CN115041296A - 一种铁磁矿的磨选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铁磁矿技术领域,涉及一种铁磁矿的磨选方法,包括:初筛,将‑2.0mm的矿石给入0.1mm高频细筛,得到筛下产品和筛上产品,其中,筛下产品为最终产品;磁选,将筛上产品给入浓磁磁选机,得到浓磁磁选精矿产品和浓磁磁选尾矿产品,浓磁磁选尾矿产品即为最终尾矿;球磨,将浓磁磁选精矿产品给入二段球磨机,所述二段球磨机采用混合介质磨矿,混合介质磨矿后得到二段球磨排矿产品;其中,混合介质包括陶瓷球和钢球;循环作业,初筛环节中的0.1mm高频细筛,形成闭路循环作业。其以陶瓷球钢球作为混合介质,实现了磨矿效果提升的同时,降低磨矿过程中的能耗与磨矿介质消耗。
Description
技术领域
本发明属于铁磁矿技术领域,涉及一种铁磁矿的磨选方法。
背景技术
磨矿是在磨矿机中通过研磨介质和矿石的冲击与研磨作用,实现矿石粒度减小的过程。同时磨矿又是高能耗作业,每年磨矿消耗的电量约占全球发电量的5%左右。
传统的磨矿,大都采用钢球作为磨矿介质,但其存在如下问题:其一、会消耗大量的钢材。钢材的制造又需要消耗大量的铁精矿,而我国的铁精矿对外需求依赖量大。其二、以钢球为磨矿介质,不仅磨矿能耗较大,球磨作业电耗高达选厂总电耗的60%以上,而且钢球自身消耗也是非常大,一般介于0.5-1.5kg/t。其三、以钢球为单一磨矿介质磨矿,因其单体质量较大,会产生贯穿粉碎,产生大量次生细泥,从而严重干扰后续选别流程。
随着陶瓷技术的发展,目前已经可以制造出高硬度的陶瓷球。作为新一代磨矿介质,陶瓷球质量更轻,可以在降低能耗的同时有效减轻过磨程度,并且不会引入铁质污染。如现有技术有采用直径为1mm~4mm的不同尺寸的陶瓷球作为磨矿介质进行搅拌磨机细磨和超细磨;也有使用陶瓷球作为磨矿介质提高锂云母精矿品位。但是,在对大颗粒矿石的磨矿过程中,陶瓷球因其质量较轻,球磨机内抛落运动所产生的瞬间碰撞能量较低,故其作为单一磨矿介质有一定局限性,无法对颗粒较大且硬度较高矿物颗粒进行有限破碎,对球磨机处理量造成影响。
因此,如何在常规二段磨中在不影响处理量和细度的前提下,减轻过磨程度,是困扰当今国际磨矿领域的难题。
发明内容
本申请提供一种铁磁矿的磨选方法,其以陶瓷球钢球作为混合介质,实现了磨矿效果提升的同时,降低磨矿过程中的能耗与磨矿介质消耗。
为实现上述技术目的,本申请采用的技术方案为,一种铁磁矿的磨选方法,包括:
初筛,将-2.0mm的矿石给入0.1mm高频细筛,得到筛下产品和筛上产品,其中,筛下产品为最终产品;
磁选,将筛上产品给入浓磁磁选机,得到浓磁磁选精矿产品和浓磁磁选尾矿产品,浓磁磁选尾矿产品即为最终尾矿;定义:浓磁磁选机是磁场强度为0.4T的磁选机;
球磨,将浓磁磁选精矿产品给入二段球磨机,所述二段球磨机采用混合介质磨矿,混合介质磨矿后得到二段球磨排矿产品;其中,混合介质包括陶瓷球和钢球;
循环作业,初筛环节中的0.1mm高频细筛,形成闭路循环作业。
作为本申请改进的技术方案,还包括二段磁选与三段磁选;
二段磁选,将初筛的筛下产品给入二段磁选机,得到二段磁选精矿和二段磁选尾矿,二段磁选尾矿为最终尾矿产品;
三段磁选,将二段磁选精矿给入三段磁选机,得到三段磁选精矿和三段磁选尾矿,三段磁选精矿为最终精矿,三段磁选尾矿为最终尾矿。
作为本申请改进的技术方案,所述二段磁选机磁场强度为0.18T。
作为本申请改进的技术方案,所述三段磁选机磁场强度为0.16T。
作为本申请改进的技术方案,浓磁磁选精矿产品细度为-200目占25%±5%。
作为本申请改进的技术方案,二段球磨机的混合介质装载重量为50吨~65吨和二段球磨机的直径为3600mm,球磨机的长度为6000mm。
作为本申请改进的技术方案,二段磨矿过程中,磨矿介质充填率为36~42%。
作为本申请改进的技术方案,所述陶瓷球选用三种不同规格,钢球为单一球径30mm钢球,所述陶瓷球的直径介于20-30mm。
作为本申请改进的技术方案,所述陶瓷球的直径选用三种规格,分别为30mm、25mm和20mm,三种规格的陶瓷球添加比例为20~25%:20~25%:50~60%;所述钢球为单一球径30mm钢球。
作为本申请改进的技术方案,混合介质中陶瓷球和钢球混合添加重量比为陶瓷球:钢球=3:1。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明首次在铁选厂二段球磨机采用陶瓷球作为磨矿介质,在不影响正常生产的情况下,降低二段球磨机排矿产品过磨程度,优化二段磨矿分级系统最终产品粒度特性,用磨矿的方法显著提升磁选回收率。
本申请将初筛、磁选与球磨形成一个闭路循环作业,其相对于现有技术钢球磨矿技术方案,具有实现了磨矿效果提升的同时,降低磨矿过程中的能耗与磨矿介质消耗的技术效果。
本申请磁选过程选用的浓磁磁选机磁场强度为0.4T、二段磁选机磁场强度为0.18T、三段磁选机磁场强度为0.16T,以保证二段给矿细度在-200目占25%±5%和Fe品位65%以上的精矿产品。
本申请将初筛的矿石设计为-2.0mm,高频细筛采用0.1mm,其设计的技术目的是保证二段溢流细度为-200目占70%左右;如果不这样设计:陶瓷球主要磨矿特点是针对细粒级矿物的研磨,对于粒度较大的颗粒,其破碎需要的破碎能大于陶瓷球抛落运动可产生的破碎能,则陶瓷球无法对其进行有效破碎。若设计矿石粒度高于2mm,则不能充分发挥本申请优势,即不能实现预期的磨矿效果,也不能达到有效节能降耗的效果;高频细筛采用0.1mm,是要确保最终产品细度达到70%以上。
本申请磁选精矿产品细度为-200目占25%±5%,其目的在于维持合适的二段给矿粒度特性,提高球磨机工作效率。
本申请,相对于现有技术钢球球磨选用的全钢球生产,本申请采用陶瓷球于钢球的混合,降低二段球磨机内介质总重至36~42%,极大程度的降低电耗和球耗;与此同时降低了二段球磨机衬板因磨矿介质抛落运动带来的损耗,延长了衬板的寿命,是采用新工艺节能降耗的典型案例。
本申请二段球磨机的混合介质装载重量为50吨~65吨和二段球磨机的直径为3600mm,球磨机的长度6000mm。其目的在于维持磨矿介质常规的抛落运动。
本申请所述陶瓷球的直径选用三种规格,分别为30mm、25mm和20mm,三种规格的陶瓷球添加比例为20~25%:20~25%:50~60%;所述钢球为单一球径30mm钢球。混合介质中陶瓷球和钢球混合添加重量比为陶瓷球:钢球=3:1。本发明优选将所述陶瓷球的直径和添加比例控制在上述范围内,有利于减小陶瓷球间的孔隙,提升磨矿效果;钢球的添加有利于粗粒级较硬矿物的破碎。本发明对所述陶瓷球的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
陶瓷球介质因其比重不足常规钢球的1/2,大部分业内人员会对其在二段磨的磨矿能力产生质疑,其一、认为其无法有效破碎矿物颗粒,会直接影响处理量进而影响选矿厂的正常工作;其二、给矿中少量粗粒级矿物会因其无法破碎,而在球磨机中累积,从而影响球磨机的正常运行。因此,本申请具有的技术壁垒为:对第一技术壁垒:对排矿段进行改造,增加陶瓷球充填率来增加碰撞概率,进而用碰撞概率来弥补破碎概率的不足;第二个壁垒,通过混合钢球的补加,针对这部分较少比重的颗粒矿实现有效破碎,从而避免在磨矿环境中循环富集。
综上,本申请将陶瓷球替代钢球作为磨矿介质,在其中选择合适的球径和质量配比,达到在不影响球磨机处理量的情况下降低过磨,优化磨矿产品粒度特性,从而达到提升选别回收率的目的。与此同时,通过工艺环节的设计还可以节能降耗,并降低介质磨损,并延长磁性衬板使用寿命,是磨矿领域的一种具有开创性的磨矿方法。
附图说明
图1工艺流程图;
图2原二段磨矿分级流程粒度特性;
图3陶瓷球钢球混用配比二段磨矿分级流程粒度特性;
图4陶瓷球钢球混用配比选别指标改善情况。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
本发明提供了一种陶瓷球钢球混用配比的磨选方法,如图1包括:
步骤1(初筛):将-2.0mm的矿石给入0.1mm高频细筛,得到筛下产品和筛上产品,筛下产品为最终产品;
步骤2(磁选):将步骤1的筛上产品给入浓磁磁选机,得到浓磁磁选精矿产品和浓磁磁选尾矿产品,浓磁磁选尾矿产品即为最终尾矿;
步骤3(球磨):将步骤2的磁选精矿产品给入二段球磨机,磁选精矿产品细度为-200目占25%±5%,混合介质磨矿后得到二段球磨排矿产品;
步骤4(循环作业):将步骤3得到的二段球磨排矿产品给入步骤1中0.1mm高频细筛,形成闭路循环作业。
步骤5(二段磁选):将步骤1得到的筛下产品给入二段磁选机,得到二段磁选精矿和二段磁选尾矿,二段磁选尾矿为最终尾矿产品;
步骤6(三段磁选):将步骤5得到的二段磁选精矿给入三段磁选机,得到三段磁选精矿和三段磁选尾矿,三段磁选精矿为最终精矿,三段磁选尾矿为最终尾矿。
本申请中,所述磁选的浓磁磁选机磁场强度为0.4T;所述二段磁选机磁场强度为0.18T,所述三段磁选机磁场强度为0.16T。目的在于保证二段给矿细度在-200目占25%±5%和Fe品位65%以上的精矿产品。
本发明提供的磨矿方法适用于本领域技术人员熟知的各种矿石。在本发明中,所述矿石优选包括铁矿石。
在本发明中,所述磨矿方法优选用于二段矿的磨矿,即对一段粗磨分级后的产品。
在本发明中,所述磨矿介质为陶瓷球和钢球的混合球,所述陶瓷球包括3种不同直径的陶瓷球,钢球为单一球径的钢球。弥补了单个陶瓷球重量不足的缺陷,实现了磨矿效果的提升。
在本发明中,所述陶瓷球优选包括直径为20~30mm不等规格陶瓷球。本申请陶瓷球选用三种不同规格,在本发明中,所述混合陶瓷球的直径优选为30mm、25mm和20mm,添加比例优选为(20~25%):(20~25%):(50~60%),更优选为20%:20%:60%;钢球选用单一尺寸30mm钢球,陶瓷球和钢球质量比为3:1。本发明优选将所述陶瓷球的直径和添加比例控制在上述范围内,有利于减小陶瓷球间的孔隙,提升磨矿效果;钢球的添加有利于粗粒级较硬矿物的破碎。本发明对所述陶瓷球的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
在本发明中,所述混合磨矿介质在球磨机中的充填率为36~42%,优选为38~40%。本发明将磨矿介质在球磨机中的充填率控制在36~42%之间,保证了矿石的有效破碎,实现了磨矿效果的提升。陶瓷球和钢球在相同介质总重的前提下,开路磨矿产品粒度特性如表1所示。
表1陶瓷球和钢球开路磨矿产品粒度特性对比/%
据上表1可知,陶瓷球磨矿产品过磨粒级产率为9.25%,钢球磨矿产品过磨粒级产率为13.88%,瓷球较钢球低了4.63个百分点,降幅33.36%。磨矿产品粒度特性优化后,将会对后续选别作业起到促进作用。
在本实施例中,所述球磨机的装载重量和直径与以钢球为单一磨矿介质时所用的球磨机相同,所述球磨机的长度优选是以钢球为单一磨矿介质时所用球磨机长度的1~3倍。本发明优选球磨机的长度和直径均不变,以实现陶瓷球钢球这种混合球方式在磨矿中更好的推广应用。结合实施例给出具体值的说明。该文字说明在实施例的前文有介绍。
本发明提供的陶瓷球钢球的混合求作为磨矿介质的磨矿方法的工艺流程图如图1所示,将-2mm矿石给矿,先经过0.1mm高频细筛进行筛分,然后将筛上产物给入球磨机磨矿,最后排矿返回至高频细筛,高频细筛筛下产物为最终磨细产品。磨矿产品进入两段磁选后,得到最终精矿产品;浓磁磁选机、二段磁选机和三段磁选机尾矿合并为最终尾矿。
本发明通过采用包括3种不同直径的陶瓷球和单一球径的钢球作为磨矿介质,并将混合球在球磨机中的充填率控制在36~42%之间,有利于减小球之间的间隙,保证了矿石的有效破碎,弥补了单个球重量不足的缺陷,实现了磨矿效果的提升。
本申请二段球磨机的混合介质装载重量为50吨~65吨和二段球磨机的直径为3600mm,球磨机的长度为6000mm。
下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例
安徽龙桥铁矿原二段磨为MQY3660溢流型球磨机,原磨矿介质为单一钢球,二段磨矿分级流程各产品粒度特性如图2所示。二段磨矿分级最终产品过磨程度为7.58%(-19微米粒级产率占-75微米粒级产率的百分比),该季度磁铁矿回收率为81.08%。球磨机新生-75微米粒级产率为16.66%,球耗为0.19kg/t,电耗为2.1kwh/t。
采用陶瓷球钢球混用配比的磨矿方法,初装陶瓷球45t,陶瓷球装球比例为30mm:25mm:20mm=20%:20%:60%;初装钢球为15t,均为单一尺寸30mm的钢球。混合充填率为40%左右。在不影响处理量的前提下,稳定运行一个月后,二段磨矿分级流程各产品粒度特性如图3所示,回收率对比指标如图4所示。二段磨矿分级最终产品过磨程度为4.55%,较钢球作为磨矿介质下降3.03个百分点,过磨程度较低39.97%;二段磨矿分级系统最终产品粒度特性优化后,当月磁铁矿回收率为83.86%,较钢球作为磨矿介质提升2.78个百分点,增幅3.43%,预计增加经济效益3000万元/年。
球磨机新生-75微米粒级产率为20.75%,较钢球提升4.09个百分点;陶瓷球球耗为0.016kg/t,钢球球耗为0.035kg/t,较单一钢球生产时球耗下降73.16%;电耗为1.18kwh/t,较单一钢球生产时电耗下降43%。
由以上实施例可以看出,本发明提供的磨矿方法以陶瓷球和钢球组成的混合球作为磨矿介质,与采用钢球作为单一磨矿介质的磨矿方法相比,二段磨矿分级最终产品粒度特性得到优化,实现了经济效益提升的同时,极大地降低了运行成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种铁磁矿的磨选方法,其特征在于,包括:
初筛,将-2.0mm的矿石给入0.1mm高频细筛,得到筛下产品和筛上产品,其中,筛下产品为最终产品;
磁选,将筛上产品给入浓磁磁选机,得到浓磁磁选精矿产品和浓磁磁选尾矿产品,浓磁磁选尾矿产品即为最终尾矿;定义:浓磁磁选机是磁场强度为0.4T的磁选机;
球磨,将浓磁磁选精矿产品给入二段球磨机,所述二段球磨机采用混合介质磨矿,混合介质磨矿后得到二段球磨排矿产品;其中,混合介质包括陶瓷球和钢球;
循环作业,初筛环节中的0.1mm高频细筛,形成闭路循环作业。
2.根据权利要求1所述的一种铁磁矿的磨选方法,其特征在于,
还包括二段磁选与三段磁选;
二段磁选,将初筛的筛下产品给入二段磁选机,得到二段磁选精矿和二段磁选尾矿,二段磁选尾矿为最终尾矿产品;
三段磁选,将二段磁选精矿给入三段磁选机,得到三段磁选精矿和三段磁选尾矿,三段磁选精矿为最终精矿,三段磁选尾矿为最终尾矿。
3.根据权利要求2所述的一种铁磁矿的磨选方法,其特征在于,所述二段磁选机磁场强度为0.18T。
4.根据权利要求2所述的一种铁磁矿的磨选方法,其特征在于,所述三段磁选机磁场强度为0.16T。
5.根据权利要求1所述的一种铁磁矿的磨选方法,其特征在于,浓磁磁选精矿产品细度为-200目占25%±5%。
6.根据权利要求1所述的一种铁磁矿的磨选方法,其特征在于,二段球磨机的混合介质装载重量为50吨~65吨和二段球磨机的直径为3600mm,球磨机的长度6000mm。
7.根据权利要求1所述的一种铁磁矿的磨选方法,其特征在于,二段磨矿过程中,磨矿介质充填率为36~42%。
8.根据权利要求1所述的一种铁磁矿的磨选方法,其特征在于,所述陶瓷球选用三种不同规格,钢球为单一球径30mm钢球,所述陶瓷球的直径介于20-30mm。
9.根据权利要求1或8所述的一种铁磁矿的磨选方法,其特征在于,所述陶瓷球的直径选用三种规格,分别为30mm、25mm和20mm,三种规格的陶瓷球添加比例为20~25%:20~25%:50~60%;所述钢球为单一球径30mm钢球。
10.根据权利要求1所述的一种铁磁矿的磨选方法,其特征在于,混合介质中陶瓷球和钢球混合添加重量比为陶瓷球:钢球=3:1。
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