CN113941433A - 一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法 - Google Patents

一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法，研发了高圧辊磨—粗粒湿式强磁预选—磨矿—湿式强磁抛尾—强磁精矿粗细分级—螺旋溜槽提精—中矿摇床再选的工艺流程，采用高压辊磨机作为超细碎设备，具有破碎比大、能耗低、产品细粒级含量高等特点；预选尾矿由于粒度相对较大，可以作为建材产品销售；本发明采用湿式强磁一粗一扫的预选流程，处理粒度细、适应性强、抛尾产率大、金属损失率低。利用本发明处理Cr2O3品位19.44％的低品位铬铁矿，可获得Cr2O3品位43.87％、Cr2O3回收率67.28％的铬精矿，具有系统处理能力大、粗粒抛尾产率大、适应性强且节能环保的优点。

Description

一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法
技术领域
本发明属于铬铁矿选矿技术领域，具体涉及一种低品位铬铁矿的选矿方法，特别适合于Cr2O3品位≤20％的铬铁矿的分选。
背景技术
铬是我国稀缺的战略资源，长期以来主要依靠进口解决国内供应问题，对外依存度高达90％以上。随着国民经济持续快速发展，我国对铬铁矿的消费需求持续增长，供需差距不断扩大。为满足国内铬铁矿的需求，近年来，许多企业走出国门收购或合作开发国外铬矿资源，但收购的铬铁矿矿山铬品位低、选矿难度大。
目前，铬铁矿的选矿工艺主要采用原矿直接磨矿后经磁选、重选、浮选等单一或联合工艺进行选别。矿石未经预选通常存在选矿成本高、细粒尾矿量大的问题。如李锐(某铬矿磁－重联合选矿工艺研究，《有色设备》，2018(3)，18-22)提出了磁选-重选联合方法。矿石经细磨后采用一粗一精一扫强磁选，获得强磁选粗精矿；强磁扫选精矿和强磁精选中矿分别采用螺旋溜槽处理，经一粗一扫后获得重选精矿，给矿Cr2O3品位19.36％，最终获得了Cr2O3品位39.52％,回收率76.89％的铬铁精矿。若采用浮选方法处理贫铬铁矿，则又会存在设备操作复杂、投资较大、药剂种类多、废水污染性强等缺点。如《国外选矿快报》1996年第23期发表的“浮选细粒铬铁矿尾矿的新技术”中提到采用自由喷射浮选和浮选柱浮选的联合流程对-0.1mm的细粒尾矿进行了中试试验，依次加入调整剂水玻璃，捕收剂改进脂肪酸，在pH＝11的情况下浮选，给矿Cr2O3品位12.53％，可获得Cr2O3品位48.54％，回收率56.30％的精矿。
对于某些低品位铬铁矿亦会采用干式强磁预选进行提前抛尾，但该方法通常对块矿效果较好而对于粉矿效果较差，特别是且当矿石含水含泥量大时，其预选效果将急剧下降。如中国专利申请号为CN201410121123.0的发明专利，公开了一种铬铁矿石的选矿新工艺，采用以下工艺步骤：铬铁矿石经破碎后，筛分分级为+20mm粒级、-20mm粒级，其中+20mm粒级采用人工反手选或跳汰选抛出大块废石后获得块精矿。将-20mm粒级窄级别筛分分级出四个粒级：20～15mm、15～6mm、6～2mm、2～0mm；对20～15mm、15～6mm、6～2mm三个粒级采用永磁辊式强磁选机进行干式强磁选；对2～0mm粒级进一步筛分分级为2～0.8mm、0.8～0mm两个粒级，对2～0.8mm粒级采用摇床重选获得摇床重选精矿，对0.8～0mm粒级采用螺旋溜槽、摇床重选联合流程获得细粒重选精矿。该方案采用人工手选，工人的劳动强度大；采用跳汰分选，其生产管理较复杂、水耗较大、成本较高；采用干式强磁选只能处理2mm以上的粗粒级；对于2mm以下的细粒级采用螺旋溜槽和摇床分选，存在设备处理能力小、占地面积大、水耗较大的问题。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术中存在的选矿成本高、细粒尾矿量大、设备处理能力小、占地面积大、水耗较大或者设备操作复杂、投资较大、药剂种类多、废水污染性强等问题，而提供一种系统处理能力大、粗粒抛尾产率大、适应性强且节能环保的低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法。用该方法处理Cr2O3品位19％左右的低品位铬铁矿，可获产率约30％、Cr2O3品位约43％、总回收率约66％的合格铬精矿。
为实现本发明的上述目的，本发明一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法采用以下工艺：
(1)将低品位铬铁矿经过破碎至粒度35～0mm后给入高压辊磨－干式筛分作业，获得筛下产物，干式筛分的筛上部分返回高压辊磨；
所述的低品位铬铁矿中Cr2O3品位≤20.0％；所述的高压辊磨－干式筛分作业中采用的高压辊磨机的压力为5～10Mpa，所述的干式筛分的筛孔尺寸为2～5mm；
(2)步骤(1)之筛下产物给入湿式强磁选作业进行预选，获得湿式强磁选预选精矿，抛出湿式强磁选预选尾矿；
所述的湿式强磁选作业采用湿式强磁粗选－湿式强磁扫选，湿式强磁粗选、湿式强磁扫选均采用粗粒Slon立环脉动高梯度磁选机，磁场强度分别为8000～10500Oe、12000～15500Oe；
所述的粗粒Slon立环脉动高梯度磁选机的转环转速为2～4转/分钟，脉动频率为40～80次/分钟；
(3)将步骤(2)之湿式强磁选预选精矿给入磨矿－强磁选作业，获得强磁选精矿，抛出强磁选尾矿；
所述的磨矿作业的磨矿细度为-0.076mm 55.0～70.0％％，所述的强磁选作业采用强磁粗选－强磁扫选，强磁粗选、强磁扫选均采用细粒Slon立环脉动高梯度磁选机，磁场强度分别为7500～10000Oe、12000～14500Oe；
所述的细粒Slon立环脉动高梯度磁选机的转环转速为2～4转/分钟，脉动频率为40～80次/分钟；
(4)将步骤(3)之强磁选精矿给入高频细筛作业，所述的高频细筛筛孔尺寸为0.076～0.3mm，高频细筛筛上产品、筛下产品分别单独进行螺旋溜槽一粗一精选别；筛上产品经过螺旋溜槽粗选、螺旋溜槽精选分别直接排出尾矿，并获得螺旋溜槽精选精矿；筛下产品经过螺旋溜槽粗选、螺旋溜槽精选获得螺旋溜槽精选精矿，排出的螺旋溜槽粗选尾矿、螺旋溜槽精选尾矿合并后给入摇床粗选－摇床扫选作业，分别获得摇床粗选精矿、摇床扫选精矿，抛出摇床粗选尾矿、摇床扫选尾矿。所述的高频细筛筛孔尺寸一般为0.15～0.3mm，以0.2～0.3mm范围为佳。
需要注意的是，用于筛上产品、筛下产品的螺旋溜槽的型号有所不同，根据处理的物料粒度，分别选择不同型号的螺旋溜槽。
所述的螺旋溜槽精选精矿、摇床粗选精矿、摇床扫选精矿合并后为最终铬铁矿精矿；步骤(2)中抛出的湿式强磁选预选尾矿，由于粒度粗，可以根据市场需要进行分级获得不同粒度的建材产品；步骤(2)之强磁选尾矿(通过强磁扫选排出)、步骤(4)之筛上产品经过螺旋溜槽粗选、螺旋溜槽精选分别直接排出的尾矿以及摇床粗选尾矿、摇床扫选尾矿合并为最终细粒尾矿。
与现有技术相比，本发明一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法，采用高圧辊磨—粗粒湿式强磁预选—磨矿—湿式强磁抛尾—强磁精矿粗细分级—螺旋溜槽提精—中矿摇床再选的工艺流程处理低品位铬铁矿，具有如下优点：
(1)本发明采用梯级回收、分段抛尾的选矿工艺，充分体现了能收早收、能抛早抛的节能选矿理念，不仅提高了系统的处理能力，且大大降低了选矿能耗。
(2)本发明采用高压辊磨机作为超细碎设备，具有破碎比大、能耗低、产品细粒级含量高等优点；预选尾矿由于粒度相对较大，可以作为建材产品销售。
(3)本发明采用湿式强磁一粗一扫的预选流程，与干式强磁或其它预选方法相比，具有处理粒度细、适应性强、抛尾产率大、金属损失率低的优点；由于提前抛出产率约22％的预选尾矿，大大减少了后续磨矿量。
(4)预选精矿磨矿后采用强磁选抛尾，可有效减少后续给重选作业的处理矿量。
(5)采用细筛分级可有效提高重选的分选效果，使粗粒级产品只采用螺旋溜槽就能获得合格的精矿和尾矿，减少了占地面积大、处理能力低的摇床使用量。
(6)整个工艺过程采用绿色环保的磁选和重选作业，无有害废水、废气产生。
附图说明
图1为本发明一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法之粗粒预选工艺流程图；
图2为本发明一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法之粗粒预选精矿磨选工艺流程图；
图3为本发明一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法之粗粒预选实施例的数质量流程图；
图4为本发明一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法之粗粒预选精矿磨选工艺实施例的数质量流程图。
具体实施方式
为描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法做进一步详细说明。
本实施例中的处理对象是西藏某铬铁矿，其化学多元素分析和铬物相分析结果见表1和表2。
表1某铬铁矿化学多元素分析结果(％)
元素名称 Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> CaO MgO SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
含量 19.44 9.28 0.738 35.32 26.55 3.92
元素名称 TiO<sub>2</sub> V<sub>2</sub>O<sub>5</sub> MnO K<sub>2</sub>O Na<sub>2</sub>O NiO
含量 0.069 0.045 0.133 0.016 <0.005 0.361
元素名称 CuO ZnO S P
含量 0.034 0.015 0.017 0.008
表2某铬铁矿铬物相分析结果(％)
相名 Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>含量 分布率
铁矿物 0.01 0.05
硅酸盐 0.37 1.90
尖晶石 19.12 98.05
合计 19.50 100.00
分析表明：该铬铁矿属典型的低品位铬铁矿，其Cr2O3品位为19.44％，MgO和SiO2等杂质含量较高，铬主要分布在尖晶石中，其分布率达98.05％。
由图1所示的本发明一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法之粗粒预选工艺流程图、图2所示的本发明一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法之粗粒预选精矿磨选工艺流程图并结合图3、图4可以看出，本发明一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法，在实施例中按照以下工艺、步骤实施：
(1)将粒度为0～35mm、Cr2O3品位为19.44％的低品位铬铁矿采用高压辊磨机闭路破碎至0～3mm，高压辊磨机的压力为8Mpa，筛孔尺寸为3mm。
(2)将步骤(1)的高压辊磨产品采用粗粒Slon立环脉动高梯度磁选机进行湿式强磁预选，预选流程为一粗一扫作业；粗选磁选机磁场强度为10000Oe，转环转速为3转/分钟，脉动频率为60次/分钟；扫选磁选机磁场强度为14000Oe，转环转速为3转/分钟，脉动频率为60次/分钟；将粗选和扫选精矿合并作为预选精矿，其产率为77.75％、Cr2O3品位为23.23％，预选尾矿产率为22.25％、Cr2O3品位为6.17％。
(3)将步骤(2)的预选精矿进行磨矿后采用细粒Slon立环脉动高梯度磁选机进行一粗一扫选别，将粗选精矿和扫选精矿合并得到强磁精矿；磨矿细度为-0.076mm 60％，粗选磁选机磁场强度为8000Oe，转环转速为3转/分钟，脉动频率为60次/分钟；扫选磁选机磁场强度为14000Oe，转环转速为3转/分钟，脉动频率为60次/分钟；强磁精矿Cr2O3品位为29.65％，强磁扫选尾矿Cr2O3品位为6.68％。
(4)将步骤(3)的强磁精矿采用筛孔尺寸为0.1mm的高频细筛分级，筛上产品和筛下产品单独进行螺旋溜槽一粗一精选别，筛下产品的螺旋粗选和精选尾矿合并后进行摇床粗选，摇床粗选的中矿再进行摇床扫选。
(5)将所有螺旋溜槽和摇床的精矿合并得到最终精矿，其相对磨选给矿的产率为38.53％(相对原矿产率为29.96％)、Cr2O3品位为43.87％、Cr2O3回收率为72.39％(相对原矿回收率为67.28％)；将细粒强磁扫选尾矿、筛上产品的螺旋溜槽粗选和精选尾矿、摇床粗选和扫选尾矿合并得到磨选尾矿，其相对磨选给矿的产率为61.47％、Cr2O3品位为10.47％。

Claims (7)

1.一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法，其特征在于采用以下工艺：
(1)将低品位铬铁矿经过破碎后给入高压辊磨－干式筛分作业，获得筛下产物，干式筛分的筛上部分返回高压辊磨；
(2)步骤(1)之筛下产物给入湿式强磁选作业进行预选，获得湿式强磁选预选精矿，抛出湿式强磁选预选尾矿；
(3)将步骤(2)之湿式强磁选预选精矿给入磨矿－强磁选作业，获得强磁选精矿，抛出强磁选尾矿；
(4)将步骤(3)之强磁选精矿给入高频细筛作业，高频细筛筛上产品、筛下产品分别单独进行螺旋溜槽一粗一精选别；筛上产品经过螺旋溜槽粗选、螺旋溜槽精选分别直接排出尾矿，并获得螺旋溜槽精选精矿；筛下产品经过螺旋溜槽粗选、螺旋溜槽精选获得螺旋溜槽精选精矿，排出的螺旋溜槽粗选尾矿、螺旋溜槽精选尾矿合并后给入摇床粗选－摇床扫选作业，分别获得摇床粗选精矿、摇床扫选精矿，抛出摇床粗选尾矿、摇床扫选尾矿。
2.如权利要求1所述的一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的高压辊磨－干式筛分作业中采用的高压辊磨机的压力为5～10Mpa，所述的干式筛分的筛孔尺寸为2～5mm。
3.如权利要求2所述的一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的湿式强磁选作业采用湿式强磁粗选－湿式强磁扫选，湿式强磁粗选、湿式强磁扫选均采用粗粒Slon立环脉动高梯度磁选机，磁场强度分别为8000～10500Oe、12000～15500Oe。
4.如权利要求1、2或3所述的一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的磨矿作业的磨矿细度为-0.076mm 55.0～70.0％％，所述的强磁选作业采用强磁粗选－强磁扫选，强磁粗选、强磁扫选均采用细粒Slon立环脉动高梯度磁选机，磁场强度分别为7500～10000Oe、12000～14500Oe。
5.如权利要求4所述的一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法，其特征在于：所述的粗粒Slon立环脉动高梯度磁选机的转环转速为2～4转/分钟，脉动频率为40～80次/分钟；所述的细粒Slon立环脉动高梯度磁选机的转环转速为2～4转/分钟，脉动频率为40～80次/分钟。
6.如权利要求5所述的一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法，其特征在于：步骤(5)中，所述的高频细筛筛孔尺寸为0.076～0.3mm。
7.如权利要求6所述的一种低品位铬铁矿的梯级回收、分段抛尾的选矿方法，其特征在于：所述的低品位铬铁矿中Cr2O3品位≤20.0％。
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