉与矿粒进行分离，然后将分离出的矿粉通过收粉装置进行收集；
(c)干法多级磁选：通过多级磁辊选矿机对矿粒进行多级磁选，分选成高品味的精矿、一般品味的中矿和低品味的尾矿，分别对精矿和尾矿进行收集，并将中矿返回干式立磨机进行重磨。
一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的装置，包括干式立磨机、多级扬料风选机和多级磁辊选矿机，干式立磨机的上料口设置上料机构，干式立磨机的排料口通过矿粒输送机构连接多级扬料风选机的进料口，多级扬料风选机的出粉口连接收粉装置，多级扬料风选机的出料口通过排料管连接多级磁辊选矿机的入料口，多级磁辊选矿机的精矿出口连接精矿收集装置，多级磁辊选矿机的尾矿出口连接尾矿收集装置，多级磁辊选矿机的中矿出口通过返料输送机构连接干式立磨机的上料口。
进一步的，所述多级扬料风选机包括立式筒体；立式筒体一侧由上至下依次设置进料口、出粉口和二次风入口，进料口与出粉口之间设置一次扬料板，出粉口与二次风入口之间设置三次扬料板，三次扬料板背面设置二次风导流板a；立式筒体另一侧由上至下依次设置一次风入口和导流蜗壳，一次风入口高度介于进料口和一次扬料板之间，一次风入口内侧设置一次风导流板，导流蜗壳上部出口设置二次扬料板，二次扬料板高度与出粉口大致相同，二次扬料板背面设置二次风导流板b，导流蜗壳下部出口高度略低于二次风入口；立式筒体下端设置出料口。
进一步的，所述一次风入口、二次风入口和出粉口均设有角度可调节的导向叶片。
进一步的，所述上料机构包括受料斗、称量给料皮带机和上料皮带输送机，称量给料皮带机进料端与受料斗下端相连，上料皮带输送机进料端与称量给料皮带机出料端相连，上料皮带输送机出料端与干式立磨机的上料口相连。
进一步的，所述矿粒输送机构包括出料皮带输送机、出料斗式提升机、出料三通阀、投料管和卸料管，出料皮带输送机进料端与干式立磨机的排料口相连，出料皮带输送机出料端与出料斗式提升机的进料端相连，出料斗式提升机的出料端与出料三通阀的第一端口相连，出料三通阀的第二端口通过投料管与多级扬料风选机的进料口相连，出料三通阀的第三端口通过卸料管与尾矿收集装置相连。
进一步的，所述收粉装置包括一次沉降室、收粉器、引风机、排烟囱、粉矿皮带输送机、粉料储料仓和粉料分料阀，一次沉降室的进风口与多级扬料风选机的出粉口相连，一次沉降室的出风口与收粉器的进风口相连，收粉器的出风口通过引风机与排烟囱相连，在一次沉降室和收粉器的底部均设有排料阀，一次沉降室的底部排料阀与粉料分料阀的第一端口相连，收粉器的底部排料阀、粉料分料阀的第二端口分别与粉矿皮带输送机的进料端相连，粉矿皮带输送机的出料端与粉料储料仓的进料口相连，粉料分料阀的第三端口与粉料仓相连。
进一步的，所述干式立磨机下部设有热风入口，干式立磨机上部设有矿粉分流口，热风入口分别连接热风炉和引风机的出风口，矿粉分流口连接一次沉降室的进风口。
进一步的，所述返料输送机构包括返料皮带机和返料斗式提升机，返料皮带机的进料端与多级磁辊选矿机的中矿出口相连，返料皮带机的出料端与返料斗式提升机的进料端相连，返料斗式提升机的出料端与干式立磨机的进料口相连。
进一步的，所述精矿收集装置包括精矿出料皮带输送机，精矿出料皮带输送机的进料端与多级磁辊选矿机的精矿出口相连，精矿出料皮带输送机的出料端与精矿储料仓或精矿堆场相连；所述尾矿收集装置包括抛尾输送皮带机，抛尾输送皮带机的进料端与多级磁辊选矿机的尾矿出口相连，抛尾输送皮带机的出料端与尾矿堆场或尾矿仓相连。
有益效果：
(1)本发明在铁矿石破碎之后采用干式立磨机将破碎之后的铁矿石磨制成适合选矿的矿粒和矿粉的混合物。较卧式球磨机节电30-40％；干式磨矿无水非矿浆状态下磨矿，没有水耗。立式磨机磨制的粉矿粒度分布范围集中，减少过磨现象有利于粉矿的分选。立磨碾磨方式介于磨与破之间，矿石在磨盘上连续多次碾压破碎，克服采用高压辊磨机单次碾压破碎工艺的缺点，可以一次达到分选粒径要求；
(2)本发明采用多级扬料风选机对矿粒进行粒径风选分离，风选的风耗和电耗低。该多级扬料风选机内部设有多级扬料板并可形成两个旋转风场，多级扬料风选机工作时，矿粒在扬料风选机内部依次被各个扬料板抄起扬撒，大大增加矿粒分布的均匀性，同时旋转风场与矿粒多次交叉穿越，更加有利于矿粒中的矿粉分选与颗粒沉降，较之现有风选机分选效果更明显；
(3)风选之后采用多级磁辊进行干式磁选和干抛尾矿。可以避免脉石等大量非磁性和磁性物质的矿粉粘连在多级磁辊选矿机的磁性辊表面，保证磁选效果。干抛尾矿取消了湿法选矿流程中的压滤工艺；
(4)仅对磁选后的中等含铁品位的铁矿返回立磨中再循环。中等含铁品位的铁矿有待破碎碾磨分离，重返立磨再次碾磨。精矿直接在磁性辊上分选排出，尾矿也同时在磁性辊上抛离，降低了返矿重磨的比例，节约电能也降低了磨耗；
(5)过磨量少。采用立式磨机干法磨矿，出磨矿粒的微观形状由破和磨共同作用形成，粒径尺寸分布集中，过磨粒径矿粉的比例少；出磨后矿粒中矿粉已在风选中分离，返回立磨的矿粒中矿粉比例非常少，返料再磨时过磨现象较少产生。
(6)收粉器前方设置一次沉降室，有利于比重较大的、高品位矿粉的沉降，矿粉与较轻的脉石可以在一次沉降室中实现初步分离，减少了含粉的浓度，提高袋式收粉器的效率。
附图说明
图1为本发明用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的装置结构示意图；
图2为多级扬料风选机的结构示意图；
图1中:1-干式立磨机；2-多级扬料风选机；3-多级磁辊选矿机；4-排烟囱；5-出料皮带输送机；6-出料斗式提升机；7-出料三通阀；8-投料管；9-引风机；10-卸料管；11-抛尾输送皮带机；12-粉矿皮带输送机；13-一次沉降室；14-收粉器；15-排料管；16-粉料储料仓；17-精矿出料皮带输送机；18-返料皮带机；19-返料斗式提升机；20-精矿储料仓；21-精矿堆场；22-尾矿堆场；23-尾矿仓；24-受料斗；25-称量给料皮带机；26-上料皮带输送机；27-粉料分料阀；28-粉料仓；29-热风炉；
图2中：2-1-立式筒体；2-2-进料口，2-3-出粉口，2-4-二次风入口，2-5-一次扬料板，2-6-三次扬料板，2-7-二次风导流板a，2-8-一次风入口，2-9-导流蜗壳，2-10-一次风导流板，2-11-二次扬料板，2-12-二次风导流板b，2-13-出料口，2-14-导向叶片。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
本发明的一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的工艺方法，包括以下步骤：
(a)干法磨矿：通过干式立磨机将破碎之后的铁矿石磨制成矿粒和矿粉的混合物；
(b)风选分级：通过多级扬料风选机将矿粉与矿粒进行分离，然后将分离出的矿粉通过收粉装置进行收集；
(c)干法多级磁选：通过多级磁辊选矿机对矿粒进行多级磁选，分选成高品味的精矿、一般品味的中矿和低品味的尾矿，分别对精矿和尾矿进行收集，并将中矿返回干式立磨机进行重磨。
以上步骤均是在无水或较少水耗的情况下实现磨矿选矿，因此称之为干法磨矿选矿工艺过程。
本发明的工艺方法采用干式立磨机替代卧式球磨机，具有无水干磨、电耗低和设备运行噪音小的优势，并且磨制后矿粒形状和尺寸大小的分布适宜选矿。通过干式立磨机配套多级扬料风选机和多级磁辊选矿机形成一套完整的磨选矿工艺，同时也不再需要尾矿的压滤过程。通过将矿粒先通过风选之后再采用多级磁辊选矿机进行干式磁选，可以避免脉石等大量非磁性和磁性物质的矿粉粘连在多级磁辊选矿机的磁性辊表面，保证磁选效果。多级磁辊选矿机筛选出的中矿再次投干式立磨机中随刚入磨的新料一起重新磨制，这样形成一条干式立磨机的闭路循环系统，多次循环进行风力分选和磁性分离，可以提高铁矿石的利用率。
如图1所示，本发明的一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的装置，包括干式立磨机1、多级扬料风选机2和多级磁辊选矿机3，干式立磨机1的上料口设置上料机构，干式立磨机1的排料口通过矿粒输送机构连接多级扬料风选机2的进料口，多级扬料风选机2的出粉口连接收粉装置，多级扬料风选机2的出料口通过排料管15连接多级磁辊选矿机3的入料口，多级磁辊选矿3机的精矿出口连接精矿收集装置，多级磁辊选矿机3的尾矿出口连接尾矿收集装置，多级磁辊选矿机3的中矿出口通过返料输送机构连接干式立磨机1的上料口。
本实施例中，如图1所示，所述上料机构包括受料斗24、称量给料皮带机25和上料皮带输送机26，称量给料皮带机25进料端与受料斗24下端相连，上料皮带输送机26进料端与称量给料皮带机25出料端相连，上料皮带输送机26出料端与干式立磨机1的上料口相连。
所述矿粒输送机构包括出料皮带输送机5、出料斗式提升机6、出料三通阀7、投料管8和卸料管10，出料皮带输送机5进料端与干式立磨机1的排料口相连，出料皮带输送机5出料端与出料斗式提升机6的进料端相连，出料斗式提升机6的出料端与出料三通阀7的第一端口相连，出料三通阀7的第二端口通过投料管8与多级扬料风选机2的进料口相连，出料三通阀7的第三端口通过卸料管10与尾矿收集装置相连。
所述收粉装置包括一次沉降室13、收粉器14、引风机9、排烟囱4、粉矿皮带输送机12、粉料储料仓16和粉料分料阀27，一次沉降室13的进风口与多级扬料风选机2的出粉口相连，一次沉降室13的出风口与收粉器14的进风口相连，收粉器14的出风口与引风机9的进风口相连，引风机9的出风口与排烟囱4相连，在一次沉降室13和收粉器14的底部均设有排料阀，一次沉降室13的底部排料阀与粉料分料阀27的第一端口相连，收粉器14的底部排料阀、粉料分料阀27的第二端口分别与粉矿皮带输送机12的进料端相连，粉矿皮带输送机12的出料端与粉料储料仓16的进料口相连，粉料分料阀27的第三端口与粉料仓28相连。
优选的，所述干式立磨机1下部设有热风入口、干式立磨机1上部设有矿粉分流口，热风入口分别连接热风炉29和引风机9的出风口，矿粉分流口连接一次沉降室13的进风口。
所述返料输送机构包括返料皮带机18和返料斗式提升机19，返料皮带机18的进料端与多级磁辊选矿机3的中矿出口相连，返料皮带机18的出料端与返料斗式提升机19的进料端相连，返料斗式提升机19的出料端与干式立磨机1的进料口相连。
所述精矿收集装置包括精矿出料皮带输送机17，精矿出料皮带输送机17的进料端与多级磁辊选矿机3的精矿出口相连，精矿出料皮带输送17机的出料端与精矿储料仓20或精矿堆场21相连。
所述尾矿收集装置包括抛尾输送皮带机11，抛尾输送皮带机11的进料端与多级磁辊选矿机3的尾矿出口相连，抛尾输送皮带机11的出料端与尾矿堆场22或尾矿仓23相连。
如图2所示，所述多级扬料风选机包括立式筒体2-1；立式筒体2-1一侧由上至下依次设置进料口2-2、出粉口2-3和二次风入口2-4，进料口2-1与出粉口2-3之间设置一次扬料板2-5，出粉口2-3与二次风入口2-4之间设置三次扬料板2-6，三次扬料板2-6背面设置二次风导流板a2-7；立式筒体2-1另一侧由上至下依次设置一次风入口2-8和导流蜗壳2-9，一次风入口2-8高度介于进料口2-2和一次扬料板2-5之间，一次风入口2-8内侧设置一次风导流板2-10，导流蜗壳2-9上部出口设置二次扬料板2-11，二次扬料板2-11高度与出粉口2-3大致相同，二次扬料板2-11背面设置二次风导流板b2-12，导流蜗壳2-9下部出口高度略低于二次风入口2-4；立式筒体2-1下端设置出料口2-13。
通过采用上述结构，经一次风入口2-8进入立式筒体2-1的高压风在一次风导流板2-10的导流作用下略过一次扬料板2-5表面，再经立式筒体2-1改变方向后略过二次扬料板2-11表面，最后经出粉口2-3排出，经二次风入口2-4进入立式筒体2-1的高压风在二次风导流板a2-7的导流作用下进入导流蜗壳2-9下部出口，再通过导流蜗壳2-9上部出口排出，然后在二次风导流板b2-12的导流作用下略过三次扬料板2-6表面，最后经出粉口2-3排出。从而在一次风入口2-8与出粉口2-3之间形成一次旋转风场，在二次风入口2-4与出粉口2-3之间形成二次旋转风场。
多级扬料风选机工作时，经进料口2-2进入立式筒体2-1的矿粒和矿粉混合物在下降过程中，依次被一次扬料板2-5、二次扬料板2-11和三次扬料板2-6抄起扬撒，大大增加矿粒及矿粉在立式筒体2-1内部分布的均匀性，同时一次旋转风场、二次旋转风场与矿粒及矿粉多次交叉穿越，更加有利于矿粉分选与矿粒沉降，较之现有风选机分选效果更明显。
优选的，如图2所示，所述一次风入口、二次风入口和出粉口均设有角度可调节的导向叶片2-14。通过调节导向叶片2-14角度，改变气流方向和风速，以适应风选出不同粒径的要求。
如图1所示，本发明用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的装置工作过程：
由干式立磨机1前的受料斗24及位于其下方的称量给料皮带机25均匀出料，通过上料皮带输送机26将破碎后的铁矿石投入干式立磨机1中，通过干式立磨机1将铁矿石制成矿粒和矿粉的混合物，以便后续进行风选磁选；
矿粒和矿粉的经干式立磨机1排出后，输送到多级扬料风选机2，通过将多级扬料风选机2将矿粒和矿粉进行分离，然后将分离出的矿粉依次送入一次沉降室13和收粉器14进行收集；风选后的矿粒在重力作用下落到位于多级扬料风选机2下方的多级磁辊选矿机3进行磁性分选。
磁性分选后的矿粒分成三类：精矿、中矿和尾矿。因为精矿已达到合格含铁品位，直接输送到精矿储料仓20或精矿堆场21；尾矿因含铁品位低作为尾料抛弃，直接输送到尾矿储料仓23或尾矿堆场22；中矿的含铁品位介于精矿和尾矿之间，可以通过干式立磨机1磨制分离后再次分选，中矿通过返料皮带输送机18和返料斗式提升机19，再次进入干式立磨机1中随刚入磨的铁矿石一起重新磨制。这样形成一条干式立磨机1的闭路循环系统，多次循环进行风力分选和磁性分离。
当发生事故出现堵料状态时，通过出料三通阀7、卸料管10进行紧急排料，防止排料中的粉尘二次扬尘污染环境。
在收粉装置对矿粉进行收集过程中，如果一次沉降室13下方排出的矿粉品位较高，则可以通过粉料分料阀27进行回收利用。
当被磨制的铁矿石含水量较高，一般含水量大于5～6％时，由热风炉29提供烘干热量，配以热风烘干铁矿石；同时将磨制后的一定比例的粉矿由立磨机1的上部排出，送入一次沉降室13。为更有效利用排出热风中的热量，在引风机9的出口处引出一定比例的热风回到立磨机1中。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的工艺方法，其特征在于包括以下步骤：
(a)干法磨矿：通过干式立磨机将破碎之后的铁矿石磨制成矿粒和矿粉的混合物；
(b)风选分级：通过多级扬料风选机将矿粉与矿粒进行分离，然后将分离出的矿粉通过收粉装置进行收集；
(c)干法多级磁选：通过多级磁辊选矿机对矿粒进行多级磁选，分选成高品味的精矿、一般品味的中矿和低品味的尾矿，分别对精矿和尾矿进行收集，并将中矿返回干式立磨机进行重磨。
2.一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的装置，其特征在于：包括干式立磨机、多级扬料风选机和多级磁辊选矿机，干式立磨机的上料口设置上料机构，干式立磨机的排料口通过矿粒输送机构连接多级扬料风选机的进料口，多级扬料风选机的出粉口连接收粉装置，多级扬料风选机的出料口通过排料管连接多级磁辊选矿机的入料口，多级磁辊选矿机的精矿出口连接精矿收集装置，多级磁辊选矿机的尾矿出口连接尾矿收集装置，多级磁辊选矿机的中矿出口通过返料输送机构连接干式立磨机的上料口。
3.根据权利要求2所述的一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的装置，其特征在于：所述多级扬料风选机包括立式筒体；立式筒体一侧由上至下依次设置进料口、出粉口和二次风入口，进料口与出粉口之间设置一次扬料板，出粉口与二次风入口之间设置三次扬料板，三次扬料板背面设置二次风导流板a；立式筒体另一侧由上至下依次设置一次风入口和导流蜗壳，一次风入口高度介于进料口和一次扬料板之间，一次风入口内侧设置一次风导流板，导流蜗壳上部出口设置二次扬料板，二次扬料板高度与出粉口大致相同，二次扬料板背面设置二次风导流板b，导流蜗壳下部出口高度略低于二次风入口；立式筒体下端设置出料口。
4.根据权利要求3所述的一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的装置，其特征在于：所述一次风入口、二次风入口和出粉口均设有角度可调节的导向叶片。
5.根据权利要求2所述的一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的装置，其特征在于：所述上料机构包括受料斗、称量给料皮带机和上料皮带输送机，称量给料皮带机进料端与受料斗下端相连，上料皮带输送机进料端与称量给料皮带机出料端相连，上料皮带输送机出料端与干式立磨机的上料口相连。
6.根据权利要求2所述的一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的装置，其特征在于：所述矿粒输送机构包括出料皮带输送机、出料斗式提升机、出料三通阀、投料管和卸料管，出料皮带输送机进料端与干式立磨机的排料口相连，出料皮带输送机出料端与出料斗式提升机的进料端相连，出料斗式提升机的出料端与出料三通阀的第一端口相连，出料三通阀的第二端口通过投料管与多级扬料风选机的进料口相连，出料三通阀的第三端口通过卸料管与尾矿收集装置相连。
7.根据权利要求2所述的一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的装置，其特征在于：所述收粉装置包括一次沉降室、收粉器、引风机、排烟囱、粉矿皮带输送机、粉料储料仓和粉料分料阀，一次沉降室的进风口与多级扬料风选机的出粉口相连，一次沉降室的出风口与收粉器的进风口相连，收粉器的出风口通过引风机与排烟囱相连，在一次沉降室和收粉器的底部均设有排料阀，一次沉降室的底部排料阀与粉料分料阀的第一端口相连，收粉器的底部排料阀、粉料分料阀的第二端口分别与粉矿皮带输送机的进料端相连，粉矿皮带输送机的出料端与粉料储料仓的进料口相连，粉料分料阀的第三端口与粉料仓相连。
8.根据权利要求7所述的一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的装置，其特征在于：所述干式立磨机下部设有热风入口，干式立磨机上部设有矿粉分流口，热风入口分别连接热风炉和引风机的出风口，矿粉分流口连接一次沉降室的进风口。
9.根据权利要求2所述的一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的装置，其特征在于：所述返料输送机构包括返料皮带机和返料斗式提升机，返料皮带机的进料端与多级磁辊选矿机的中矿出口相连，返料皮带机的出料端与返料斗式提升机的进料端相连，返料斗式提升机的出料端与干式立磨机的进料口相连。
10.根据权利要求2所述的一种用于铁矿石的干法磨矿风选磁选的装置，其特征在于：所述精矿收集装置包括精矿出料皮带输送机，精矿出料皮带输送机的进料端与多级磁辊选矿机的精矿出口相连，精矿出料皮带输送机的出料端与精矿储料仓或精矿堆场相连；所述尾矿收集装置包括抛尾输送皮带机，抛尾输送皮带机的进料端与多级磁辊选矿机的尾矿出口相连，抛尾输送皮带机的出料端与尾矿堆场或尾矿仓相连。
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