技术领域
[0001] 本
发明涉及从铁矿床生产铁矿石精矿的新方法，该铁矿石精矿适于铁和钢的制造过程。因此，本发明进一步涉及去除
矿体中存在的脉石矿物。这些是通过采用阻落分级技术，随后基于它们的物理性能采用
磁选机来实现的。
背景技术
[0002] 通常原矿(ROM)铁矿石矿物不直接用于铁和钢制造过程。过去直至最近，全世界范围的高品质铁矿床都是丰富的。然而，全世界对钢需求的指数级增长迅速消耗上述这种富矿床。因此，为了寻找可替代的铁矿石源，钢铁工业被迫用贫矿、
尾矿(矿泥)和其它具有高铁含量的矿床作为原材料源。但是这类矿床需要选矿技术的新方法，与用高品质铁矿石相比，该选矿技术新方法因为较高浓度的脉石矿物而能够产生对铁和钢制造过程品质适合的铁矿石精矿。到目前为止，铁矿石工业处理这类矿石的最普通的方法是
破碎和筛分，随后重
力精选(跳汰，摇床等)并磁选。但这些方法不适于所有类型的矿石并且在尾矿(较低回收)中报告了铁值(value)的显著损失。流程也复杂，具有一系列单元操作，这也使其更不具备经济吸引力。由于在贫矿床中脉石的浓度高，有时因为形成矿体的复杂地理条件其与铁矿石矿物形成复杂的组织关系。后成型过程例如这类矿床的
风化有时导致形成包覆层，该包覆层由包围铁矿石矿物的氢
氧化合物矿物组成。这类包覆层难以通过传统的选矿技术包括磁选去除。因此，开发了一种新方法，对多种铁矿床、矿山和选矿厂不同阶段的产品以及其它含有相当铁含量的矿床进行选矿。
[0003] 发明目的
[0004] 本发明的目的是提出一种通过选择性地减少脉石矿物生产铁矿石精矿的新方法；
[0005] 本发明的另一个目的是提出一种适合的选矿方法，用于处理各种类型的铁矿床、矿泥、尾矿和其它含有高铁值的矿床；
[0006] 本发明的进一步目的是提出一种基于铁矿石矿物和脉石矿物的物理性能的阻落分级技术；
[0007] 本发明的再进一步目的是提出对氧化矿的阻落分级。
[0008] 发明概述
[0009] 根据本发明，提供的生产铁矿石精矿的方法包括以下步骤：
[0010] 破碎贫矿、矿泥和其它矿床以生产尺寸小于1.5mm的铁矿石颗粒；
[0011] 使所述颗粒经受选择性分离步骤以使铁矿石矿物与脉石矿物脱离；并且[0012] 用低强度
磁选机(LIMS)和高强度磁选机(HIMS)获得具有高铁含量(60％-67％)的富集矿石。
[0014] 用附图对本发明进行更详细的解释：
[0015] 图1：示出了铁矿石矿物和脉石矿物之间的组织关系。
[0016] 图2：示出了对用于本发明开发的铁矿石所提出的
流程图。
[0017] 图3：示出了阻落分级器的底流部分和溢流部分的颗粒尺寸分布。
[0018] 发明详述
[0019] 在铁矿床中，赤铁矿、
磁铁矿和针铁矿是主要的含铁矿物。基于这些矿物的精选，通常将矿床分成两种类型如赤铁矿和磁铁矿。通常的脉石矿物是
硅酸盐和
碳酸盐。这些脉石矿物和矿石矿物之间的组织关系由形成这些矿床过程中的地理条件以及随后的热液蚀变和风化决定。因此，关键的是理解详细的组织关系及它们对这些矿体析出分析的影响。对于本发明，用现有的设备进行具体的组织和析出分析。其还确认了脉石矿物的类型(
石英、
硅酸铝、方解石、白
云石、氢氧化合物矿物)以及它们的物理性能。该数据用于选择
粉碎(破碎和
研磨)参数和接下来的单元操作。铁矿石矿物通常比脉石矿物更重，并且与伴生的脉石矿物相比，由于硬度和解理的不同，它们的破碎性能是不同的。因此，粉碎时，脉石矿物碎为较细的尺寸而大部分铁矿石矿物形成粗尺寸。
[0020] 在本发明的方法中，利用铁矿石矿物和脉石矿物的物理性能、尺寸和
密度的不同而将其分离。当这些固体颗粒落入
流体介质中时，它们根据尺寸、形状和密度(
浮力)的不同而沉降。在阻落分级法中，这些沉降的固体颗粒在流体介质中的分离通过调节流体介质(固体悬浮在介质中形成的假液体)的流动和密度控制。在该方法中，较重且较粗的颗粒沉降到流化区以下并称为底流部分，该底流部分从分级器底部收集。另一方面，较轻且较细的颗粒沿着流体介质从分级器的侧边流动并且这部分称为溢流部分。
[0021] 在本发明中，将给料颗粒的粒度分布控制在0-1mm的尺寸，并且
对流体介质(搅拌
水(teeter water))的速度进行革新性的调整以使重且大的铁矿石矿物与较轻且细的脉石矿物分离。搅拌水流速取决于单元(阻落分级)的设计参数。在本发明中，＞75微米尺寸和4-5.5gm/cc密度的铁矿石矿物作为底流部分收集，并且在溢流部分所报告的脉石矿物具有75-200微米的尺寸及2-4gm/cc的密度。
[0022] 本发明的代表性实施方案提供了在选矿同时使矿石矿物去除矿泥的新方法。考虑到伴生的脉石矿物及脉石矿物精细的尺寸范围(粉碎过程中产生的)，通常在尺寸减小后进行去除矿泥操作以去除矿泥，矿泥在随后的选矿单元操作中难以分离。以革新性的方式利用流体介质的流动和颗粒运动引起的磨耗效应去除矿石矿物的包覆层并且也去除矿泥。因此，与传统的去除矿泥操作如旋流器相比，阻落分级器是最好的选择，因为阻落分级法器基于颗粒尺寸和密度的不同通过分选脉石相也充当了精选单元操作。
[0023] 该革新性方法主要优势之一是同时精选磁铁矿和赤铁矿矿石矿物。当矿体含有磁铁矿和赤铁矿矿物时，在传统的选矿方法中(去除矿泥后)，首先用低强度磁选机(LIMS)使磁铁矿与给料分离，然后在高强度磁选机(HIMS)中将该过程的非
磁性部分进一步处理以回收赤铁矿矿石矿物。需要该两步的方法，因为磁铁矿是
铁磁性的并且赤铁矿是
顺磁性矿物。在两种磁性分离技术中，为获得期望的精矿品质，必须多于两个循环(步骤)。因此，在传统的方法中，由于三个阶段操作即去除矿泥、LIMS和HIMS，Fe值(Fe回收)的损失是非常高的。另一方面，本革新性方法能在一步中对赤铁矿和磁铁矿两者同时进行(perfumes)去除矿泥和回收，并且因此产生了具有较高Fe回收值的期望品质的精矿。
[0024] 本发明中，为了使铁值(精选等级)进一步改善，用传统技术对阻落分级器底流进行附加选矿。在本发明中，用磁和
重力分离技术从阻落分级器的溢流部分回收Fe值。
实施例[0025] 风化的磁铁矿(铁分布-50％磁铁矿，30％赤铁矿及20％针铁矿)[0026] 用含铁55-65％的磁铁矿并用该新方法实施实验。在一个试验中，将1吨ROM破碎并研磨成小于1mm尺寸然后用阻落分级器处理。实验条件如给料矿浆密度20-30重量％，给料速率0.1-0.5t/hr，搅拌床压力0.04-0.09巴，并且搅拌水流速3-12LPM。通过这一过程，获得了具有64-67.5％Fe的精矿。实验结果(阻落分级器)如图3中所描绘。将溢流部分在LIMS和/或HIMS中处理并且约60％的矿石矿物作为磁性部分来分离。将64％-66％Fe的底流精矿也在LIMS和/或HIMS中处理，产生+67％Fe等级的精矿。
