CN108405173B - 一种磁赤菱混合铁矿石的精细选矿新工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁赤菱混合铁矿石的精细选矿新工艺，将磁赤菱混合铁矿石，给入一段磨矿—分级闭路作业，分级溢流泵送至弱磁选作业，获得弱磁选精矿(C1)；弱磁选尾矿自流进中磁选作业，获得磁选精矿(C2)；中磁选尾矿自流进强磁选作业，抛除合格的强磁选尾矿；强磁选粗精矿泵送至螺旋溜槽重选作业,获得重选精矿(C3)；重选粗选尾矿、重选精选尾矿泵送至阴离子反浮选作业，获得合格的反浮选铁精矿(C4)；重选精选中矿、反浮粗选尾矿、反浮精选尾矿作为水泥添加剂产品销售。本发明具有资源综合利用率高、尾矿产水量小、铁精矿碱比高，工艺流程结构简单(选别作业全开路无闭路循环、磨矿作业少)、药剂消耗量少等优点，经济、技术效果显著。
Description
技术领域
本发明属于铁矿石选矿技术领域，具体涉及一种磁赤菱混合铁矿石的选矿方法，特别适合于处理原矿TFe品位在40.0％～45.0％之间、碳酸铁占铁矿物总量在8.0％～15.0％范围的磁赤菱混合铁矿石的高效、精细选矿。
背景技术
磁赤菱混合铁矿石中含铁矿物主要有磁铁矿、半假象赤铁矿、假象赤铁矿、菱铁矿、黄铁矿等；脉石矿物主要有碳酸盐矿物、绿泥石、高岭土、石英、方柱石、透辉石、石榴子石等。目前选矿采用的工艺流程为混合铁矿石(破碎至-12mm)闭路磨矿至-0.076mm含量达65％左右，再经弱磁选—强磁选、浓缩过滤脱水后为最终铁精矿(TFe品位约56％)。
除了上述单一磁选流程以外，目前国内混合铁矿石的选矿工艺流程还有阶段磨矿—弱磁选—强磁选—阴离子反浮选(工艺一)；阶段磨矿、粗细分选、重选—磁选—阴离子反浮选(工艺二)。
阶段磨矿—弱磁选—强磁选—阴离子反浮选工艺(工艺一)本身的优点有：(1)采用阶段磨矿，实现了“能丢早丢”，在较粗的磨矿粒度条件下抛除了大量合格尾矿；(2)弱磁—强磁混合粗精矿再磨，有利于稳定浮选给矿品位，对矿石变化适应性强；(3)生产稳定，易于操作。缺点是：未能提前得精，粗精矿再磨矿量较大，其中菱铁矿性脆，易产生过磨，同时不利于节能降耗。
阶段磨矿、粗细分选、重选—磁选—阴离子反浮选工艺(工艺二)本身的优点有：(1)既实现了“能收早收”，又实现了“能丢早丢”；(2)提前得精的粒度粗，利于总精矿过滤；(3)实现了窄级别入选，提高了选矿效率。缺点是：工艺路线长，流程复杂，流程中存在大循环，导致生产上操作难度大，二段磨矿效率低。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术中存在的上述问题，而提供一种适应性强、节能效果好、经济效益好、分选精度高、资源综合利用率高的磁赤菱混合铁矿石的精细选矿新工艺。
为实现本发明的上述目的，本发明一种磁赤菱混合铁矿石的精细选矿新工艺，采用以下技术方案：
本发明一种磁赤菱混合铁矿石的精细选矿新工艺，将原矿TFe品位在40.0％～45.0％之间、碳酸铁占铁矿物总量在8.0％～15.0％范围的磁赤菱混合铁矿石原矿经过破碎工艺处理，其特征在于还采用以下工艺：
1)将经过破碎处理后的磁赤菱混合铁矿石，给入一段磨矿—分级闭路作业，分级溢流粒度控制在-0.076mm 60％-70％；
所述的磨矿设备采用格子型球磨机，所述的分级设备采用螺旋分级机。
2)将步骤1)的获得的分级溢流泵送至弱磁选作业，获得合格的弱磁选精矿；弱磁选尾矿自流进中磁选作业，获得合格的中磁选精矿；中磁选尾矿自流进强磁选作业，抛除合格的强磁选尾矿；
所述的弱磁选作业采用湿式永磁筒式弱磁选机，磁感应强度为0.14～0.18特斯拉；所述的中磁选设备采用采用湿式永磁筒式中磁场磁选机，磁感应强度为0.38～0.45特斯拉；所述的强磁选设备为立环脉动高梯度强磁选机，磁感应强度0.23～0.30特斯拉。
3)将步骤2)获得的强磁选粗精矿经浓缩后泵送至螺旋溜槽重选作业,重选作业采用一次粗选、一次精选，获得合格的重选精矿；
所述的重选作业的质量浓度控制在18％～22％范围之间。
4)对步骤3)获得的重选粗选尾矿、重选精选尾矿浓缩后泵送至阴离子反浮选作业，反浮选作业采用一次粗选、一次精选，获得合格的反浮选铁精矿；
所述的阴离子反浮选粗选采用NaOH为pH调整剂、淀粉为抑制剂、石灰为活化剂、RA915为捕收剂；反浮选精选再添加RA915为捕收剂；按照浮选给矿的干矿量计，反浮选粗选药剂用量为：pH调整剂900～1100g/t、抑制剂淀粉1100～1300g/t、活化剂550～650g/t、捕收剂750～880g/t；反浮选精选捕收剂用量为260～350g/t。
5)将步骤3)获得的重选精选中矿、反浮粗选尾矿、反浮精选尾矿合并后，作为水泥添加剂产品销售；将步骤2)获得的弱磁选精矿、中磁选精矿及步骤3)获得的重选精矿、步骤4)获得的反浮选铁精矿合并为最终混合铁精矿。
为了获得合理的经济技术指标，最大限度地综合利用矿产资源，通过选矿试验研究并综合控制步骤1)的分级溢流粒度，步骤2)的湿式永磁筒式弱磁选机、湿式永磁筒式中磁场磁选机、立环脉动高梯度强磁选机的磁感应强度，步骤3)的重选作业的质量浓度，步骤4)的阴离子反浮选药剂用量，使获得的混合铁精矿品位TFe≥58.1％、铁回收率≥81.5％，水泥添加剂的TFe在28.5％～30.0％之间。
本发明一种磁赤菱混合铁矿石的精细选矿新工艺，具有以下积极效果：
(1)在一段磨矿粒度-0.076mm 65％左右的条件下，通过弱磁选作业回收嵌布粒度相对较粗的磁铁矿、中磁选回收嵌布粒度相对较粗的假象赤铁矿，直接作为合格铁精矿产品，实现了“能收早收”。
(2)对中磁选尾矿采用立环脉动高梯度强磁选机进行强磁选，抛除大量合格尾矿，实现了“能丢早丢”。
(3)强磁粗精矿经一粗、一精螺旋溜槽重选，获得了部分重选铁精矿；试验研究意想不到地发现，重选粗选尾矿铁品位、重选精选尾矿铁品位比重选精选中矿铁品位高得多，且粒度微细，铁矿物基本单体解离，具有进一步回收利用价值；而重选精选中矿铁品位较低，粒度较粗，且铁矿物多为连生体存在，如果进一步回收利用，需要进行在磨、再选，选矿成本高，但可以作为水泥的铁质校正剂使用，作为水泥添加剂销售。因此，本发明对强磁选粗精矿采用一次、一次螺旋溜槽重选，不仅获得了部分重选铁精矿，也获得了部分水泥添加剂产品，取得了意想不到的经济效果。
(4)本发明对强磁选粗精矿采用一次、一次螺旋溜槽重选，重选粗选尾矿、重选精选尾矿铁品位高、粒度细且铁矿物基本单体解离，即螺旋溜槽重选不仅实现了分选，而且实现了分级，满足了后续阴离子反浮选的粒度条件，不用考虑能耗高的再磨分级作业，取得了意想不到的技术效果。
(5)对铁品位高、粒度细且铁矿物基本单体解离的重选粗选尾矿、重选精选尾矿合并后进行阴离子反浮选提质降杂，入浮选矿量少，药剂消耗量少，利于节能降耗。
(6)反浮粗选尾矿、反浮精选尾矿以及重选精选中矿中仍然含有较高品位的铁，作为水泥添加剂出售，实现了固废的“资源化”及“减量化”。
(7)铁精矿碱比高、工艺流程结构简单，选别作业全开路无闭路循环、磨矿作业少、药剂消耗量少。
(8)本发明充分利用了原矿中的各种目的矿物的嵌布特性、可选性特点，因矿物而异，分别采取了有针对性的选矿方法进行工艺集成，实现了精细分选，取得了意想不到的技术效果、经济效果。
附图说明
图1为本发明一种磁赤菱混合铁矿石的精细选矿新工艺的原则工艺流程图；
图2为本发明一种磁赤菱混合铁矿石的精细选矿新工艺的数质量流程图。
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赤菱混合铁矿石的精细选矿新工艺做进一步详细说明。
磁赤菱混合铁矿石化学多元素分析结果见表1，铁物相分析结果见表2。
表1磁赤菱混合铁矿石化学多元素分析结果
| 化验项目 | TFe | SFe | FeO | SiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | CaO |
| 含量(％) | 41.82 | 41.62 | 18.04 | 13.36 | 3.19 | 7.93 |
| 化验项目 | MgO | S | P | K<sub>2</sub>O | Na<sub>2</sub>O | 烧损 |
| 含量(％) | 2.19 | 1.00 | 0.31 | 0.47 | 0.43 | 10.67 |
表2混合铁矿石铁物相分析结果
| 矿物名称 | 铁相含铁量(％) | 占有率(％) |
| 磁铁矿 | 21.32 | 50.81 |
| 赤(褐)铁矿 | 16.00 | 38.13 |
| 菱铁矿 | 3.56 | 8.48 |
| 硅酸铁 | 0.20 | 0.48 |
| 硫化铁 | 0.88 | 2.10 |
| 全铁 | 41.96 | 100.00 |
由表1、表2可看出，该磁赤菱混合铁矿石杂质多，硅、铝、硫、磷、钾、钠为主要杂质元素，矿石中主要可回收的有用铁矿物为磁铁矿、赤(褐)铁矿及菱铁矿，由于属于磁铁矿、赤(褐)铁矿、菱铁矿共伴生，目的矿物多，且杂质元素多，增加了选别难度。
由图1所示的本发明一种磁赤菱混合铁矿石的精细选矿新工艺的原则工艺流程图及图2所示的本发明一种磁赤菱混合铁矿石的精细选矿新工艺的数质量流程图看出，本发明一种磁赤菱混合铁矿石的精细选矿新工艺采用以下工艺、步骤：
1)混合铁矿石(破碎至-12mm)磨矿、分级作业
首先对混合铁矿石(破碎至-12mm)进行磨矿、分级，控制溢流粒度为-0.076mm60％～70％，满足后续磁选作业的入选粒度要求。
2)步骤1)的分级溢流进行磁选作业
将步骤1)的分级溢流泵送至弱磁选作业，获得合格的弱磁选精矿C1；弱磁选尾矿自流进中磁选作业，获得合格的中磁选精矿C2；中磁选尾矿自流进强磁选作业，抛除合格的强磁选尾矿。弱磁选采用湿式永磁筒式弱磁选机，磁感应强度为0.16特斯拉；中磁选采用湿式永磁筒式中磁场磁选机，磁感应强度为0.4特斯拉；强磁选采用立环脉动高梯度强磁选机，磁感应强度为0.25特斯拉。
3)强磁粗精矿重选作业
将步骤2)的强磁粗精矿经浓缩后泵送至重选作业，重选作业采用一次粗选、一次精选，获得部分合格的重选精矿C3，排出部分重选精选中矿作为水泥添加剂产品；重选设备为螺旋溜槽，重选作业浓度为20％为宜。
4)重选精选尾矿的阴离子反浮选作业
对步骤3)获得的重选粗选尾矿、重选精选尾矿经浓缩后泵送至一粗、一精的阴离子反浮选作业，获得合格的反浮选铁精矿C4，抛出反浮选粗选尾矿、反浮选精选尾矿。反浮选粗选采用NaOH为pH调整剂、淀粉为抑制剂、石灰为活化剂、RA915为捕收剂；按照浮选给矿的干矿量计，其较佳的药剂用量为：pH调整剂用量为1000g/t、抑制剂淀粉用量为1200g/t、活化剂石灰用量为600g/t、粗选捕收剂RA915用量为800g/t，精选再添加300g/t的捕收剂。
5)将步骤3)获得的重选精选中矿、反浮粗选尾矿、反浮精选尾矿合并后，再经脱水作业处理后，作为水泥添加剂产品销售；将步骤2)获得的弱磁选精矿C1、中磁选精矿C2及步骤3)获得的重选精矿C3、步骤4)获得的反浮选铁精矿C4合并为最终混合铁精矿。
步骤2)抛除的强磁选尾矿经浓缩后输送至尾矿库。
通过上述选矿工艺处理后，在磁赤菱混合铁矿石原矿TFe41.82％，其中难选的赤(褐)铁矿占铁矿物总量38.13％、菱铁矿占铁矿物总量8.48％的情况下，取得了最终混合铁精矿品位TFe58.15％、铁回收率81.88％、水泥添加剂产率9.24％的综合技术指标，混合铁精矿碱比高达0.86，而最终排放到尾矿库的尾矿产率仅仅为31.76％，取得了意想不到的经济、技术效果。
Claims (2)
1.一种磁赤菱混合铁矿石的精细选矿新工艺，将原矿TFe品位在40.0%～45.0%之间、碳酸铁占铁矿物总量在8.0%～15.0%范围的磁赤菱混合铁矿石原矿经过破碎工艺处理，其特征在于还采用以下工艺：
1）将经过破碎处理后的磁赤菱混合铁矿石，给入一段磨矿—分级闭路作业，分级溢流粒度控制在-0.076mm 占60％-70%；磨矿设备采用格子型球磨机，分级设备采用螺旋分级机；
2）将步骤1）的获得的分级溢流泵送至弱磁选作业，获得合格的弱磁选精矿（C1）；弱磁选尾矿自流进中磁选作业，获得合格的中磁选精矿(C2)；中磁选尾矿自流进强磁选作业，抛除合格的强磁选尾矿；所述的弱磁选作业采用湿式永磁筒式弱磁选机，磁感应强度为0.14～0.18特斯拉；所述的中磁选设备采用湿式永磁筒式中磁场磁选机，磁感应强度为0.38～0.45特斯拉；所述的强磁选设备为立环脉动高梯度强磁选机，磁感应强度为0.23～0.30特斯拉；
3）将步骤2）获得的强磁选粗精矿经浓缩后泵送至螺旋溜槽重选作业, 重选作业采用一次粗选、一次精选，获得合格的重选精矿（C3）；所述的重选作业的质量浓度控制在18％～22％范围之间；
4）对步骤3）获得的重选粗选尾矿、重选精选尾矿浓缩后泵送至阴离子反浮选作业，反浮选作业采用一次粗选、一次精选，获得合格的反浮选铁精矿（C4）；阴离子反浮选粗选采用NaOH为pH调整剂、淀粉为抑制剂、石灰为活化剂、RA915为捕收剂；反浮选精选再添加RA915为捕收剂；按照浮选给矿的干矿量计，反浮选粗选药剂用量为： pH调整剂900～1100g/t、抑制剂淀粉1100～1300g/t、活化剂550～650 g /t、捕收剂750～880g/t；反浮选精选捕收剂用量为260～350 g/t；
5)将步骤3）获得的重选精选中矿、反浮粗选尾矿、反浮精选尾矿合并后，作为水泥添加剂产品销售；将步骤2）获得的弱磁选精矿（C1）、中磁选精矿(C2)及步骤3）获得的重选精矿（C3）、步骤4）获得的反浮选铁精矿（C4）合并为最终混合铁精矿。
2.如权利要求1所述的一种磁赤菱混合铁矿石的精细选矿新工艺，其特征在于：通过选矿试验研究并综合控制步骤1）的分级溢流粒度，步骤2）的湿式永磁筒式弱磁选机、湿式永磁筒式中磁场磁选机、立环脉动高梯度强磁选机的磁感应强度，步骤3）的重选作业的质量浓度，步骤4）的阴离子反浮选药剂用量，使获得的混合铁精矿品位TFe≥58.1％、铁回收率≥81.5％，水泥添加剂的TFe在28.5％～30.0％之间。
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