CN108970800A - 一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，属于选矿技术领域。本发明的步骤一、破碎：对低品位磁铁矿石，进行破碎至‑20mm，再进行高压辊磨超细碎筛分全闭路湿式预选至‑3mm粗精矿；步骤二、磨矿磁选：再进行二段阶段段磨矿‑分级‑弱磁选；步骤三、细筛筛分：磁选粗精矿给入细筛筛分，筛孔尺寸为0.075～0.1mm，筛上返回二段磨矿系统；步骤四、精选：细筛筛下给入淘洗机精选得淘洗精矿；步骤五、磁力脱泥：淘洗精矿再经过磁力脱泥槽精选,得到最终精矿，SiO₂含量降低到3.5％以下。本发明通过二段磨矿弱磁选后，再利用淘洗机、磁力脱泥槽二段连续精选，既解决了精矿提质降杂问题，又解决了精矿中SiO₂含量高问题。

Description

一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺

技术领域

本发明涉及选矿技术领域，尤其涉及一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺。

背景技术

在市场经济条件下，钢铁企业未来追求更高的经济效益及利润，对铁精矿质量提出了越来越高的要求。目前，国际上优质球团矿的主要质量指标已提高到含铁≥66％，SiO₂≤3％，P≤0.05％等等，这样作为球团矿中主要的原料铁精矿的铁品位要求更高SiO₂含量更低，只有这样才能为高炉炼铁改善技术经济指标，实现高质量低成本创造条件。

由于我国有大量的磁精粉适合球团生产，我国球团矿生产得到了快速发展。全国球团矿的年产量已从2001年的1784万吨增长到2011年的2.04亿吨，10年时间年产量增长了11.4倍。但对比北欧和美国的球团生产，我国球团矿的质量还存在突出的问题，主要是用于球团矿生产的原料准备不精，粒度粗，SiO₂含量高，造成成品球团矿粒度粗、品位低、SiO₂含量高、球团矿质量差，严重影响了球团矿在钢铁企业的使用效果和地位。因此，改善我国球团矿的质量(重点是提高品位和降低SiO₂含量)，真正发挥球团矿高品位、低渣量的优势，取得低耗、环保的冶炼效果，是我国发展球团矿的当务之急。

目前我国生产的球团矿，大多数成品矿的品位偏低，SiO₂含量偏高(4～8％)，造成高炉炼铁的渣铁比降不下来，这个问题主要来源于铁精粉的质量。而我国的铁精粉的品位和SiO₂含量仍有改进空间。

近年来，为了提铁降硅(杂),国内选矿厂为以追求提高铁精矿质量、节能减排、增加经济效益,开发了适合各种类型铁矿提质降杂、降本增效的新技术、新工艺、新设备和新药剂,现已取得了显著的成果。

中国专利申请号公布号：CN105498929(申请号：201610009784.3)，公开了一种磁铁精矿提质降杂工艺及装置。该发明将现有低品位粗精矿通过磨碎、闭路分级和磁选，提高了磁铁精矿含铁品位，由60％以下提升至63.5％以上，有效降低了硅、铝杂质含量。存在问题：将粗精矿全部给入立式搅拌磨，没有考虑预先分选，这导致进入磨矿系统的量增加，存在过磨和浪费磨矿能源的问题。

现有的利用淘洗机提质降杂的文献有论文《某选矿厂磁铁精矿提质降硅工艺改造实践》(《现代矿业》总第550期2015年2月第2期)，该文章以云南玉溪大红山选矿厂为例，阐述了为提高磁铁精矿质量利用全自动淘洗机进行工业试验，改造后磁铁精矿提质降硅效果明显，铁品位由65.32％提高到70.50％，SiO₂含量由5.13％降低到2.2％，并且能耗低、工作稳定可靠、降低了人工成本。该文献对尾矿中的有用矿物没有进行有效的回收，导致尾矿铁品位偏高、铁精矿回收率降低。

中国专利申请号公布号：CN101850295A(申请号：201010177556.X)，公开了一种低品位磁铁矿石生产高质量铁精矿的选矿方法。该方法是对磁选精矿采用阳离子反浮选的方法来获取高质量的铁精矿，存在浮选成本高、浮选药剂对环境影响等问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术中存在低品位磁铁矿石的精矿提质降杂中SiO₂含量高、存在过磨、铁精矿回收率低的问题，本发明提供了一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺。通过将粗精矿细筛筛分后再利用淘洗机、磁力脱泥槽二段连续精选，既解决了精矿提质降杂问题，又解决了精矿中SiO₂含量高问题。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，步骤为：

步骤一、破碎：对低品位磁铁矿石，铁矿石原矿的品位为15～20％，矿石中磁性铁的占有率75～90％，进行破碎至-20mm，再进行高压辊磨超细碎筛分全闭路工艺湿式预选至-3mm粗精矿；

步骤二、磨矿：再进行二段磨矿-分级-弱磁选，选别至铁品位61～63％，磨矿细度-0.075mm75～85％(即粒度小于0.075mm的小于75～85％)；

步骤三、细筛筛分：磁选粗精矿给入细筛筛分，筛孔尺寸为0.075～0.1mm，筛上返回二段磨矿系统；

步骤四、精选：细筛筛下给入淘洗机精选得淘洗精矿；

步骤五、磁力脱泥：淘洗精矿再经过磁力脱泥槽精选，得高质量铁精矿，铁品位66～68％，SiO₂含量降低至3.5％以下。

进一步的技术方案，步骤二中的二段磨矿-分级-弱磁选中，

(1)对破碎的矿石一段磨矿-分级-一段弱磁选，获得一段弱磁选粗精矿，并抛出尾矿；

(2)一段弱磁粗精矿经过预先分级-二段磨矿-二段弱磁选粗选、三段弱磁选精选，并抛出尾矿。

进一步的技术方案，还包括以下步骤：

步骤六、淘洗机中矿返回二段磨矿系统，磁力脱泥槽尾矿进入尾矿浓缩系统；

步骤七、磁力脱泥后精矿，进入精矿过滤系统过滤，获得最终精矿。

进一步的技术方案，淘洗机的磁场强度中，固定磁场强度为80～90kA/m、循环磁场强度以及补偿磁场强度均为70～80kA/m，淘洗机的冲洗水为选矿厂的循环水，冲洗水量为2～5m³/吨给矿。

进一步的技术方案，磁力脱泥槽磁源可以是电磁或永磁磁场，其磁场强度30～60kA/m。

进一步的技术方案，淘洗机的整体呈桶体状，由上至下依次包括给料槽、溢流腔、中矿收集腔、精矿收集腔和给水管，所述溢流腔和中矿收集腔的外壁均围绕有励磁线圈；所述给料槽通过下料管直插至桶体中下部，下料管底部开有出料栅；所述精矿收集腔内外接给水管，给水管向上直抵出料栅的底部；所述溢流腔内，沿溢流口向上斜置有溢流斜板；所述中矿收集腔内，固定于下料管外壁，向下斜置有倾斜引料底板，倾斜引料底板的底部外接中矿出料口，所述溢流腔与中矿收集腔相交处为缩颈状的中矿导栅；所述中矿出料口外接浓缩磁选机，精矿收集腔外接磁力脱泥槽。

进一步的技术方案，淘洗机的顶部还设置有缓冲箱，并通过给料管和给料槽相通。

进一步的技术方案，给料管的倾角大于12°；所述给水管的给水压力不小于0.25Mpa。3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，提高了精矿品位，降低了杂质含量，该方法提高了精矿质量，有利于解决后续成品球团矿粒度粗、品位低、SiO₂含量高、球团矿质量差的问题；针对品位为15～20％的低品位磁铁矿石，先进行二段磨矿系统的阶段磨矿弱磁选，选别至Tfe品位61～63％，然后再进行淘洗机、磁力脱泥槽二段连续精选作业，可使得铁精粉全铁品位提高4个百分点以上，提高至铁品位66～68％，而且，SiO₂含量降低至3.5％以下；

(2)本发明的一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，二段磨矿系统的阶段磨弱磁选的过程中，尾矿逐级抛出，避免了过磨和浪费磨矿能源以及尾矿铁品位偏高、铁精矿回收率降低的问题，还保证了有用矿物有效的回收，针对15～20％的低品位磁铁矿石，获得Tfe品位61～63％的磁选精矿；

(3)本发明的一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，淘洗机中矿返回二段磨矿系统，进一步提高了铁的作业回收率；

(4)本发明的一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，固定磁场强度为80～90kA/m、循环磁场强度以及补偿磁场强度均为70～80kA/m，固定磁场设置的上部分选区，较高，使磁性矿物与脉石分离，并控制溢流(尾矿/中矿)品位；循环磁场和补偿磁场设置在下部，控制精矿品位，循环磁场为脉冲磁场，起到打散磁链的作用；补偿场强起到消除磁场梯度的作用。

附图说明

图1为本发明的工艺设备框架图；

图2为本发明的工艺流程图；

图3为本发明中的淘洗机结构示意图。

图中：1—缓冲箱；2—给料槽；3—溢流腔；4—励磁线圈；5—中矿收集腔；6—精矿收集腔；7—给水管；11—给料管；21—下料管；22—出料栅；31—溢流口；32—溢流斜板；51—倾斜引料底板；52—中矿导栅；53—中矿出料口。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

实施例1

本实施例的一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，步骤为：

步骤一、破碎：对低品位磁铁矿石，铁矿石原矿的品位为15～20％，矿石中磁性铁的占有率75～90％，脉石矿物主要为钠长石、绿帘石、绿泥石、阳起石等，进行破碎至-20mm的颗粒，再进行高压辊磨超细碎筛分全闭路工艺湿式预选至-3mm粗精矿；

步骤二、磨矿：再进行二段磨矿-分级-弱磁选(即图1中顶部的二段磨矿磁选精矿)，具体为：

(1)对湿式预选粗精矿进行一段磨矿-分级-一段弱磁选，获得一段弱磁选粗精矿，并抛出尾矿；

(2)一段弱磁粗精矿经过预先分级-二段磨矿-二段弱磁选粗选、三段弱磁选精选，并抛出尾矿。选别至铁品位61～63％，磨矿细度-0.075mm75％～85％；

步骤三、细筛筛分：磁选粗精矿给入细筛筛分，筛孔尺寸为0.075mm，筛上返回二段磨矿系统；

步骤四、精选：细筛筛下给入淘洗机精选得淘洗精矿；

步骤五、磁力脱泥：淘洗精矿再经过磁力脱泥槽精选，得高质量铁精矿，铁品位66～68％，SiO₂含量降低至3.5％以下。

步骤六、淘洗机中矿返回二段磨矿系统，磁力脱泥槽尾矿进入尾矿浓缩系统；

步骤七、磁力脱泥后精矿，进入精矿过滤系统过滤获得最终精矿。

本实施例的一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，将粗精矿经细筛筛分后，筛上产品返回二段磨矿系统，筛下产品利用淘洗机、磁力脱泥槽二段连续精选，淘洗机中矿返回二段磨矿系统，磁力脱泥槽尾矿进入尾矿浓缩系统；磁力脱泥槽精矿作为最终精矿出售。采用“二段磨选粗精矿-细筛筛分-淘洗机-磁力脱泥槽”二段精选工艺，解决了精矿中SiO₂含量高问题。

实施例2

本实施例的一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，基本步骤同实施例1：步骤为：

步骤一、破碎：对低品位磁铁矿石，铁矿石原矿的品位为19.51％，矿石中磁性铁的占有率75～90％，SiO₂含量6.80％，脉石矿物主要为钠长石、绿帘石、绿泥石、阳起石等，破碎至20～0mm的颗粒，再进行高压辊磨超细碎筛分全闭路湿式预选至-3mm粗精矿；

步骤二、磨矿：再进行二段磨矿-分级-弱磁选，具体为：

(1)对湿式预选粗精矿进行一段磨矿-分级-一段弱磁选，获得一段弱磁选粗精矿，并抛出尾矿；

(2)一段弱磁粗精矿经过预先分级-二段磨矿-二段弱磁选粗选、三段弱磁选精选，并抛出尾矿；选别至铁品位TFe61.8％，磨矿细度-0.075mm占87.50％；以下如图1、2所示，

步骤三、细筛筛分：磁选粗精矿给入细筛筛分，筛孔尺寸为0.075mm，筛上返回二段磨矿系统；

步骤四、精选：细筛筛下给入淘洗机精选得淘洗精矿；

步骤五、磁力脱泥：淘洗精矿再经过磁力脱泥槽精选，得高质量铁精矿；

步骤六、淘洗机中矿返回二段磨矿系统，磁力脱泥槽尾矿进入尾矿浓缩系统；

步骤七、磁力脱泥后精矿，进入精矿过滤系统过滤，获得最终精矿。

本实施例的一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，可获得全铁品位66.45％的铁精矿，铁精矿品位提高4.65个百分点，TFe作业回收率(对粗精矿)为98.47％，尾矿铁品位11.24％，其中铁精矿中SiO₂含量由6.80％降低到3.53％，降低48.09％。

实施例3

本实施例的一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，基本步骤同实施例2，不同和改进之处在于：步骤为：

步骤一、破碎：对低品位磁铁矿石，铁矿石原矿的品位为18.51％，矿石中磁性铁的占有率75～90％，SiO₂含量6.2％，脉石矿物主要为钠长石、绿帘石、绿泥石、阳起石等，破碎至20～0mm的颗粒，再进行高压辊磨超细碎筛分全闭路湿式预选工艺至-3mm粗精矿；

步骤二、磨矿：再进行二段磨矿-分级-弱磁选，具体为：

(1)对湿式预选粗精矿进行一段磨矿-分级-一段弱磁选，获得一段弱磁选粗精矿，并抛出尾矿；

(2)一段弱磁粗精矿经过预先分级-二段磨矿-二段弱磁选粗选、三段弱磁选精选，并抛出尾矿；选别至铁品位TFe62.3％，磨矿细度-0.075mm占86.50％；以下如图1、2所示，

步骤三、细筛筛分：磁选粗精矿给入细筛筛分，筛孔尺寸为0.075mm，筛上返回二段磨矿系统

步骤四、精选：细筛筛下给入淘洗机精选得淘洗精矿；

步骤五、磁力脱泥：淘洗精矿再经过磁力脱泥槽精选；

步骤六、淘洗机中矿返回二段磨矿系统，磁力脱泥槽尾矿进入尾矿浓缩系统；

步骤七、磁力脱泥后精矿，进入精矿过滤系统过滤，获得最终铁精矿。

本实施例的一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，对铁矿石原矿的品位为20％以下的磁铁矿，经过二段磨矿-分级-弱磁选和淘洗机、磁力脱泥槽二段连续精选作业的协同作用，可获得全铁品位67.05％的铁精矿，铁精矿品位提高3.75个百分点，尾矿铁品位11.1％，TFe作业回收率(对粗精矿)为98.49％，铁精矿中SiO₂含量由6.20％降低到3.32％，降低46.45％。

实施例4

本实施例的一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，基本步骤同实施例3，不同和改进之处在于：

步骤四、精选：再进入淘洗机精选作业；淘洗机的整体呈桶体状，由上至下依次包括给料槽2、溢流腔3、中矿收集腔5、精矿收集腔6和给水管7，所述溢流腔3和中矿收集腔5的外壁均围绕有励磁线圈4；所述给料槽2通过下料管21直插至桶体中下部，下料管21底部开有出料栅22；所述精矿收集腔6内外接给水管7，给水管7向上直抵出料栅22的底部；所述溢流腔3内，沿溢流口31向上斜置有溢流斜板32；所述中矿收集腔5内，固定于下料管21外壁，向下斜置有倾斜引料底板51，倾斜引料底板51的底部外接中矿出料口53，所述溢流腔3与中矿收集腔5相交处为缩颈状的中矿导栅52；所述中矿出料口53外接浓缩磁选机，精矿收集腔6外接精矿浓缩过滤系统。淘洗机的磁场强度中，固定磁场强度为80～90kA/m、循环磁场强度以及补偿磁场强度均为70～80kA/m，淘洗机的冲洗水为选矿厂的循环水，冲洗水量为2～5m³/吨给矿；淘洗机中的矿物浆料在溢流槽中沉淀后通过中矿导出口进入到中矿回收腔体中进行收集，再通过排矿口进行排出，排出后的中矿可以再磨再选，不会造成有用的磁性矿料的浪费，并自带中矿倾斜引料底板，解决了普通淘洗磁选机尾矿回收二次利用问题，结构简单、使用方便，大大提高了铁回收率。

步骤五中磁力脱泥槽磁源可以是电磁磁场，其磁场强度30～60kA/m。

本实施例的一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，对铁矿石原矿的品位为20％以下的磁铁矿，经过二段磨矿-分级-弱磁选和淘洗机、磁力脱泥槽二段连续精选作业的协同作用，可获得全铁品位68.00％的铁精矿，铁精矿品位提高4个百分点左右，尾矿铁品位8.0％以下，TFe作业回收率(对粗精矿)为99％以上，铁精矿中SiO₂含量由4～7％降低到2％以下，降低50％以上。

实施例5

本实施例的一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，基本步骤同实施例3，不同和改进之处在于：磁力脱泥槽磁源永磁磁场，其磁场强度30～60kA/m。如图3所示，淘洗机的顶部还设置有缓冲箱1，并通过给料管11和给料槽2相通，可以稳定进料流量。给料管11直径219mm，倾角大于12°，溢流斜板32的水平偏差不大于2mm，给料管11至淘洗机的底部间距为7400mm，底部精矿管管径不小于219mm；所述给水管7的给水压力不小于0.25Mpa，压力不足时，安装扬程35m流量每小时200m³的管道泵。

本实施例的难选低品位磁铁矿石生产高质量铁精矿的选矿工艺，针对SiO₂含量偏高(6～8％)、铁矿石原矿的品位为15～20％，矿石中磁性铁的占有率75～90％的难选低品位磁铁矿石，可将SiO₂含量降低至2％以下，铁矿石原矿的品位68％以上，尾矿铁品位6％以下，TFe作业回收率(相对对粗精矿)大于99％。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，其特征在于，步骤为：

步骤一、破碎：对低品位磁铁矿石，铁矿石原矿的品位为15～20％，矿石中磁性铁的占有率75～90％，进行破碎至-20mm，再进行高压辊磨超细碎筛分全闭路湿式预选至-3mm粗精矿；

步骤二、磨矿：再进行二段磨矿-分级-弱磁选，选别至铁品位61～63％，磨矿细度-0.075mm75～85％；

步骤三、细筛筛分：磁选粗精矿给入细筛筛分，筛孔尺寸为0.075～0.1mm，筛上返回二段磨矿系统；

步骤四、精选：细筛筛下给入淘洗机精选得淘洗精矿；

步骤五、磁力脱泥：淘洗精矿再经过磁力脱泥槽精选，得高质量铁精矿，铁品位66～68％，SiO₂含量降低至3.5％以下。

2.根据权利要求1所述的降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，其特征在于：步骤二中的二段磨矿-分级-弱磁选中，

(1)对湿式预选的粗精矿一段磨矿-分级-一段弱磁选，获得一段弱磁选粗精矿，并抛出尾矿；

(2)一段弱磁粗精矿经过预先分级-二段磨矿-二段弱磁选粗选、三段弱磁选精选，获得TFe61～63％的磁选精矿，并抛出尾矿。

3.根据权利要求2所述的降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，其特征在于：还包括以下步骤：

步骤六、淘洗机中矿返回二段磨矿系统，磁力脱泥槽尾矿进入尾矿浓缩系统；

步骤七、磁力脱泥后精矿，进入精矿过滤系统过滤获得最终精矿。

4.根据权利要求2所述的降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，其特征在于：所述淘洗机的磁场强度中，固定磁场强度为80～90kA/m、循环磁场强度以及补偿磁场强度均为70～80kA/m，淘洗机的冲洗水为选矿厂的循环水，冲洗水量为2～5m³/吨给矿。

5.根据权利要求3所述的降低铁精矿中二氧化硅含量的选矿工艺，其特征在于：所述磁力脱泥槽磁源可以是电磁或永磁磁场，其磁场强度30～60kA/m。

6.根据权利要求5所述的难选低品位磁铁矿石生产高质量铁精矿的选矿工艺，其特征在于：所述淘洗机的整体呈桶体状，由上至下依次包括给料槽(2)、溢流腔(3)、中矿收集腔(5)、精矿收集腔(6)和给水管(7)，所述溢流腔(3)和中矿收集腔(5)的外壁均围绕有励磁线圈(4)；所述给料槽(2)通过下料管(21)直插至桶体中下部，下料管(21)底部开有出料栅(22)；所述精矿收集腔(6)内外接给水管(7)，给水管(7)向上直抵出料栅(22)的底部；所述溢流腔(3)内，沿溢流口(31)向上斜置有溢流斜板(32)；所述中矿收集腔(5)内，固定于下料管(21)外壁，向下斜置有倾斜引料底板(51)，倾斜引料底板(51)的底部外接中矿出料口(53)，所述溢流腔(3)与中矿收集腔(5)相交处为缩颈状的中矿导栅(52)；所述中矿出料口(53)外接浓缩磁选机，精矿收集腔(6)外接磁力脱泥槽。

7.根据权利要求6所述的难选低品位磁铁矿石生产高质量铁精矿的选矿工艺，其特征在于：所述淘洗机的顶部还设置有缓冲箱(1)，并通过给料管(11)和给料槽(2)相通。

8.根据权利要求7所述的难选低品位磁铁矿石生产高质量铁精矿的选矿工艺，其特征在于：所述给料管(11)的倾角大于12°；所述给水管(7)的给水压力不小于0.25Mpa。