CN111151370A - 一种高品质超纯铁精粉的生产方法 - Google Patents

一种高品质超纯铁精粉的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高品质超纯铁精粉的生产方法，将原矿进行三段破碎，两段磨矿，经过磁选获得普通铁精粉，其品位为64～68％。普通铁精粉经过一段磨矿，一粗一精两段选矿，选取的铁精粉经过淘洗后，采用十二胺作为捕收剂进行反浮选，获得的铁精粉为超纯铁精粉，其品位为71.5～72％，二氧化硅含量小于0.20％。经过淘选和反浮选的尾矿品位大于60％，可作为普通铁精粉销售。本发明工艺经过磁选、反浮选等工序，实现了超纯铁精粉的生产，有效控制二氧化硅的含量，超纯铁精粉品位高，杂质好量少，是理想的还原铁粉的原料。

Description

一种高品质超纯铁精粉的生产方法
技术领域：
本发明属于矿山、冶金工程选矿技术领域，是一种超纯铁精粉的生产方法,适用于磁铁矿的选矿工艺。
背景技术：
我国是世界钢铁生产第一大国，但我国洁净钢、优质钢的生产远落后于先进的工业化国家，洁净钢、优质钢的品种、数量和品质远不能满足国民经济发展和国防建设的需要，成为我国钢铁工业的“短板”。超纯铁精粉主要用于金属化球团的生产，直接轧制钢材、磁性材料、废水处理、化工颜料、蓄电池、高纯度海绵铁、冶炼特种钢、熔融还原法生产液态生铁、粉末冶金等领域。超纯铁精矿粉作为原料生产还原铁粉，不仅生产工艺及产品性能稳定，而且能耗低、产率大，是生产优质钢、特种钢的主要原料。
中国专利CN200810070505.X《一种超纯铁精粉的生产工艺》中，原矿经过三段破碎一段磨矿进行磁选和淘洗选矿，得到品位到达60～68％铁精粉，再进行二段淘洗精选、二段磁选获得超纯铁精粉。虽然这种选矿工艺可获得品位为70％的铁精粉，但铁精粉杂质含量高，二氧化硅的含量难以控制。
发明内容：
本发明针对现有技术的缺陷，提供一种超纯铁精粉的生产方法，在利用现有的高效选矿技术条件下，生产纯度较高、品质更优的超纯铁精粉，能适合大规模生产超纯铁精粉的工艺方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高品质超纯铁精粉的生产方法，其特征在于：依次按照以下步骤进行：
1)、首先对原矿依次进行粗碎、中碎和细碎处理，所述粗碎、中碎和细碎处理后均进行干式磁选抛尾，细碎后经过筛分，筛下得到低品位的铁矿粉。筛上的大粒度返回细碎工序。
2)、对低品位的铁矿粉依次经过两段磨矿，每段磨矿后均进行多段湿式磁选，第二次磨矿后获得品位60％-68％的普通铁精粉。
3)、对品位60％-68％的普通铁精粉依次经过一段磨矿和两段弱磁磁选后再进行淘洗，淘洗后得到品位为68～71％的铁精粉。
4)淘洗后得到的铁精粉进行反浮选，得到品位为71.5～72.25％的高品质超纯铁精粉。
进一步的，步骤1)中，原矿在井下进入颚式破碎机进行粗碎，得到块度为100mm～0mm的矿石；将块度为100mm～0mm的矿石提升至地面，进入标准圆锥破碎机进行中碎，得到块度为50mm～0mm的矿石；粗碎和细碎后，均采用磁滑轮进行抛尾；最后，将块度为50mm～0mm的矿石进入高压辊磨机进行细碎；细碎后经过筛分，筛上的大粒度返回高压辊磨机，筛下得到低品位的铁矿粉。
进一步的，步骤2)中，低品位的铁矿粉依次经一段球磨、2次湿式磁选和1次扫选，再依次经二段球磨和3次湿式磁选，最后获得品位67.41％的普通铁精粉。
进一步的，步骤3)中，对品位60-68％的普通铁精粉经过一段磨矿和两段弱磁磁选，所述弱磁磁选磁场强度为15000Oe,两段弱磁磁选后进行淘选，淘选磁场强度为10000Oe，淘洗后得到品位为66～71％的铁精粉。
进一步的，步骤4)中，淘选后的铁精粉进行反浮选，以十二胺为捕收剂，其用量为70kg/t,获得品位为72.15％的超纯铁精粉，其回收率为75.43％，二氧化硅含量为0.18％。
本发明中，原矿经过粗碎处理后进行干式磁选抛尾，再进入中碎破碎机进行中碎，中碎后产品进行干式磁选抛尾后，进人细碎破碎机进行破碎，细碎后经过筛分，筛上的产品返回细碎破碎机，筛下的产品经过磁选为低品位的铁矿粉，低品位的铁矿粉进入球磨机进行磨矿。
低品位的铁矿粉经过二次磨矿，并且每次磨矿后均进行多段湿式磁选，获得品位60％-68％的普通铁精粉。将普通铁精粉经过一段磨矿和两段弱磁磁选后，尾矿返回第一段球磨的磁选，对选后的铁精粉进行淘洗，淘洗后得到品位为68～71％的铁精粉。淘选后的铁精粉进行反浮选，以十二胺为捕收剂，反浮选后的铁精粉为高品质的超纯铁精粉，淘选的尾矿和反浮选的尾矿作为普通铁精粉进行销售。
本发明中，选矿工艺生产普通铁精粉和超纯铁精粉既相互联系，又相互独立，便于根据实际的需要生产普通铁精粉或超纯铁精粉。
原矿在井下进行初次破碎，有利于箕斗提升和运输。对提升的矿石进入料仓，经磁滑轮进行抛尾后，经皮带进行中碎破碎机破碎。经过磁滑轮抛尾后，进行细碎，经筛分，大的颗粒返回细碎，经过湿式磁选进行抛尾。
本发明工艺中，将精矿粉进行磨矿，其细度小于-300目。
步骤3)中，经过一粗一精两段弱磁选矿，铁精粉的品位达到68～71％铁精粉，尾矿进入一段磨矿的磁选。
铁精粉回收率为70～76％，其品位为71.5～72.25％，此时铁精粉二氧化硅含量小于0.20％，酸不溶物含量小于0.28％。
经过反浮选的尾矿其品位为60～66％，反浮选尾矿和淘选的尾矿作为普通铁精粉进行销售。
抛出的废石进行加工利用，作为建筑材料。
在5)阶段选后的尾砂可用于井下采空区充填和建筑材料。
本发明的优点是：
本发明工艺经过磁选、反浮选等工序，实现了超纯铁精粉的生产，有效控制二氧化硅的含量，超纯铁精粉品位高，杂质好量少，是理想的还原铁粉的原料。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
一种高品质超纯铁精粉的生产方法，其特征在于：依次按照以下步骤进行：
1)、首先对原矿依次进行粗碎、中碎和细碎处理，所述粗碎、中碎和细碎处理后均进行干式磁选抛尾，细碎后经过筛分，筛下得到低品位的铁矿粉。筛上的大粒度返回细碎工序。
2)、对低品位的铁矿粉依次经过两段磨矿，每段磨矿后均进行多段湿式磁选，第二次磨矿后获得品位60％-68％的普通铁精粉。
3)、对品位60％-68％的普通铁精粉依次经过一段磨矿和两段弱磁磁选后再进行淘洗，淘洗后得到品位为68～71％的铁精粉。
4)淘洗后得到的铁精粉进行反浮选，得到品位为71.5～72.25％的高品质超纯铁精粉。
进一步的，步骤1)中，原矿在井下进入颚式破碎机进行粗碎，得到块度为100mm～0mm的矿石；将块度为100mm～0mm的矿石提升至地面，进入标准圆锥破碎机进行中碎，得到块度为50mm～0mm的矿石；粗碎和细碎后，均采用磁滑轮进行抛尾；最后，将块度为50mm～0mm的矿石进入高压辊磨机进行细碎；细碎后经过筛分，筛上的大粒度返回高压辊磨机，筛下得到低品位的铁矿粉。
进一步的，步骤2)中，低品位的铁矿粉依次经一段球磨、2次湿式磁选和1次扫选，再依次经二段球磨和3次湿式磁选，最后获得品位67.41％的普通铁精粉。
进一步的，步骤3)中，对品位60-68％的普通铁精粉经过一段磨矿和两段弱磁磁选，所述弱磁磁选磁场强度为15000Oe,两段弱磁磁选后进行淘选，淘选磁场强度为10000Oe，淘洗后得到品位为68～71％的铁精粉。
进一步的，步骤4)中，淘选后的铁精粉进行反浮选，以十二胺为捕收剂，其用量为70kg/t,获得品位为72.15％的超纯铁精粉，其回收率为75.43％，二氧化硅含量为0.18％。
具体实施例一：
1.生产工艺
某矿矿石主要成分为磁铁矿，主要是角闪石英磁铁矿石、石英磁铁矿石、铁闪石英磁铁矿石、阳起石英磁铁矿石、黑云石榴石英磁铁矿石、透闪石英磁铁矿石。矿石化学成份比较简单，除主要组分铁外，伴生组份甚微，选矿的精矿部分经光谱半定量全分析也未发现有利用价值元素，有害组份含量也很低。矿石中TFe含量最低20％，最高50.70％。根据已取得的主要矿石类型的光谱分析、组合分析和化学(全)分析的结果，TiO2、MnO含量平均分别为0.153％、0.077％,按工业指标衡量和选矿试验得知，无回收利用价值。伴生有害组分含量较低，均未超出工业允许范围，硫、磷、铜、铅、锌、氟、锡含量分别为0.066％、0.031％、0.0025％、0.0065％、0.011％、0.239％、0.0021％。铁矿石选矿技术性能较好，属易选铁矿石。
选矿工艺流程：粗破碎原矿在井下进入规格为Φ1200X900的颚式破碎机，块度为100mm～0mm，进入地面中碎细碎机，其规格型号为Φ2200的标准圆锥破碎机，块度为50mm～0mm，采用磁滑轮进行抛尾，然后进入高压辊磨进行细碎，其规格为Φ1500X2500，高压辊磨和筛子组成闭路，筛上的大粒度返回高压辊磨，筛下的矿石经过湿式磁选，磁选精矿进入一段球磨磨矿，磁选粗粒尾矿(-3mm)经湿筛后，筛下的细粒尾矿随磁选尾矿进入浓缩池，粗尾砂可以作为建筑用砂，也可以作为充填用砂；矿粉经一段球磨2次磁选1次扫选，再经二段球磨3次磁选，磁选精矿经一次过滤得到普通铁精粉(元素含量见表1，粒级分布见表2)，其品位为67.41％。普通铁精粉经过磨矿，磨矿细度-325目，经过弱磁选磁场强度为15000Oe,经过一粗一精两段弱磁磁选后，进行淘选，淘选磁场强度为10000Oe，淘选的铁精粉经过反浮选，以十二胺为捕收剂，其用量为70kg/t,获得品位为72.15％的超纯铁精粉，其回收率为75.43％，二氧化硅含量为0.18％。超纯铁精粉TFe品位为72.15％，主要杂质SiO2为0.18％，酸不溶物为0.17％，其余杂质含量极低(其化学多元素分析结果见表3)。超纯铁精矿密度为4.90g/cm3，其粒度为-0.038mm占91.23％，(其粒度组成分析结果见表4)。
表1普通铁精粉试样XRF检测结果/％
元素 O Na Mg Al Si P S K
含量 28.43 0.054 0.44 0.418 2.87 0.01 0.0425 0.028
元素 Ca Ti V Cr Mn Fe Cu /
含量 0.164 0.0644 0.007 0.0175 0.0348 67.41 0.009 /
表2普通铁精粉粒度组成分析结果
Figure BDA0002364334590000051
Figure BDA0002364334590000061
2.超纯铁精粉产品检验
超纯铁精粉TFe品位为72.15％，主要杂质SiO2为0.18％，酸不溶物为0.17％，其余杂质含量极低，其化学多元素分析结果见表3。超纯铁精矿密度为4.90g/cm3，其粒度为-0.038mm占91.23％，其粒度组成分析结果见表4。
表3超纯铁精矿化学成分分析结果
成分 TFe SiO2 Al2O3 CaO MgO SO3 P2O5
含量(％) 72.15 0.18 0.15 0.023 0.227 0.011 ＜0.0005
成分 K2O Na2O TiO2 MnO 烧损 酸不溶物
含量(％) 0.0017 0.0003 0.10 0.029 -3.16 0.17
表4超纯铁精矿粒度组成分析结果
Figure BDA0002364334590000062

Claims (7)

1.一种高品质超纯铁精粉的生产方法，其特征在于：依次按照以下步骤进行：
1)、首先对原矿依次进行粗碎、中碎和细碎处理，所述粗碎、中碎和细碎处理后均进行干式磁选抛尾，细碎后经过筛分，筛下得到低品位的铁矿粉；
2)、对低品位的铁矿粉依次经过两段磨矿，每段磨矿后均进行多段湿式磁选，第二次磨矿后获得品位60％-68％的普通铁精粉；
3)、对品位60％-68％的普通铁精粉依次经过一段磨矿和两段弱磁磁选后再进行淘洗，淘洗后得到品位为68～71％的铁精粉；
4)淘洗后得到的铁精粉进行反浮选，得到品位为71.5～72.25％的高品质超纯铁精粉。
2.根据权利要求1所述的一种高品质超纯铁精粉的生产方法，其特征在于：步骤1)中，筛分后，筛上的大粒度返回细碎工序。
3.根据权利要求1所述的一种高品质超纯铁精粉的生产方法，其特征在于：步骤3)中，两段弱磁磁选的尾矿返回第一段磨矿后的磁选工序。
4.根据权利要求1所述的一种高品质超纯铁精粉的生产方法，其特征在于：步骤1)中，原矿在井下进入规格为Φ1200X900的颚式破碎机进行粗碎，得到块度为100mm～0mm的矿石；将块度为100mm～0mm的矿石提升至地面，进入规格型号为Φ2200的标准圆锥破碎机进行中碎，得到块度为50mm～0mm的矿石；粗碎和细碎后，均采用磁滑轮进行抛尾；最后，将块度为50mm～0mm的矿石进入高压辊磨机进行细碎；细碎后经过筛分，筛上的大粒度返回高压辊磨机，筛下得到低品位的铁矿粉。
5.根据权利要求1所述的一种高品质超纯铁精粉的生产方法，其特征在于：步骤2)中，低品位的铁矿粉依次经一段球磨、2次湿式磁选和1次扫选，再依次经二段球磨和3次湿式磁选，最后获得品位67.41％的普通铁精粉。
6.根据权利要求1所述的一种高品质超纯铁精粉的生产方法，其特征在于：步骤3)中，对品位60-68％的普通铁精粉经过一段磨矿和两段弱磁磁选，所述弱磁磁选磁场强度为15000Oe,两段弱磁磁选后进行淘选，淘选磁场强度为10000Oe，淘洗后得到品位为68～71％的铁精粉。
7.根据权利要求1所述的一种高品质超纯铁精粉的生产方法，其特征在于：步骤4)中，淘选后的铁精粉进行反浮选，以十二胺为捕收剂，其用量为70kg/t,获得品位为72.15％的超纯铁精粉，其回收率为75.43％，二氧化硅含量为0.18％。
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