CN111111892A - 一种磁铁矿破碎及其废石制备砂石骨料的混合加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及矿山技术领域，提供了一种磁铁矿破碎及其废石制备砂石骨料的混合加工工艺。其特征在于：磁铁矿矿石及废石共同经选厂破碎系统(粗破碎—大块缓冲仓—中碎—中碎闭路筛分—高压辊细碎—细碎闭路筛分)破碎，破碎至一定粒度(20mm‑40mm以下)后通过干选机将废石分离出来，后通过石子筛分机制备部分建筑石料，剩余小颗粒物料(10mm‑15mm以下)给入制砂系统制备精品砂；破碎后产品在给入磨选系统前，经“磨前预选+脱水筛”工艺再捞出部分细粒石料。该发明可实现磁铁矿破碎与废石制备砂石骨料的有效结合，省去单独建设砂石骨料系统，利于节能及减少投资；制砂车间具有控制成品砂细度模数及含粉量的功能，可根据市场需求灵活生产机制砂；“磨前预选+脱水筛”工艺在物料入磨前再捞出部分细粒废石，利于减少磨选系统处理量，降低选厂能耗。
Description
技术领域
本发明涉及矿山技术领域，特别是涉及一种磁铁矿破碎及其废石制备砂石骨料的混合加工工艺。
技术背景
随着铁矿资源的大量开采和选矿，产生大量的废石和尾矿对矿区生态、周边大气、地下水及土壤产生了巨大的危害；而利用这些尾矿资源完全可以替代或部分替代砂石骨料。国家发改委《通知》(发改办环资〔2019〕44号)，也鼓励开展尾矿、共伴生矿、废石有用组分高效分离提取和高值化利用，协同生产建筑材料，实现尾矿有效替代水泥原料。
铁矿废石制备砂石骨料是近期兴起的一种主流趋势，过去很长一段时间铁矿选厂的建设并未考虑融合制备砂石骨料。现有铁矿选厂的破碎多采用多破少磨工艺，破碎过程中分多个粒级抛除废石，这样分离出来的废石粒径区间较大，需进行多次深加工才可用作砂石骨料。目前针对铁矿选厂废石多采用新建破碎及制砂线来制备砂石骨料，这样就需要新建独立的废石破碎制砂系统，建设投资较大，生产成本高，且运营管理难以与铁矿选厂结合，甚至需要两套管理班子。
因此结合当前矿山资源利用现状及国家相关政策导向；研发一种磁铁矿选矿及其废石加工砂石骨料的混合工艺显得极为迫切。本研发突破了传统贫磁铁矿选矿与砂石骨料线独立建设的局限，创造性提出了贫磁铁矿选矿与尾矿建材化“捆绑式”工艺思路。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁铁矿破碎及其废石制备砂石骨料的混合加工工艺，该加工工艺可实现磁铁矿选厂与废石综合利用“捆绑式”建设。
为实现目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：
a.矿山开采的磁铁矿石(含开采的围岩)首先进行粗破碎，粗破碎产品经缓冲仓存储，后输送给入中碎机进行中碎；中碎产品进行中碎筛分，筛上大粒物料再次返回至中碎机破碎，筛下细粒合格物料给入粗粒干选机进行选别；粗粒干选机选别后的精矿给入细碎机进行细碎,细碎后产品进行细粒筛分；细粒筛分的筛上物料给入细粒干选机进行选别，细粒干选机的精矿返回至细碎机再次细破碎；细粒筛分的筛下产品，经粉矿仓存储后，给入磨前预选机进行选别；磨前预选机的精矿给入磨选车间的磨机，然后进入选厂的磨选系统；磨前预选机的尾矿给入脱水筛，脱水筛的筛上物料输送至细粒废石仓存储，该部分细粒废石作为建材砂石外售，脱水筛的筛下物料给入选厂的细尾矿处理系统。
b.粗粒干选机及细粒干选机的尾矿，共同输送至废石筛分机进行筛分，废石筛分机的筛上产品即为合格石子料(建设用碎石)，废石筛分机的筛下产品运输至制砂车间进行制砂，制砂车间的合格产品输送至机制砂成品仓存储及外运。
优选地，所述的磁铁矿石(含开采的围岩)，粒度≦1000mm，含水率≦5％。
优选地，所述的粗破碎采用颚式破碎机；
优选地，所述的中碎机为圆锥破碎机；
优选地，所述的中碎筛分，选用圆振筛，筛孔尺寸20mm-40mm；
优选地，所述的细碎机为高压辊磨机；
优选地，所述的细粒筛分，选用圆振筛或直线筛或弛张筛,筛分控制粒度5mm-6mm；
优选地，所述粗粒干选机及细粒干选机，选用带式干选机或筒式干选机；
优选地，所述的磨前预选机，选用半逆流型湿式滚筒磁选机；
优选地，所述的脱水筛为直线脱水筛,筛孔尺寸0.15mm-0.3mm；
优选地，所述的石料筛分机选用圆振筛或直线筛，筛孔尺寸10mm-15mm。
优选地，所述的细粒废石仓为高架仓，锥角≧65°。
优选地，所述的制砂车间，内布置有斗提机、选粉机、制砂双层筛分机、三通分料器、制砂机、闭路输送机，其中选粉机、制砂双层筛分机、三通分料器、制砂机、闭路输送机自上而下呈塔式逐层布置；其制砂过程为，废石筛分机的筛下物料经皮带输送给入制砂车间的斗提机，斗提机提升物料给入选粉机进行选粉，经选粉后物料溜入制砂双层筛分机，筛上物料给入制砂机破碎，制砂机破碎产品经闭路皮带机再次给入斗提机，从而形成“提升—选粉—筛分—制砂”闭路制砂流程，筛下产品经成品皮带机运输至机制砂成品仓存储及外运，筛中物料(筛子中层产品)通过三通分料器分别给入制砂机及成品皮带。
优选地，所述的制砂机为立轴冲击式破碎机或锤式破碎机；
优选地，所述的制砂双层筛分机，为双层直线筛或双层圆振筛，上层筛网控制粒度为4.75mm，下层筛网控制粒度为3mm；
优选地，所述的三通分料器，为可调节电液动三通分料器，通过调节三通分料器可控制给入制砂机及成品皮带的料量，从而控制成品砂的细度模数；
优选地，所述的选粉机为V型无动力选粉机，配套有布袋除尘器及风机；
优选地，所述的风机，为变频风机，风机进口管道上装有可调节蝶阀，通过调节蝶阀开合度及风机频率，可控制选粉机的选粉量，从而控制成品砂含粉量。
本发明的有益效果在于：
磁铁矿破碎与其废石制备砂石骨料为“捆绑式”加工工艺，在磁铁矿选矿破碎过程中一并进行了废石的破碎加工，当矿石达到合适粒度后再通过磁选将废石分离出来；这样可省去废石加工系统的粗碎及中碎工序，利于减少建设投资和降低运营成本。
“磨前预选+脱水筛”分离出来的细粒废石可直接作为产品外售，破碎系统干选机分离出来的废石仅需一道筛分工艺便可产出石子成品，石料制备简洁合理。
该工艺的制砂车间具有调节功能，可对成品机制砂的含粉量和细度模数进行精确调节，根据市场需求灵活生产机制砂。
附图说明
图1为本发明实施例的工艺流程示意图；
具体实施方式
为加深对本发明的理解，以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步的解释和说明，但并不对本发明的保护范围构成限定。
地下开采的磁铁矿矿石及围岩(≦1000mm)首先给入位于井下的颚式破碎机进行粗破碎，破碎至粒度≦250mm；
井下粗碎后矿石经箕斗井提升至地面，后再经皮带机运输给入大块缓冲仓，缓冲仓存储时间约10h，此处设置大块缓冲仓极为必要，利于地下采矿系统与地上选矿系统灵活衔接；
大块缓冲仓内物料经仓底皮带机运输至中碎机进行中碎，中碎选用圆锥破碎机；
中碎后物料经皮带机运输至中碎筛分机，进行中碎筛分，中碎筛分机选用圆振筛，控制分级粒度30mm，筛上物料由皮带运输返回中碎车间再次给入中碎机破碎(构成中碎闭路)，筛下合格物料(粒度≦30mm)给入粗粒带式干选机进行干式选别；
粗粒带式干选机选别后的精矿(磁性物料)由皮带运输至高压辊磨机进行再次破碎,破碎后产品经皮带运输至细粒筛分机进行细粒筛分，细粒筛分机为直线筛,细粒筛分控制分级粒度为6mm，筛上物料给入细粒带式干选机进行选别，选别精矿由皮带运输返回至高压辊磨机进行再次破碎(构成高压辊闭路破碎)；
细粒筛分的筛下产品(粒度≦6mm)，经皮带输送至粉矿仓，粉矿仓缓冲时间约8h，粉矿仓物料由皮带运输给入磨前湿式滚筒预选机进行选别，磨前湿式滚筒预选机的精矿给入磨选车间的磨机，然后进入选厂的磨选系统；
磨前预选机的尾矿给入脱水筛，脱水筛筛孔0.3mm，筛上物料由皮带输送至细粒废石仓存储，该部分细粒废石(粒度0.3mm-6mm)作为建材砂石外售，脱水筛的筛下物料(矿浆)给入选厂的细尾矿处理系统；
粗粒带式干选机及细粒带式干选机选出的废石经皮带运输至废石筛分车间进行筛分，废石筛分机选用圆振筛，控制分级粒度10mm，筛上产品(粒度10mm-30mm)即为合格石料，经皮带运输至石子成品仓存储及外运；
废石筛分机的筛下物料(≦10mm)经皮带运输给入制砂车间，制砂车间内布置有斗提机、V型无动力选粉机、直线双层筛、三通分料器、制砂机、闭路皮带机，其中V型无动力选粉机、筛分机、三通分料器、制砂机、闭路皮带机自上而下呈塔式逐层布置；
给入制砂车间的物料(粒度≦10mm)经斗提机提升给入V型无动力选粉机进行选粉，经选粉后物料溜入直线双层筛(上层控制分级粒度4.75mm，下层控制分级粒度3mm)，筛上物料(4.75mm-10mm)给入制砂机破碎，破碎产品经闭路皮带机再次给入斗提机，从而形成“提升—选粉—筛分—制砂”闭路制砂流程，筛下产品(≦3mm)经成品皮带机运输至机制砂成品仓存储及外运，筛中物料(3mm-4.75mm)通过三通分料器分别给入制砂机及成品皮带，三通分料器可调节给入制砂机及成品皮带的物料量，从而控制机制砂成品的细度模数；
其中V型无动力选粉机，配套有布袋除尘器及变频风机，风机进风口装有可调节蝶阀，可通过调节风机频率及风机进口蝶阀开合度来控制制砂成品的含粉量。
Claims (7)
1.一种磁铁矿破碎及其废石制备砂石骨料的混合加工工艺,其特征在于磁铁矿破碎加工与废石制备砂石骨料呈捆绑形式，其具体实现步骤：
a.矿山开采的磁铁矿石(含开采的围岩)首先进行粗破碎，粗破碎产品经缓冲仓存储，后输送给入中碎机进行中碎；中碎产品进行中碎筛分，筛上大粒物料再次返回至中碎机破碎，筛下细粒合格物料给入粗粒干选机进行选别；粗粒干选机选别后的精矿给入细碎机进行细碎,细碎后产品进行细粒筛分；细粒筛分的筛上物料给入细粒干选机进行选别，细粒干选机的精矿返回至细碎机再次细破碎；细粒筛分的筛下产品，经粉矿仓存储后，给入磨前预选机进行选别；磨前预选机的精矿给入磨选车间的磨机，然后进入选厂的磨选系统；磨前预选机的尾矿给入脱水筛，脱水筛的筛上物料输送至细粒废石仓存储，该部分细粒废石作为建材砂石外售，脱水筛的筛下物料给入选厂的细尾矿处理系统。
b.粗粒干选机及细粒干选机的尾矿，共同输送至废石筛分机进行筛分，废石筛分机的筛上产品即为合格石子料(建设用碎石)，废石筛分机的筛下产品运输至制砂车间进行制砂，制砂车间的合格产品输送至机制砂成品仓存储及外运。
2.根据权利要求1所述的一种磁铁矿破碎及其废石制备砂石骨料的混合加工工艺，其特征在于：所述的磁铁矿石(含开采的围岩)，粒度≦1000mm，含水率≦5％。
3.根据权利要求1所述的一种磁铁矿破碎及其废石制备砂石骨料的混合加工工艺，其特征在于：所述的粗破碎采用颚式破碎机；所述的中碎机为圆锥破碎机；所述的中碎筛分采用圆振筛，筛孔尺寸20mm-40mm；所述的细碎机为高压辊磨机；所述的细粒筛分采用圆振筛或直线筛或弛张筛,筛孔尺寸5mm-6mm；所述粗粒干选机及细粒干选机，选用带式干选机或筒式干选机；所述的磨前预选机，选用半逆流型湿式滚筒磁选机；所述的脱水筛为直线脱水筛，筛孔尺寸0.15mm-0.3mm；所述的废石筛分机选用圆振筛或直线筛，筛孔尺寸10mm-15mm。
4.根据权利要求1所述的一种磁铁矿破碎及其废石制备砂石骨料的混合加工工艺，其特征在于：所述的细粒废石仓为高架仓，锥角≧65°。
5.根据权利要求1所述的一种磁铁矿破碎及其废石制备砂石骨料的混合加工工艺，其特征在于：所述的制砂车间，内布置有斗提机、选粉机、制砂双层筛分机、三通分料器、制砂机、闭路输送机，其中闭路输送机、制砂机、三通分料器、制砂双层筛分机、选粉机自下而上呈塔式逐层布置。
6.根据权利要求5所述的一种磁铁矿破碎及其废石制备砂石骨料的混合加工工艺，其特征在于：所述的制砂机为立轴冲击式破碎机或锤式破碎机；所述的选粉机为V型无动力选粉机，且配套有布袋除尘器及风机；所述的制砂双层筛分机，为双层直线筛或双层圆振筛，上层筛网控制粒度为4.75mm，下层筛网控制粒度为3mm；所述的三通分料器，为可调节电液动三通分料器。
7.根据权利要求6所述一种磁铁矿破碎及其废石制备砂石骨料的混合加工工艺，其特征在于：所述的风机，为变频风机，风机进口管道上装有可调节蝶阀。
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