CN112264172A - 一种低品位磁铁矿分级干磨干选生产铁精矿工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低品位磁铁矿分级干磨干选生产铁精矿工艺，针对传统铁矿石干法精选工艺的流程长、精矿品位低、回收率低的问题，对低品位铁矿石采用鄂式破碎机破碎、滚筒磁选机磁选后，先抛除一部分大颗粒废石，然后再采用破碎辊压机细碎、螺旋磁选机干选，再抛除一部分小颗粒废石；对得到的预选矿采用干式立磨机粗磨、螺旋磁选机干选、风磁联选机干选再抛除一部分细粒尾矿和回收一部分铁精矿后，剩余物料再采用干式立磨机细磨、风磁联选机磁选进行铁矿物和回收。本申请采用多破少磨、多级磨矿、多级干选工艺，在提高铁精矿品位和选矿金属回收率的同时，降低了磨选过程中的工序能耗。

Description

一种低品位磁铁矿分级干磨干选生产铁精矿工艺

技术领域

本发明属于选矿工程技术领域，具体涉及一种低品位磁铁矿分级干磨干选生产铁精矿工艺。

背景技术

铁矿石磁选是一种应用非常广泛的选矿方法。对于比磁化系数χ＞3×10^-3cm³/g的铁矿石而言，可用磁场强度120～279KA/m(1500～3500 Oe)范围的弱磁选设备（即弱磁选工艺）回收。常见含较强磁性物质的资源有天然磁铁矿、磁赤铁矿（γ-Fe₂O₃）、钛磁铁矿、磁黄铁矿、锌铁尖晶石[（Zn,Mn）Fe₂O₄]以及焙烧磁铁矿(包括电厂含铁粉煤灰)，炼钢转炉冶炼渣等铁料。

铁矿石弱磁选工艺分为湿法弱磁选和干法弱磁选两种。

目前，我国铁矿石选矿方法多为湿法选矿，即：磨矿的过程中必须大量加水，才能够完成选矿过程。这种选矿方法对水资源要求高，选矿过程中消耗水量大，造成水资源的浪费，并且选矿工艺较为复杂，投资高，使用设备较多，造成生产成本高。另外，铁矿石湿法选矿产出的尾矿处理需要筑建尾矿坝来贮存尾矿。对于水资源缺乏的地区，很多矿产资源由于水资源的限制无法开发利用。

铁矿石湿法弱磁选是目前处理较强磁性物料的主流工艺。工艺过程一般包含破碎筛分、磨矿分级、多段磁选，精矿浓缩、过滤脱水、尾矿浓缩、输送，坝（库）内尾矿自然沉降堆存，尾矿回水再用等环节。铁矿石湿法弱磁选工艺虽然可以得到品质比较高的铁料资源，但从包含的工艺过程来分析，与干法工艺比较，存在诸多不足：

（1）铁矿石湿法工艺路线长，后续产品含浓缩、过滤、脱水环节，增加了选矿成本及建厂投资费用。对于干旱缺水地区而言，该弊端显得尤为突出；

（2）铁矿石湿式工艺会产生二次污染，影响地下水质；尾矿在库内堆存，日常运行须防漏水、溃坝，除增加成本外，还存在安全、环保隐患；尾矿库占地面积大，闭库后难以实现复垦；

（3）铁矿石湿式磁选精矿的含水量较高，在严寒地区，冬季时精矿储运困难，导致部分选厂被迫停产，影响经济效益。

目前普遍应用的铁矿石干法弱磁选工艺，由于粒度上限可达150mm，下限一般为3mm（即高压辊磨机的排料粒度），而铁矿物的解离粒度多为0.15mm(150μm)以下，因此铁矿石干选工艺多应用于预选抛废（废石、围岩），减少入磨量，提高入选品位，以达到节能、降耗、增效的目的。铁料市场要求的采购标准为60%品位左右，而目前技术水平下铁矿石干法精选工艺的精矿品位一般在50%左右，鲜有达到合格精矿的生产实例。

铁矿石干法工艺虽然存在上述不足之处，但磁选后的产品无需脱水环节，尾矿处置比较简单、方便，且符合国家倡导的环保政策，磁选后产品的处置成本大幅度降低。其次有利于严寒地区冬季连续生产，有利于干旱缺水地区降低选矿成本。因此铁矿石干法磁选工艺仍然具有不可替代的优势。

在铁矿石干法选矿方面，目前国内尚未有成熟的精选工艺，已有的干法选矿工艺在磨粉时，很难解决过粉磨和解离不充分的问题，并且在干法选别时，由于受到给料方式和选别方式的限制，铁矿石与磁滚筒接触时间较短，容易产生大量的裹夹作用，造成矿物选别过程不充分，干选产生大量的跑矿现象，选矿品位很难提高，金属回收率较低。此外，铁矿石干选布料采用固态布料方式，即通过布料装置给磁选机均匀布料，要求布料过程连续均匀且料层较薄，在实际工业生产中很难实现，直接影响磁选机的产能，因此，现有铁矿石干法选矿只能应用于铁矿物的粗选工艺。

在国内专利“一种磁性矿物干磨干选方法”（CN102671767A）中，公开了对铁矿石进行破碎、磁选富集的处理过程。将待选铁矿石送入磨头提升机，提至磨头仓，采用皮带称送入干法中卸球磨机的粗磨仓中，对铁矿石进行粗磨处理，并通过循环提升机，将粗磨处理所得的铁矿石粉，提升后加入到回转式选粉机中，对所述铁矿石粉进行分级处理；将所得细粉经回转式选粉机由风力送入组合式气力磁选装置，进行精细选别处理，得到的精粉由组合式气力磁选装置的出料口卸出，由风力输送至成品库中储存，剩余尾矿由除尘器收集后送至尾矿场。本发明所述磁性矿物的干磨干选方法，可以克服现有技术中产品质量低、生产成本高、选别效率低与适用范围小的缺陷，实现产品质量高、生产成本低、选别效率高与适用范围大的优点。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在铁矿石干选产品质量低、生产成本高、选别效率低与适用范围小等缺陷。

发明内容

本发明提供了一种低品位磁铁矿分级干磨干选生产铁精矿工艺，目的在于解决铁矿石湿式磁选工艺存在的上述问题，从而提高传统干法磁选工艺精矿品位和金属回收率，采用较短的新型磁选工艺，将铁矿石干磨和干选进行集成，达到逐步替代选矿领域湿式磁选工艺的目的。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种低品位磁铁矿分级干磨干选生产铁精矿工艺，包括如下工艺步骤：

S1. 将粒度小于100mm、铁品位25～32%的低品位磁铁矿，采用鄂式破碎机破碎至10mm以下；

S2.破碎后的铁矿石加入到磁场强度为7000～8000 Oe的滚筒磁选机进行干式磁选，从铁矿石中抛除一部分粗粒废石后，得到铁品位为34%以上的富集铁矿石；

S3.将所述富集铁矿石加入到辊压机中，经对辊挤压破碎后，得到粒度3mm以下的粉矿；

S4.将所述粉矿加入到磁场强度为5000～6000 Oe的一级螺旋磁选机进行干式磁选，从粉矿中再抛除一部分细粒废石后，得到铁品位36%以上的预选矿；

S5.将所述预选矿加入到一级干式立磨机进行磨矿，控制磨矿粒度200～250目占90%左右，得到粗磨矿；

S6.将所述粗磨矿加入到二级螺旋磁选机进行干式磁选，抛除一部分粗粒、低品位尾矿后，得到铁品位48～50%的粗精矿；

S7.将所述粗精矿加入到磁场强度500～700 Oe一级风磁联选机进行干式磁选，提取一部分嵌布粒度较粗、铁品位56%以上一次铁精矿后，得到嵌布粒度较细、品位45%的铁矿石；

S8.将所述品位45%铁矿石加入到二级干式立磨机中进行细磨，控制磨矿粒度300～400目占90%，得到细磨矿；

S9.将所述细磨矿加入到磁场强度2500～3000 Oe的二级风磁联选机进行干式磁选，抛除一部分铁品位8%以下的尾矿后，可得到铁品位56%以上的二次铁精矿；

S10.将步骤S7得到的一次铁精矿和步骤S9得到的二次铁精矿进行混合后，可得到满足炼铁高炉使用要求的铁精矿。

本发明的有益效果在于：

1.本发明对铁矿石采用“多破少磨”、多级磨矿、多级干选工艺”，在提高铁精矿品位和选矿过程金属回收率的同时，降低了铁矿石磨选过程中的工序能耗；

2.本发明针对铁矿石中含铁颗粒嵌布粒度的大小不同，为提高选矿过程中的金属回收率，对嵌布粒度不同的铁矿石，根据含铁矿物和脉石的解离程度，采取分级磨矿、分级干选工艺；

3.本发明铁矿石干选工艺可达到传统湿式磁选工艺同样的分选指标水平（铁精矿品位达到56～65%、金属回收率达到82～95%），解决了传统干法精选工艺精矿品位低、金属回收率低的问题；

4.本发明降低了铁矿石选矿工艺的项目投资费用，整个工艺不消耗水，不需设置尾矿库，且生产过程安全性高、成本低、经济性更好，具有极高的推广价值。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

本申请涉及一种低品位磁铁矿分级干磨干选生产铁精矿工艺，针对传统铁矿石干法精选工艺生产流程较长、精矿品位低、回收率低的问题，对低品位铁矿石采用鄂式破碎机破碎、滚筒磁选机磁选后，先抛除一部分大颗粒废石，然后再采用破碎辊压机细碎、一级螺旋磁选机干选再抛除一部分小颗粒废石；对得到的预选矿采用一级干式立磨机粗磨、二级螺旋磁选机干选、一级风磁联选机干选再抛除一部分细粒尾矿和回收一部分高品位铁精矿后，剩余的物料再采用二级干式立磨机细磨、二级风磁联选机干选进行含铁物料的回收；本申请包含的主要设备有：鄂式破碎机、滚筒磁选机、破碎辊压机、一级螺旋磁选机、一级干式立磨机、二级螺旋磁选机、一级风磁联选机、二级干式立磨机、二级风磁联选机。

本发明在不用水的情况下，将低品位铁矿石通过干式破碎、磨矿、磁选工艺得到金属回收率较高、铁品位较高的铁精矿，采用的铁精矿生产工艺的具体步骤如下：

实施例1：

S1.针对铁矿石矿山开采出的低品位铁矿石中粒度大小差异较大、矿石中混杂有废石的现状，为使废石与铁矿石进行有效分离，首先将原矿经鄂式破碎机破碎至粒度10mm以下，使铁矿石中大颗粒废石与含铁物料进行初步解离。

S2.破碎后的铁矿石采用磁场强度较高的滚筒磁选机进行干式磁选，在磁重联合干选的作用下，不仅可提高废石与磁性铁矿石的分离精度，而且可避免大颗粒废石进入后续的磨矿和磁选程序，造成选矿成本的增加。

S3.为进一步提高铁矿石中废石与磁性铁矿石的分离精度，将富集铁矿石加入辊压机进行细碎，在对辊挤压的作用下，可使铁矿石细碎到3mm以下。

S4.根据细碎铁矿石中粒度1mm以下的矿粒含量较多，为提高矿粒中废石与铁矿石的分离效果，采用磁场强度较高的一级螺旋磁选机进行干式磁选，根据废石与铁矿石磁性差异，将铁矿石中所含的废石进行进一步抛除，不仅降低了铁矿石后续磨矿的生产成本，而且细碎后的铁矿石入磨粒度均匀，避免了铁矿石在球磨机内磨矿过程中细粒级物料过磨现象，为后续铁矿石磁选中提高金属回收率创造良好的条件。

S5.本发明对一级螺旋磁选机产出的预选矿，为控制铁矿石磨矿粒度的均匀性、避免过磨现象，采用一级干式立磨机对预选矿进行初步磨细，控制磨矿粒度200～250目占90%左右。由于细碎铁矿石在立磨机内干磨过程中，合格粒度的铁矿石被立磨机内循环风及时带出，可得到粒度均匀的粗磨矿。

S6.本发明将粗磨矿采用二级螺旋磁选机进行干式磁选，抛除一部分粗粒、低品位尾矿后，得到铁品位48～50%的粗精矿。

S7.本发明针对粗精矿中含有一定比例嵌布粒度较粗、品位较高、单体解离程度较高的铁精矿，为使这部分高品位铁精矿得到及时回收，采用磁场强度较低（500～700 Oe）的一级风磁联选机进行干式磁选，提取一部分嵌布粒度较粗、铁品位56%以上一次铁精矿后，得到嵌布粒度较细、品位45%的铁矿石。

S8.将品位45%铁矿石加入到二级干式立磨机进一步细磨，控制磨矿粒度300～400目占90%，并将细磨物料加入到二级风磁联选机进行精选，可得到铁品位56%以上的二次铁精矿。

S9.将所述细磨矿加入到磁场强度2500～3000 Oe的二级风磁联选机进行干式磁选，抛除一部分铁品位8%以下的尾矿后，可得到铁品位56%以上的二次铁精矿。

S10.将步骤S7得到的一次铁精矿和步骤S9得到的二次铁精矿进行混合后，可得到满足炼铁高炉使用要求的铁精矿。

需要说明的是，以上仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种低品位磁铁矿分级干磨干选生产铁精矿工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：

S1. 将粒度小于100mm、铁品位25～32%的低品位磁铁矿，采用鄂式破碎机破碎至10mm以下；

S2.破碎后的铁矿石加入到磁场强度为7000～8000 Oe的滚筒磁选机进行干式磁选，从铁矿石中抛除一部分粗粒废石后，得到铁品位为34%以上的富集铁矿石；

S3.将所述富集铁矿石加入到辊压机中，经对辊挤压破碎后，得到粒度3mm以下的粉矿；

S4.将所述粉矿加入到磁场强度为5000～6000 Oe的一级螺旋磁选机进行干式磁选，从粉矿中再抛除一部分细粒废石后，得到铁品位36%以上的预选矿；

S5.将所述预选矿加入到一级干式立磨机进行磨矿，控制磨矿粒度200～250目占90%左右，得到粗磨矿；

S6.将所述粗磨矿加入到二级螺旋磁选机进行干式磁选，抛除一部分粗粒、低品位尾矿后，得到铁品位48～50%的粗精矿；

S7.将所述粗精矿加入到磁场强度500～700 Oe一级风磁联选机进行干式磁选，提取一部分嵌布粒度较粗、铁品位56%以上一次铁精矿后，得到嵌布粒度较细、品位45%的铁矿石；

S8.将所述品位45%铁矿石加入到二级干式立磨机中进行细磨，控制磨矿粒度300～400目占90%，得到细磨矿；

S9.将所述细磨矿加入到磁场强度2500～3000 Oe的二级风磁联选机进行干式磁选，抛除一部分铁品位8%以下的尾矿后，可得到铁品位56%以上的二次铁精矿；

S10.将步骤S7得到的一次铁精矿和步骤S9得到的二次铁精矿进行混合后，可得到满足炼铁高炉使用要求的铁精矿。

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