CN111921716B - 一种从稀土尾矿中提取高品位铁精粉的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种从稀土尾矿中提取高品位铁精粉的方法，属于矿物加工技术领域，方法包括如下步骤：将稀土尾矿脱水后进行破碎，再进行震动筛分，得到粒径为100～200mm的粗粒矿石；将粗粒矿石依次进行弱磁选和强磁选，分别得到弱、强磁性矿物粗粒，再分别置入研磨机中进行阶段研磨，得到弱、强磁性矿粉；将二者充分混合搅拌，得到混合铁精矿粉，并添加水、pH调整剂调整pH值至7～9后，添加抑制剂、捕收剂和起泡剂，进行反浮选，得到铁精矿粉；将铁精矿粉进行二次研磨，再进行二次磁选，得到高品位铁精粉。此种方法能充分选出稀土尾矿中的强磁铁矿和弱磁铁矿，减少铁矿的遗漏，提升铁矿的回收率；能有效除去铁矿中其它矿物质，提高选出铁矿粉的品位。

Description

一种从稀土尾矿中提取高品位铁精粉的方法
技术领域
本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种从稀土尾矿中提取高品位铁精粉的方法。
背景技术
稀土尾矿是稀土矿经磁选和浮选流程后产生的固体废弃物，其中包含大量的矿物质，若直接排放，不仅会造成金属矿物的浪费，还会造成环境的污染，因此，人们开始重视对稀土尾矿的回收利用。
稀土尾矿中，一般含铁量有18％，尾矿中的含铁矿物主要为磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿和菱铁矿等，但是这些铁矿磁性差别较大，且嵌布粒度级细，与其他脉石矿物如碳酸盐矿物、硅酸盐矿物、稀土矿物等有大量连生情况，因此采用单一的磁选方式，并不能很好地选出稀土尾矿中的铁矿石，易造成铁矿遗漏、脉石矿物夹杂，导致铁精粉铁品位不高、铁矿的回收率不高；而且直接对稀土尾矿进行磁选再浮选，无法细化铁矿粒度，无法提高选出铁矿的品位。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种从稀土尾矿中提取高品位铁精粉的方法，能充分选出稀土尾矿中的强磁铁矿和弱磁铁矿，减少铁矿的遗漏，提升铁矿的回收率；能有效除去铁矿中其它矿物质，提高选出铁矿粉的品位。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种从稀土尾矿中提取高品位铁精粉的方法，包括如下步骤：
步骤一，破碎筛分：将稀土尾矿通过污泥脱水机脱水后，倒入颚式破碎机进行破碎，再对破碎后的尾矿颗粒进行震动筛分，得到粒径为100～200mm的粗粒矿石；
步骤二，磁选研磨：将步骤一中得到的粗粒矿石依次进行弱磁选和强磁选，分别得到弱磁性矿物粗粒和强磁性矿物粗粒，再分别将弱磁性矿物粗粒和强磁性矿物粗粒置入研磨机中进行阶段研磨，得到弱磁性矿粉和强磁性矿粉；
步骤三，浮选提取：将步骤二中得到的弱磁性矿粉和强磁性矿粉进行充分混合搅拌，得到混合铁精矿粉，并添加水、pH调整剂调整pH 值至7～9后，添加抑制剂、捕收剂和起泡剂，进行反浮选，得到铁精矿粉；
步骤四，二次研磨磁选：将步骤三中得到的铁精矿粉进行二次研磨，并将研磨后的铁精矿粉进行二次磁选，得到高品位铁精粉。
上述步骤一中，稀土尾矿脱水后的含水量≤2％。
上述步骤一中，稀土尾矿含铁量为15～25％。
上述步骤一中，震动筛分出的剩余矿石，通过传送机构送回颚式破碎机进行二次破碎。
上述步骤二中，强磁选和弱磁选均采用两段式磁选；所述强磁选的一段磁场强度为1.2～1.5T，二段磁场强度为1.8～2.0T；所述弱磁选的一段磁场强度为 1.6～1.8T，二段磁场强度为0.9～1.2T。
上述步骤二中，阶段研磨为三段式研磨，初段研磨采用棒磨机研磨，研磨时间为5～20min；中段研磨采用格子型球磨机，研磨时间为8～12min；终段研磨采用溢流型球磨机，研磨时间为10～15min。
上述步骤三中，pH调整剂为石灰、碳酸钠或硫酸；抑制剂为硅酸钠和腐殖酸混合物，捕收剂为烃基磺酸、烷基二胺的混合物；水的添加量为混合铁精矿粉总重的3～4倍，抑制剂的添加量为混合铁精矿粉总重的1～8％，捕收剂的添加量为抑制剂的添加量的1.5～2倍。
上述步骤三中，反浮选流程为一次粗选及两次精选，粗选时间为4min，两次精选时间均为5min。
上述步骤四中，采用球磨机进行二次研磨，研磨时间为10～12min。
上述步骤四中，二次磁选的磁场强度为0.8～1.2T。
采用上述方案后，本发明相比现有技术的有益效果是：
(1)本发明通过将稀土尾矿脱水后破碎筛分，并进行强磁选和弱磁选的双重磁选，充分选出稀土尾矿中的强磁铁矿和弱磁铁矿，减少铁矿的遗漏，提升铁矿的回收率；
(2)本发明通过将磁选后的铁矿进行研磨，并进行混合后浮选提取，能有效除去铁矿中氟、磷、钠等碳酸盐、磷酸盐矿物，提高了选出铁矿粉的品位，获得了品位超过65％的铁精矿粉；
(3)本发明通过将浮选后的铁精矿粉进行二次研磨和二次磁选，进一步细化了铁粉粒度，提升了铁粉的二次磁选回收率，进而获得了回收率超过74％的高品位精细铁粉。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，该实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例一：
一种从稀土尾矿中提取高品位铁精粉的方法，包括如下步骤：
步骤一，破碎筛分：将含铁量为20％的稀土尾矿通过污泥脱水机脱水后，倒入颚式破碎机进行破碎，再对破碎后的尾矿颗粒进行震动筛分，得到粒径为100mm的粗粒矿石；本实施例中，步骤一中所述稀土尾矿脱水后的含水量为2％；本实施例中，步骤一中所述震动筛分出的剩余矿石，通过传送机构送回颚式破碎机进行二次破碎，便于通过剩余矿石的重复利用，保证稀土尾矿的充分破碎，提升稀土尾矿的回收利用率，减少稀土尾矿的浪费；
步骤二，磁选研磨：将步骤一中得到的大颗粒矿石依次进行弱磁选和强磁选，分别得到弱磁性矿物粗粒和强磁性矿物粗粒，再分别将弱磁性矿物粗粒和强磁性矿物粗粒置入研磨机中进行阶段研磨，得到弱磁性矿粉和强磁性矿粉；本实施例中，步骤二中所述强磁选和弱磁选均采用两段式磁选；所述强磁选的一段磁场强度为1.2T；二段磁场强度为1.8T；所述弱磁选的一段磁场强度为1.6T，二段磁场强度为0.9T，便于充分选出强磁性矿物质和弱磁性矿物质，提升稀土尾矿中铁矿的回收率；在本实施例中，步骤二中所述弱磁性矿物粗粒为磁铁矿；所述强磁性矿物粗粒为赤铁矿；在本实施例中，步骤二中所述阶段研磨为三段式研磨；所述初段研磨采用棒磨机研磨，研磨时间为5min；中段研磨采用格子型球磨机，研磨时间为8min；终段为溢流型球磨机，研磨时间为10min，便于充分研磨弱磁性矿物质和强磁性矿物质，细化矿物质粒度，进而提升后续步骤中铁矿的提取回收率；
步骤三，浮选提取：将步骤二中得到的弱磁性矿粉和强磁性矿粉进行充分混合搅拌，得到混合铁精矿粉，并添加适量水、pH调整剂调整pH 值至9后，添加抑制剂、捕收剂和起泡剂，进行反浮选，得到铁精矿粉；在本实施例中，步骤三中所述反浮选添加的抑制剂为硅酸钠和腐殖酸混合物，所述pH调整剂为石灰、碳酸钠或硫酸，所述捕收剂为烃基磺酸、烷基二胺的混合物；所述水的添加量为混合铁精矿粉总重的3倍，所述抑制剂的添加量为混合铁精矿粉总重的1％，所述捕收剂的添加量为抑制剂的添加量的1.5倍；在本实施例中，步骤三中所述反浮选流程为一次粗选，两次精选；所述粗选时间为4min，两次精选时间均为5min，有效除去氟、磷、钠等碳酸盐、磷酸盐矿物，提高了矿粉铁品位，进而获得了铁品位为65.34％的铁精矿粉；
步骤四，二次研磨磁选：将步骤三中得到的铁精矿粉进行二次研磨，并将研磨后的铁精矿粉进行二次磁选，得到高品位铁精粉；在本实施例中，步骤四中所述铁精矿粉采用球磨机进行二次研磨，研磨时间为10min；在本实施例中，步骤四中所述二次磁选的磁场强度为0.8T，便于通过二次研磨和磁选，进一步提高铁品位，进而获得回收率为75.63％的高品位精细铁粉。
实施例二：
一种从稀土尾矿中提取高品位铁精粉的方法，包括如下步骤：
步骤一，破碎筛分：将含铁量为15％的稀土尾矿通过污泥脱水机脱水后，倒入颚式破碎机进行破碎，再对破碎后的尾矿颗粒进行震动筛分，得到粒径为 150mm的粗粒矿石；本实施例中，步骤一中所述稀土尾矿脱水后的含水量为1％；本实施例中，步骤一中所述震动筛分出的剩余矿石，通过传送机构送回颚式破碎机进行二次破碎，便于通过剩余矿石的重复利用，保证稀土尾矿的充分破碎，提升稀土尾矿的回收利用率，减少稀土尾矿的浪费；
步骤二，磁选研磨：将步骤一中得到的大颗粒矿石依次进行弱磁选和强磁选，分别得到弱磁性矿物粗粒和强磁性矿物粗粒，再分别将弱磁性矿物粗粒和强磁性矿物粗粒置入研磨机中进行阶段研磨，得到弱磁性矿粉和强磁性矿粉；在本实施例中，步骤二中所述强磁选和弱磁选均采用两段式磁选；所述强磁选的一段磁场强度为1.3T，二段磁场强度为1.9T；所述弱磁选的一段磁场强度为1.7T，二段磁场强度为1.0T，便于充分选出强磁性矿物质和弱磁性矿物质，提升稀土尾矿中铁矿的回收率；在本实施例中，步骤二中所述弱磁性矿物粗粒为磁铁矿；所述强磁性矿物粗粒为赤铁矿；本实施例中，步骤二中所述阶段研磨为三段式研磨；所述初段研磨采用棒磨机研磨，研磨时间为8min；中段研磨采用格子型球磨机，研磨时间为10min；终段为溢流型球磨机，研磨时间为12min，便于充分研磨弱磁性矿物质和强磁性矿物质，细化矿物质粒度，进而提升后续步骤中铁矿的提取回收率；
步骤三，浮选提取：将步骤二中得到的弱磁性矿粉和强磁性矿粉进行充分混合搅拌，得到混合铁精矿粉，并添加适量水、pH调整剂调整pH 值至7后，添加抑制剂、捕收剂和起泡剂，进行反浮选，得到铁精矿粉；在本实施例中，步骤三中所述反浮选添加的抑制剂为硅酸钠和腐殖酸混合物，所述pH调整剂为石灰、碳酸钠或硫酸，所述捕收剂为烃基磺酸、烷基二胺的混合物；所述水的添加量为混合铁精矿粉总重的4倍，所述抑制剂的添加量为混合铁精矿粉总重的4％，所述捕收剂的添加量为抑制剂的添加量的2倍；本实施例中，步骤三中所述反浮选流程为一次粗选，两次精选；所述粗选时间为4min，两次精选时间均为5min，有效除去氟、磷、钠等碳酸盐、磷酸盐矿物，提高了矿粉品位，进而获得了品位为66.77％的铁精矿粉；
步骤四，二次研磨磁选：将步骤三中得到的铁精矿粉进行二次研磨，并将研磨后的铁精矿粉过500目筛后进行二次磁选，得到高品位铁精粉；在本实施例中，步骤四中所述铁精矿粉采用球磨机进行二次研磨，研磨时间为11min；在本实施例中，步骤四中所述二次磁选的磁场强度为1.0T，便于通过二次研磨和磁选，进一步细化铁粉粒度，提升二次磁选回收率，进而获得回收率为75.23％的高品位精细铁粉。
实施例三：
一种从稀土尾矿中提取高品位铁精粉的方法，包括如下步骤：
步骤一，破碎筛分：将含铁量为25％的稀土尾矿通过污泥脱水机脱水后，倒入颚式破碎机进行破碎，再对破碎后的尾矿颗粒进行震动筛分，得到粒径为 200mm的粗粒矿石；本实施例中，步骤一中所述稀土尾矿脱水后的含水量为1.5％；本实施例中，步骤一中所述震动筛分出的剩余矿石，通过传送机构送回颚式破碎机进行二次破碎，便于通过剩余矿石的重复利用，保证稀土尾矿的充分破碎，提升稀土尾矿的回收利用率，减少稀土尾矿的浪费；
步骤二，磁选研磨：将步骤一中得到的大颗粒矿石依次进行弱磁选和强磁选，分别得到弱磁性矿物粗粒和强磁性矿物粗粒，再分别将弱磁性矿物粗粒和强磁性矿物粗粒置入研磨机中进行阶段研磨，得到弱磁性矿粉和强磁性矿粉；本实施例中，步骤二中所述强磁选和弱磁选均采用两段式磁选；所述强磁选的一段磁场强度为1.5T，二段磁场强度为2.0T；所述弱磁选的一段磁场强度为1.8T，二段磁场强度为1.2T，便于充分选出强磁性矿物质和弱磁性矿物质，提升稀土尾矿中铁矿的回收率；在本实施例中，步骤二中所述弱磁性矿物粗粒为磁铁矿；所述强磁性矿物粗粒为赤铁矿；在本实施例中，步骤二中所述阶段研磨为三段式研磨；所述初段研磨采用棒磨机研磨，研磨时间为20min；中段研磨采用格子型球磨机，研磨时间为12min；终段为溢流型球磨机，研磨时间为15min，便于充分研磨弱磁性矿物质和强磁性矿物质，细化矿物质粒度，进而提升后续步骤中铁矿的提取回收率；
步骤三，浮选提取：将步骤二中得到的弱磁性矿粉和强磁性矿粉进行充分混合搅拌，得到混合铁精矿粉，并添加适量水、pH调整剂调整pH 值至8后，添加抑制剂、捕收剂和起泡剂，进行反浮选，得到铁精矿粉；在本实施例中，步骤三中所述反浮选添加的抑制剂为硅酸钠和腐殖酸混合物，所述pH调整剂为石灰、碳酸钠或硫酸，所述捕收剂为烃基磺酸、烷基二胺的混合物；所述水的添加量为混合铁精矿粉总重的3倍，所述抑制剂的添加量为混合铁精矿粉总重的8％，所述捕收剂的添加量为抑制剂的添加量的2倍；本实施例中，步骤三中所述反浮选流程为一次粗选，两次精选；所述粗选时间为4min，两次精选时间均为5min，能有效除去氟、磷、钠等碳酸盐、磷酸盐矿物，提高了矿粉品位，进而获得了品位为67.23％的铁精矿粉；
步骤四，二次研磨磁选：将步骤三中得到的铁精矿粉进行二次研磨，并将研磨后的铁精矿粉过500目筛后进行二次磁选，得到高品位铁精粉；在本实施例中，步骤四中所述铁精矿粉采用球磨机进行二次研磨，研磨时间为12min；在本实施例中，步骤四中所述二次磁选的磁场强度为1.2T，便于通过二次研磨和磁选，进一步细化铁粉粒度，提升二次磁选回收率，进而获得回收率为74.54％的高品位精细铁粉。
经试验得出，采用本发明所提及的一种从稀土尾矿中提取高品位铁精粉的方法，从稀土尾矿中提取铁精粉，可获得品位超过65％、回收率超过74％的高品位精细铁粉。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种从稀土尾矿中提取高品位铁精粉的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一，破碎筛分：将稀土尾矿通过污泥脱水机脱水后，倒入颚式破碎机进行破碎，再对破碎后的尾矿颗粒进行震动筛分，得到粒径为100～200mm的粗粒矿石；
步骤二，磁选研磨：将步骤一中得到的粗粒矿石依次进行弱磁选和强磁选，分别得到弱磁性矿物粗粒和强磁性矿物粗粒，再分别将弱磁性矿物粗粒和强磁性矿物粗粒置入研磨机中进行阶段研磨，得到弱磁性矿粉和强磁性矿粉；
所述步骤二中，强磁选和弱磁选均采用两段式磁选；所述强磁选的一段磁场强度为1.2～1.5T，二段磁场强度为1.8～2.0T；所述弱磁选的一段磁场强度为1.6～1.8T，二段磁场强度为0.9～1.2T；
所述步骤二中，阶段研磨为三段式研磨，初段研磨采用棒磨机研磨，研磨时间为5～20min；中段研磨采用格子型球磨机，研磨时间为8～12min；终段研磨采用溢流型球磨机，研磨时间为10～15min；
步骤三，浮选提取：将步骤二中得到的弱磁性矿粉和强磁性矿粉进行充分混合搅拌，得到混合铁精矿粉，并添加水、pH调整剂调整pH 值至7～9后，添加抑制剂、捕收剂和起泡剂，进行反浮选，得到铁精矿粉；
所述步骤三中，pH调整剂为石灰、碳酸钠或硫酸；抑制剂为硅酸钠和腐殖酸混合物，捕收剂为烃基磺酸、烷基二胺的混合物；水的添加量为混合铁精矿粉总重的3～4倍，抑制剂的添加量为混合铁精矿粉总重的1～8％，捕收剂的添加量为抑制剂的添加量的1.5～2倍；
所述步骤三中，反浮选流程为一次粗选及两次精选，粗选时间为4min，两次精选时间均为5min；
步骤四，二次研磨磁选：将步骤三中得到的铁精矿粉进行二次研磨，并将研磨后的铁精矿粉过500目筛后进行二次磁选，得到高品位铁精粉。
2.如权利要求1所述的一种从稀土尾矿中提取高品位铁精粉的方法，其特征在于：所述步骤一中，稀土尾矿脱水后的含水量≤2％。
3.如权利要求1所述的一种从稀土尾矿中提取高品位铁精粉的方法，其特征在于：所述步骤一中，稀土尾矿含铁量为15～25％。
4.如权利要求1或2所述的一种从稀土尾矿中提取高品位铁精粉的方法，其特征在于：所述步骤一中，震动筛分出的剩余矿石，通过传送机构送回颚式破碎机进行二次破碎。
5.如权利要求1或2所述的一种从稀土尾矿中提取高品位铁精粉的方法，其特征在于：所述步骤四中，采用球磨机进行二次研磨，研磨时间为10～12min。
6.如权利要求5所述的一种从稀土尾矿中提取高品位铁精粉的方法，其特征在于：所述步骤四中，二次磁选的磁场强度为0.8～1.2T。
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