CN1454715A

CN1454715A - 铁矿选矿方法

Info

Publication number: CN1454715A
Application number: CN 03117710
Authority: CN
Inventors: 周涛
Original assignee: 韩淑芬
Priority date: 2003-04-18
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2003-11-12
Anticipated expiration: 2023-04-18
Also published as: CN1215908C

Abstract

本发明公开了一种从自然界铁矿脉石，或含铁工业废渣中选出入炉铁矿的选矿方法，以克服现有选矿工艺不能有效地、低成本地、无污染地脱除铁矿中较高的有害元素的不足。其工艺流程为：将铁矿和/或含铁工业废渣经过破碎和/或细磨后进行筛分，与水混合形成矿浆然后搅拌漂洗分层，脱去上部轻质杂质，沉积质重的铁矿粒，在水冲作用下滤渣。本发明可脱除铁矿中≥50～60％的砷，≥60～70％的铜，≥70～75％的硫，≥75～85％的磷。对带磁性的Fe₃O₄其TFe回收率和提高TPe品位同磁选法相当，对不带磁性的Fe₂O₃可提高含TFe品位11～21％，TFe回收率为66～76％。

Description

铁矿选矿方法

技术领域

本发明涉及一种物理法的选矿方法，具体的说是从自然界铁矿脉石中，或含铁工业废渣中选出入炉铁矿的选矿方法。

背景技术

现有选矿工艺对带磁性的Fe₃O₄大多采用磁选法，由于S、P在铁中以FeS₂和FeP的形式存在，并且FeS₂和FeP在铁中分布的比例远高于分布在脉石中的SO₂和P₂O₅。而Fe₃O₄所具有的磁性使外FeS₂和FeP能被磁选机轻易地吸附，所以，磁选法不能有效地脱除S、P等有害元素。对不带磁性的Fe₂O₃大多采用重力法之一的摇床工艺，至于使用化学捕捉剂的浮选法和逆浮选法已属于化学选矿法的范围，故在此不作评述。摇床法虽与分层法同属物理选矿法，但因工艺原理所限，仅能部份脱除脉石中比重较轻地SO₂和P₂O₅，对铁矿中的FeS₂和FeP基本不能脱除。同时，摇床的TFe回收率偏低，矿耗较大，直接造成选矿成本增加。个别选矿厂也采用焙烧—磁选法选矿。焙烧一磁选法生产成本高、投资大、工艺繁杂、能源消耗大、污染空气，且只能处理含S＜0.5％的铁矿，对含S＞0.5～1％的高硫铁矿则无法处理。对脱P无效。至于近年来才发明并刚投入选矿的新工艺一磁筛法(中国科学院再生利用研究所的发明专利)，只能处理带磁性的Fe₃O₄，具有提高TFe回收率，降低矿耗白优点，但其缺点一是不能处理不带磁性的Fe₂O₃；二是不能有效地脱除S、P等有害元素。

在自然界中S、P以SO₂或P₂O₅的形式分布在铁矿脉石中，以FeS₂或FeP的形式分布在铁中。由于各元素之间比重的不同，致密度高的元素因比重大，在水中的沉降速度将快于致密度低比重小的元素，其沉降时间因速度而决定长短。在保持适当比例的矿浆浓度并较准确地控制矿浆流速和液面高低时，各元素及其化合物受其比重的影响，将在矿浆沉淀过程中户生自然分层沉淀现象，有效地把握这一自然现象既可排除不需要的有害元素及其化合物和保留有用元素及其化合物。将这一基本陈理运用到选矿工艺中，则能有效地脱除铁矿中的有害元素，获得质量符合冶炼工艺要求的入炉铁矿。由于本选矿法的基本原理是通过控制矿粒在水中的沉降速度和沉降时间，使得矿物在矿浆沉淀过程中形成自然分层沉淀。并利用这一自然现象而有效地实施选矿工艺操作，故名为分层选矿法，简称分层法。

发明内容

本发明旨在针对现有选矿工艺不能有效地、低成本地、无污染地脱除铁矿中较高的有害元素的不足，依据上述基本原理而提出一种克服其缺陷的铁矿选矿方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种铁矿选矿方法，其特征在于：将铁矿和/或含铁工业废渣经过破碎和/或细磨后进行筛分，与水混合形成矿浆然后搅拌漂洗分层，沉积质重的铁矿粒，在水冲作用下滤渣。

所述原料筛分目数为40～400目。

所述矿浆中原料与水的重量比为1∶3～1∶30。

所述含铁工业废渣包括硫酸渣、磷酸渣和钢渣。

所述矿浆在离心式搅拌池中搅拌漂洗，轻质泥沙杂质和/或酸液从离心式搅拌池上部的溢流口流出。

所述矿浆分层后，下部质重的矿粒从离心式搅拌池下部的出矿口在水流作用下落入沉铁池中，其中比重大的铅、砷等留在搅拌池。

所述沉铁池中的矿粒在水流作用下，较重的铁矿粒由挡水板挡住沉积，较轻的含硫、磷、或铜等有害元素物质越过挡水板沉入沉渣池中。

所述矿浆搅拌漂洗后，经过磁选，然后在水流作用下从搅拌池下部的出矿口落入沉铁池中，沉积质重的铁矿粒，在水冲作用下滤渣。

所述铁矿筛分前经过粗破、细破然后细磨，硫酸渣、磷酸渣不需破碎直接细磨。

所述钢渣在细磨后先经磁选，然后进行筛分。

本发明的有益效果表现在：

本发明对带磁性的Fe₃O₄采用磁选—分层法，对不带磁性的Fe₂O₃Fe₃O₄与Fe₂O₃的混合矿料均可采用分层法，其Tfe回收率高于摇床。分层法可有效地处理含S、P高达0.7～1％的高硫、高磷铁矿以及含砷、铜超过国标和冶炼工艺要求的高砷、高铜铁矿。另则，分层选矿法在处理某一有害元素高的铁矿时，也可以同时脱除其它有害元素，进一步提高铁矿的质量。

分层选矿法可脱除铁矿中≥50～60％的砷，≥60～70％的铜，≥70～75％的硫，≥75～85％的磷。对带磁性的Fe₃O₄其TFe回收率和提高TFe品位同磁选法相当，对不带磁性的Fe₂O₃可提高含TFe品位11～21％，TFe回收率为66～76％。当矿物中TFe品位较低时，脱除有害元素率和TFe回收率内下限，提高矿物TFe品位为上限。反之，当矿物中TFe品位较高时，脱除有害元素和TFe回收率为上限，而提高矿物TFe品位为下限。

附图说明图1为本发明流程框图

具体事实方式

在成为矿浆前的原料的致密度选择适当粒度，铁矿采用鄂式破碎机破碎，然后采用球磨机细磨，硫酸渣、磷酸渣不需破碎直接用球蘑机细磨，细磨后用分级机筛分，粒度为40～400目，较佳为160～280目(褐铁矿因致密度小，粒度小于120目)。钢渣细磨后先经磁选机进行磁选，磁铁矿也可经过磁选，磁选后不经脱泥直接进入沉铁池。

在离心式搅拌池中将细磨后的原料与水混合，重量比为1∶3～1∶30，形成矿浆。矿浆经搅拌漂洗后，由搅拌池上部的溢流口脱去轻质的泥沙杂质和硫酸渣及磷酸渣中的酸夜，即脱泥，然后降低水位，由下部出矿口让较重的矿粒在水流的推动下落入沉铁池中，其中比重大的铅、砷等留在搅拌池。

沉铁池的排渣排水口外设有一挡板，在水流推动下，较重的铁矿粒在流动过程中沉降到低于挡水板的高度，而较轻的含硫、磷、砷、铜等元素的有害物质则在水流推动下越过挡水板沉入沉渣池中。所述沉积的铁矿粒经脱水后制成铁精粉。所述沉渣经脱水后富集硫、磷、砷、铜，可用做他用。

经查阅有关资料并经与其它选矿工艺进行对比试验，分层选矿法对不带磁性的Fe₂O₃，其Tfe回收率和提高TPe品位已达到目前重力选矿工艺的先进水平。对Fe₃O₄和Fe₂O₃铁矿中的S、P等有害元素的脱除率已达到目前已知的物理选矿法的极限。试举例说明：

例1：

铁矿主要成份：TFe：52.81％；S：0.69％；P：0.024％；AS：0.11％；矿耗：1.43T。

使用摇床的结果如下：TPe：56.31％，TFe回收率：74.56％，提高TFe品位6.63％；S：0.46％，S脱除率：53.38％；P：0.020％，P脱除率：41.22％；AS：0.093％，AS脱除率：40.88％。

使用分层法的结果如下：Tfe：58.50％，TFe回收率：77.46％，提高TFe品位：10.77％；S：0.26％，S1脱除率：73.65％；P：0.008％，P脱除率：76.69％；AS：0.072％，AS脱除率：54.23％。

使用磁选—分层法结果如下(铁矿为弱磁性)：TFe：60.33％，TFe回收率：79.89％，提高Tfe品位14.24％；S：0.27％，S脱除率：72.64％；P：微量，P脱除率＞81％，AS：0.070％，AS脱除率：55.5％。

拟定粒度为200目，矿浆比1∶15～20，流速为1.8m/s，在沉铁池中的沉积时间为60秒左右。

例2：

铁矿主要成份：TFe：49.56％，S：0.074％，P：0.675，矿耗：1.504T。

使用分层法结果如下：TFe：55.55％，TFe回收率：74.54％，提高TFe品位：12％；S：0.031％，S脱除率：72.15％；P：0.14％，P脱除率：86.21％。

拟定粒度为200目，矿浆比1∶25～30，流速为1.8m/s，在沉铁池中的沉积时间为60秒左右。

例3：

铁矿主要成份：TFe：43％，S：0.074％，P：0.62％，矿耗1.7344T。

使用摇床结果如下：TFe：49.30％，TFe回收率：66.1％，提高TFe品位：14.65％；S：0.008％；P：0.52％，P脱除率：51.64％。

使用分层法结果如下：TFe：50.71％，TFe回收率：68％，提高TFe品位：17.93％；P：0.24％，P脱除率：77.68％。

拟订粒度为100目，矿浆比1∶25～30，流速为2.3m/s，在沉铁池中的沉积时间为50秒左右。

对于褐铁矿，TFe：52％，拟订粒度为100目，矿浆比1∶20～25，流速为1.3m/s，在沉铁池中的沉积时间为70秒左右。

由此可见，分层选矿法对有害元素脱除的效果是根据该元素及其化合物的比重大小而变化的，比重越小的有害元素及其化合物其脱除率越高，反之则低。所以，对目前其它选矿工艺最难脱除的S、P等有害元素，其脱除率最高。这是分层选矿法独有的特点和优点，也是其与目前世上广泛采用的其它物理选矿法的不同之处。

Claims

1、一种铁矿选矿方法，其特征在于：将铁矿和/或含铁工业废渣经过破碎和/或细磨后进行筛分，与水混合形成矿浆然后搅拌漂洗分层，沉积质重的铁矿粒，在水冲作用下滤渣。

2、根据权利要求1所述的一种铁矿选矿方法，其特征在于：所述矿浆在搅拌池中搅拌漂洗，轻质泥沙杂质和/或酸液从离心式搅拌池上部的溢流口流出。

3、根据权利要求2所述的一种铁矿选矿方法，其特征在于：所述矿浆分层后，下部质重的矿粒从离心式搅拌池下部的出矿口在水流作用下落入沉铁池中，其中比重大的铅、砷等留在搅拌池。

4、根据权利要求3所述的一种铁矿选矿方法，其特征在于：所述沉铁池中的矿粒在水流作用下，其中较重的铁矿粒由挡水板挡住沉积，较轻的含硫、磷、砷或铜等有害元素物质越过挡水板沉入沉渣池中。

5、根据权利要求1所述的一种铁矿选矿方法，其特征在于：所述矿浆搅拌漂洗后，经过磁选，然后在水流作用下从搅拌池下部的出矿口落入沉铁池中，沉积质重的铁矿粒，在水冲作用下滤渣。

6、根据权利要求1至5任意所述的一种铁矿选矿方法，其特征在于：所述原料筛分目数为40～400目。

7、根据权利要求1至5任意所述的一种铁矿选矿方法，其特征在于：所述矿浆中原料与水的重量比为1∶3～1∶30。

8、根据权利要求1至5任意所述的一种铁矿选矿方法，其特征在于：所述含铁工业废渣包括硫酸渣、磷酸渣和钢渣。

9、根据权利要求1至5任意所述的一种铁矿选矿方法，其特征在于：所述铁矿筛分前经过粗破、细破然后细磨，硫酸渣、磷酸渣不需破碎直接细磨。