磁铁矿串联高压辊磨协同拋尾节能粉碎方法 |
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| 申请号 | CN202011483145.3 | 申请日 | 2020-12-16 | 公开(公告)号 | CN112718194B | 公开(公告)日 | 2022-09-27 |
| 申请人 | 安徽新建矿业工程技术有限责任公司; 安徽马钢矿业资源集团南山矿业有限公司; | 发明人 | 葛新建; 陈于海; 桂志海; 程传麟; 胡佛明; 沈远海; 吴国军; 葛琨; 杨书春; 刘翀; 常军; 胡城; 刘广才; 赵文涛; 刘进; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了磁 铁 矿 串联 高压辊磨协同拋尾节能 粉碎 方法，涉及 磁铁 矿石 选矿技术领域；本发明包括将已 破碎 的磁铁矿原矿给入一段高压 辊磨机 ，一段辊压产品给入到一次筛分，一次筛分筛上产品给入到一段磁 滑轮 ，一段磁滑轮精矿返回到一段高压辊磨机，一次筛分筛下产品给入到粉矿干选机，粉矿干选机精矿给入到二段高压辊磨机，二段辊压产品给入到二次筛分，二次筛分筛上产品给入到二段磁滑轮，二段磁滑轮精矿返回到二段高压辊磨机，二次筛分筛下产品给入到湿式 磁选 机，得到粗精矿；采用本发明的方法，粗精矿品位提高明显、回收率好、 磁性 铁回收率高；有利于提高能效比，增加主厂房产量，实现节能增效。 | ||||||
| 权利要求 | 1.磁铁矿串联高压辊磨协同拋尾节能粉碎方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 磁铁矿串联高压辊磨协同拋尾节能粉碎方法技术领域背景技术[0002] 近年来，随着我国经济的持续高速发展，钢铁的市场分量仍然极为重要，对铁矿石的需求量一直非常巨大。而我国铁矿资源富矿少、贫矿多，“贫、细、杂”的特点随着铁矿石的大量开采变得更加突显，为了保证铁金属量的供应，边界品位持续下降，导致选矿行业易选矿石比例一步步降低，选矿难度不断加大，选矿成本较大幅度提高。 [0003] 现行比较主流的磁铁矿选矿工艺：经典“三段一闭路碎矿‑阶段磨矿阶段选别工艺”，后续有“高频细筛提质降杂工艺”、碎矿与磨矿之间增设高压辊磨进行超细碎工艺、淘洗磁选机深度精选工艺等。这些工艺流程均是在经典工艺中增设一道或几道工序改进而来，以适应原矿性质的变化，稳定了精矿品质，但也延长了选矿工艺流程、增加了能耗和成本。原矿品位较大幅度降低之后，量变引起质变，入选矿石的性质会发生较大变化，现行选矿工艺难以适应，需要增设几道工序加以改进，导致选矿工艺流程变得非常冗长，成本过高，难以满足市场需求。针对原矿性质的较大变化，亟需开发一套简短高效节能碎磨新工艺，以降低入磨矿石量，提高入磨矿石品位，稳定选矿工艺各项指标，达到降本增效的目的；因此，急需磁铁矿串联高压辊磨协同拋尾节能粉碎方法来解决这个问题。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供磁铁矿串联高压辊磨协同拋尾节能粉碎方法，以降低入磨矿石量，提高入磨矿石品位，稳定选矿工艺各项指标，达到降本增效的目的。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：磁铁矿串联高压辊磨协同拋尾节能粉碎方法，包括以下步骤： [0006] 步骤1：准备好已破碎的磁铁矿原矿； [0007] 步骤2：将磁铁矿给入一段高压辊磨机，进行一段高压辊磨作业，得到一段辊压产品； [0008] 步骤3：将步骤2中所得一段辊压产品给入到一次筛分，得到一次筛分筛下产品和一次筛分筛上产品； [0010] 步骤5：将步骤4中所得一段磁滑轮精矿返回到一段高压辊磨机，进行一段循环高压辊磨作业； [0011] 步骤6：将步骤3中所得一次筛分筛下产品给入到粉矿干选机，进行粉矿干选机拋尾作业，得到粉矿干选机精矿和粉矿干选机尾矿； [0012] 步骤7：将步骤6中所得粉矿干选机精矿给入到二段高压辊磨机，进行二段高压辊磨作业，得到二段辊压产品； [0013] 步骤8：将步骤7中所得二段辊压产品给入到二次筛分，得到二次筛分筛下产品和二次筛分筛上产品； [0014] 步骤9：将步骤8中所得二次筛分筛上产品给入到二段磁滑轮，进行二段磁滑轮拋尾作业，得到二段磁滑轮尾矿和二段磁滑轮精矿； [0015] 步骤10：将步骤9中所得二段磁滑轮精矿返回到二段高压辊磨机，进行二段循环高压辊磨作业； [0016] 步骤11：将步骤8中所得二次筛分筛下产品给入到湿式磁选机，进行湿式磁选拋尾作业，得到粗精矿和湿式磁选尾矿。 [0017] 在一种优选的技术方案中，上述方法还包括： [0018] 步骤12：将步骤11中所得湿式磁选尾矿给入到旋流器，旋流器为平底水力旋流器，直径为400mm～600mm，溢流口直径为160mm～200mm，沉砂口直径为60mm～80mm，矿浆给入压强为0.04MPa～0.05MPa，进行分级浓缩作业，得到溢流和沉砂； [0019] 步骤13：将步骤12中所得沉砂给入到脱水筛，脱水筛筛网尺寸为0.2mm～0.5mm，进行脱水作业，得到细砂和脱水筛下产品； [0020] 步骤14：将步骤12中所得溢流和将步骤13中所得脱水筛下产品合并到一起，得到尾矿。 [0021] 在一种优选的技术方案中，上述方法还包括步骤15：将步骤4中所得一段磁滑轮尾矿、步骤6中所得粉矿干选机尾矿和步骤9中所得二段磁滑轮尾矿合并到一起，给入到弛张筛，弛张筛的筛网尺寸为3mm～10mm，进行分级作业，得到粗粒石子、中粒石子和细粒石子。 [0022] 优选的，步骤3中一次筛分为干式筛分，筛网尺寸为3mm～8mm；同时，在本方案的步骤8中较优的，二次筛分为湿式筛分，筛网尺寸为0.3mm～1.0mm，在筛分之前添加水将二段辊压产品淋湿，筛分过程中补加水保持湿润。 [0023] 优选的，步骤2中一段高压辊磨机辊间挤压辊比压强为3.8MPa～4.5MPa，辊压线速度为5m/s～15m/s，辊间距10mm～60mm。 [0024] 优选的，步骤4中一段磁滑轮滚筒表面场强为2500～4000奥斯特，一段磁滑轮带速为1.0m/s～2.2m/s。 [0025] 优选的，步骤6中粉矿干选机滚筒表面场强为2500～3500奥斯特。 [0026] 优选的，步骤7中二段高压辊磨机辊间挤压辊比压强为4.0MPa～5.0MPa，辊压线速度为5m/s～20m/s，辊间距5mm～30mm，。 [0027] 优选的，步骤9中二段磁滑轮滚筒表面场强为2000～3000奥斯特，二段磁滑轮带速为1.6m/s～3.4m/s。 [0028] 优选的，步骤11中湿式磁选机为半逆流筒式磁选机，滚筒表面场强为1800～2500奥斯特。 [0029] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0030] 该磁铁矿串联高压辊磨协同拋尾节能粉碎方法，采用两次串联的高压辊磨粉碎，高压辊磨机破碎比达2～6，一段高压辊磨作业将碎矿产品粉碎至5mm以下，二段高压辊磨作业将矿石粉碎至0.5mm以下，大幅降低了入磨矿石粒度；同时，两段高压辊磨机串联逐级解离预先抛出尾矿可达60％，大幅降低了入磨矿石量，同时提高入磨矿石品位可达20％；另外，与一段球磨主流工艺平均能耗相比，本发明磁铁矿串联高压辊磨协同拋尾节能粉碎方法可节能30％以上；另外，采用本方法处理后，粗精矿品位提高明显、回收率好、磁性铁回收率高，适合生产推广；综上，本发明有利于提高能效比，增加主厂房产量，实现节能增效。附图说明 [0031] 图1为本发明的一种实施方式的工艺流程示意图； [0032] 图2为本发明的另一种实施方式的工艺流程示意图。 具体实施方式[0033] 如图1所示，磁铁矿串联高压辊磨协同拋尾节能粉碎方法，包括以下步骤： [0034] 步骤1：准备好已破碎的磁铁矿原矿，为了更好地进行生产作业，一般可以将原矿粒度范围控制在‑30mm～‑12mm，即破碎后的原矿最大粒级不超过30mm至最大粒级不超过12mm，具体依实际需要和生产情况而定； [0035] 步骤2：将磁铁矿给入一段高压辊磨机，进行一段高压辊磨作业，得到一段辊压产品；较优的，一段高压辊磨机辊间挤压辊比压强为3.8MPa～4.5MPa，辊压线速度为5m/s～15m/s，辊间距10mm～60mm； [0036] 步骤3：将步骤2中所得一段辊压产品给入到一次筛分，得到一次筛分筛下产品和一次筛分筛上产品；较优的，一次筛分为干式筛分，筛网尺寸为3mm～8mm； [0037] 步骤4：将步骤3中所得一次筛分筛上产品给入到一段磁滑轮，进行一段磁滑轮拋尾作业，得到一段磁滑轮尾矿和一段磁滑轮精矿；较优的，一段磁滑轮滚筒表面场强为2500～4000奥斯特，一段磁滑轮带速为1.0m/s～2.2m/s； [0038] 步骤5：将步骤4中所得一段磁滑轮精矿返回到一段高压辊磨机，进行一段循环高压辊磨作业； [0039] 步骤6：将步骤3中所得一次筛分筛下产品给入到粉矿干选机，进行粉矿干选机拋尾作业，得到粉矿干选机精矿和粉矿干选机尾矿；较优的，粉矿干选机滚筒表面场强为2500～3500奥斯特； [0040] 步骤7：将步骤6中所得粉矿干选机精矿给入到二段高压辊磨机，进行二段高压辊磨作业，得到二段辊压产品；较优的，二段高压辊磨机辊间挤压辊比压强为4.0MPa～5.0MPa，辊压线速度为5m/s～20m/s，辊间距5mm～30mm； [0041] 步骤8：将步骤7中所得二段辊压产品给入到二次筛分，得到二次筛分筛下产品和二次筛分筛上产品；较优的，二次筛分为湿式筛分，筛网尺寸为0.3mm～1.0mm，在筛分之前添加水将二段辊压产品淋湿，筛分过程中补加水保持湿润； [0042] 步骤9：将步骤8中所得二次筛分筛上产品给入到二段磁滑轮，进行二段磁滑轮拋尾作业，得到二段磁滑轮尾矿和二段磁滑轮精矿；较优的，二段磁滑轮滚筒表面场强为2000～3000奥斯特，二段磁滑轮带速为1.6m/s～3.4m/s； [0043] 步骤10：将步骤9中所得二段磁滑轮精矿返回到二段高压辊磨机，进行二段循环高压辊磨作业； [0044] 步骤11：将步骤8中所得二次筛分筛下产品给入到湿式磁选机，进行湿式磁选拋尾作业，得到粗精矿和湿式磁选尾矿；较优的，湿式磁选机为半逆流筒式磁选机，滚筒表面场强为1800～2500奥斯特。 [0045] 请参阅图2，为了进一步地提高尾矿价值，上述方法还可以包括： [0046] 步骤12：将步骤11中所得湿式磁选尾矿给入到旋流器，旋流器为平底水力旋流器，直径为400mm～600mm，溢流口直径为160mm～200mm，沉砂口直径为60mm～80mm，矿浆给入压强为0.04MPa～0.05MPa，进行分级浓缩作业，得到溢流和沉砂； [0047] 步骤13：将步骤12中所得沉砂给入到脱水筛，脱水筛筛网尺寸为0.2mm～0.5mm，进行脱水作业，得到细砂和脱水筛下产品； [0048] 步骤14：将步骤12中所得溢流和将步骤13中所得脱水筛下产品合并到一起，得到尾矿。 [0049] 请参阅图2，为了进一步地提高尾矿价值，上述方法还可以包括： [0050] 步骤15：将步骤4中所得一段磁滑轮尾矿、步骤6中所得粉矿干选机尾矿和步骤9中所得二段磁滑轮尾矿合并到一起，给入到弛张筛，弛张筛的筛网尺寸为3mm～10mm，进行分级作业，得到粗粒石子、中粒石子和细粒石子。 [0051] 实施例1： [0052] 以单台高压辊磨机处理能力500万t/a的某选矿厂为例，原矿样取自该选矿厂碎矿作业最终产品，样品主要为磁铁矿、假象赤铁矿、赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿、菱铁矿和硅酸铁，原矿化学多元素分析、铁物相分析结果、粒度组成分析结果分别见表1、表2和表3。 [0053] 表1原矿化学多元素分析结果/％ [0054] 元素 TFe SiO2 Al2O3 CaO MgO S P K2O含量 21.38 37.22 11.36 4.60 3.20 1.27 0.741 0.627 元素 Na2O MnO ZnO TiO2 Cr2O3 V2O5 CuO NiO 含量 2.35 0.140 0.008 0.729 ＜0.005 0.118 0.005 ＜0.005 [0055] 表2原矿铁物相分析结果 [0056] [0057] 表3原矿粒度组成 [0058] 粒度范围(mm) 产率(％) 负累积(％)﹢15 15.89 100.00 ﹣15﹢10 8.06 84.11 ﹣10﹢5 24.08 76.05 ﹣5﹢3.2 12.11 51.97 ﹣3.2﹢2.0 6.50 39.86 ﹣2.0﹢0.9 11.05 33.36 ﹣0.9﹢0.5 5.29 22.31 ﹣0.5﹢0.25 5.67 17.02 ﹣0.25﹢0.10 3.27 11.35 ﹣0.10﹢0.074 2.07 8.08 ﹣0.074 6.01 6.01 [0059] 对以上矿石采用本发明的方法进行粉碎和预选，工艺流程如图2所示，其步骤为： [0060] 步骤1：取该选矿厂碎矿产品作为本实施例原矿，粒度为‑16mm； [0061] 步骤2：将原矿给入一段高压辊磨机，辊间挤压辊比压强为4.1MPa，辊压线速度为9m/s，辊间距55mm，进行一段高压辊磨作业，得到一段辊压产品； [0062] 步骤3：将步骤2中所得一段辊压产品给入到一次筛分，一次筛分的筛网尺寸为3mm，得到一次筛分筛下产品和一次筛分筛上产品； [0063] 步骤4：将步骤3中所得一次筛分筛上产品给入到一段磁滑轮，一段磁滑轮滚筒表面场强为3500奥斯特，一段磁滑轮带速为1.2m/s，进行一段磁滑轮拋尾作业，得到一段磁滑轮尾矿和一段磁滑轮精矿； [0064] 步骤5：将步骤4中所得一段磁滑轮精矿返回到一段高压辊磨机，进行一段循环高压辊磨作业； [0065] 步骤6：将步骤3中所得一次筛分筛下产品给入到粉矿干选机，粉矿干选机滚筒表面场强为3000奥斯特，进行粉矿干选机拋尾作业，得到粉矿干选机精矿和粉矿干选机尾矿； [0066] 步骤7：将步骤6中所得粉矿干选机精矿给入到二段高压辊磨机，辊间挤压辊比压强为4.5MPa，辊压线速度为12m/s，辊间距20mm，进行二段高压辊磨作业，得到二段辊压产品； [0067] 步骤8：将步骤7中所得二段辊压产品给入到二次筛分，二次筛分的筛网尺寸为0.5mm，得到二次筛分筛下产品和二次筛分筛上产品； [0068] 步骤9：将步骤8中所得二次筛分筛上产品给入到二段磁滑轮，二段磁滑轮滚筒表面场强为2500奥斯特，二段磁滑轮带速为2.4m/s，进行二段磁滑轮拋尾作业，得到二段磁滑轮尾矿和二段磁滑轮精矿； [0069] 步骤10：将步骤9中所得二段磁滑轮精矿返回到二段高压辊磨机，进行二段循环高压辊磨作业； [0070] 步骤11：将步骤8中所得二次筛分筛下产品给入到湿式磁选机，湿式磁选机为半逆流筒式磁选机，滚筒表面场强为2000奥斯特，进行湿式磁选拋尾作业，得到粗精矿和湿式磁选尾矿； [0071] 步骤12：将步骤11中所得湿式磁选尾矿给入到旋流器，旋流器为平底水力旋流器，直径为500mm，溢流口直径为180mm，沉砂口直径为50mm，矿浆给入压强为0.04MPa，进行分级浓缩作业，得到溢流和沉砂； [0072] 步骤13：将步骤12中所得沉砂给入到脱水筛，脱水筛筛网尺寸为0.2mm，进行脱水作业，得到细砂和脱水筛下产品； [0073] 步骤14：将步骤12中所得溢流和将步骤13中所得脱水筛下产品合并到一起，得到尾矿； [0074] 步骤15：将步骤4中所得一段磁滑轮尾矿、步骤6中所得粉矿干选机尾矿和步骤9中所得二段磁滑轮尾矿合并到一起，给入到弛张筛，弛张筛的上层筛网尺寸为10mm、下层筛网尺寸为5mm，进行分级作业，得到粗粒石子、中粒石子和细粒石子； [0075] 实施例1选别结果见表4。 [0076] 表4磁铁矿串联高压辊磨协同拋尾节能粉碎方法生产结果(％) [0077] 产品 产率 TFe mFe 回收率 磁性铁回收率粗精矿 43.06 41.16 38.07 82.90 96.83 尾矿 13.89 5.13 0.58 3.33 0.48 细砂 16.05 5.72 0.75 4.29 0.71 细粒石子(‑5mm) 13.09 6.01 0.97 3.68 0.75 中粒石子(‑10mm+5mm) 9.28 8.37 1.26 3.63 0.69 粗粒石子(‑16mm+10mm) 4.63 9.98 2.01 2.16 0.55 原矿 100 21.38 16.93 100.00 100.00 [0078] 表4数据显示，采用本发明工艺处理磁铁矿，获得了粗精矿品位41.16％、回收率82.90％、磁性铁回收率96.83％，合计拋尾56.94％的较好指标。表4数据还显示，两段预选拋尾共回收了43.05％的砂石料，分别为细砂16.05％、细粒石子(‑5mm)13.09％、中粒石子(‑10mm+5mm)9.28％及粗粒石子(‑16mm+10mm)4.63％。细砂符合GBT14684‑2011《建设用砂标准》Ⅱ类标准，三种不同粒级石子均符合符合GBT14685‑2011《建设用卵石、碎石标准》，可作为建筑用砂石骨料销售。 [0079] 生产中测算得出所获得最终粗精矿‑0.074mm粒级含量达39.73％，细度接近一段磨矿分级溢流的水平；邦德功指数为9.8025kWhh/t(P＝74μm)；一段辊压单位能耗为1.42kWh/t，二段辊压单位能耗为1.28KWh/t，一段循环负荷50.30％，二段循环负荷 160.40％。与一段球磨主流工艺平均能耗相比，本发明磁铁矿串联高压辊磨协同拋尾节能粉碎方法节能32.5％。 [0080] 实施例2： [0081] 以安徽某磁铁矿为例，该选矿厂以高压辊磨代替细碎作业，碎矿产品粒度为‑30mm，原矿化学多元素分析、铁物相分析、粒度组成分析结果分别见表5、表6和表7。 [0082] 表5原矿化学多元素分析结果/％ [0083]元素 TFe mFe Al2O3 CaO Zn Gr S P 含量 36.09 29.25 4.29 6.81 0.16 0.01 0.84 0.76 元素 MnO K2O Na2O TiO2 MgO V2O5 SiO2 烧失量 含量 0.25 0.83 0.36 0.28 5.56 0.33 17.53 7.62 [0084] 表6原矿铁物相分析结果/％ [0085]矿物 磁铁矿 赤(褐)铁矿 磁黄铁矿 黄铁矿 菱铁矿 硅酸铁 含量 28.59 4.28 0.18 0.71 1.48 0.85 分配率 79.22 11.86 0.50 1.97 4.10 2.35 [0086] 表7原矿粒度组成 [0087] 粒度范围(mm) 产率(％) 负累积(％)‑30﹢10 26.79 100.00 ﹣10﹢5 21.95 73.21 ﹣5﹢1 19.26 51.26 ﹣1﹢0.5 15.91 32.00 ﹣0.5﹢0.1 9.83 16.09 ﹣0.10﹢0.074 1.65 6.26 ﹣0.074 4.61 4.61 [0088] 对以上矿石采用本发明的方法进行粉碎和预选，工艺流程如图1所示，其步骤为： [0089] 步骤1：取该选矿厂碎矿产品作为本实施例原矿，粒度为‑30mm； [0090] 步骤2：将原矿给入一段高压辊磨机，辊间挤压辊比压强为4.0MPa，辊压线速度为10m/s，辊间距60mm，进行一段高压辊磨作业，得到一段辊压产品； [0091] 步骤3：将步骤2中所得一段辊压产品给入到一次筛分，一次筛分的筛网尺寸为5mm，得到一次筛分筛下产品和一次筛分筛上产品； [0092] 步骤4：将步骤3中所得一次筛分筛上产品给入到一段磁滑轮，一段磁滑轮滚筒表面场强为4000奥斯特，一段磁滑轮带速为2.2m/s，进行一段磁滑轮拋尾作业，得到一段磁滑轮尾矿和一段磁滑轮精矿； [0093] 步骤5：将步骤4中所得一段磁滑轮精矿返回到一段高压辊磨机，进行一段循环高压辊磨作业； [0094] 步骤6：将步骤3中所得一次筛分筛下产品给入到粉矿干选机，粉矿干选机滚筒表面场强为3000奥斯特，进行粉矿干选机拋尾作业，得到粉矿干选机精矿和粉矿干选机尾矿； [0095] 步骤7：将步骤6中所得粉矿干选机精矿给入到二段高压辊磨机，辊间挤压辊比压强为4.5MPa，辊压线速度为15m/s，辊间距30mm，进行二段高压辊磨作业，得到二段辊压产品； [0096] 步骤8：将步骤7中所得二段辊压产品给入到二次筛分，二次筛分的筛网尺寸为0.5mm，得到二次筛分筛下产品和二次筛分筛上产品； [0097] 步骤9：将步骤8中所得二次筛分筛上产品给入到二段磁滑轮，二段磁滑轮滚筒表面场强为2500奥斯特，二段磁滑轮带速为2.4m/s，进行二段磁滑轮拋尾作业，得到二段磁滑轮尾矿和二段磁滑轮精矿； [0098] 步骤10：将步骤9中所得二段磁滑轮精矿返回到二段高压辊磨机，进行二段循环高压辊磨作业； [0099] 步骤11：将步骤8中所得二次筛分筛下产品给入到湿式磁选机，湿式磁选机为半逆流筒式磁选机，滚筒表面场强为2000奥斯特，进行湿式磁选拋尾作业，得到粗精矿和湿式磁选尾矿； [0100] 最后将步骤4中所得一段磁滑轮尾矿、步骤6中所得粉矿干选机尾矿、步骤9中所得二段磁滑轮尾矿和步骤11中所得湿式磁选尾矿合并到一起，为总尾矿； [0101] 实施例2选别结果见表8。 [0102] 表8实施例2生产结果(％) [0103]产品 产率 TFe mFe 回收率 磁性铁回收率 粗精矿 59.53 51.39 47.83 84.77 97.34 总尾矿 40.47 13.58 1.92 15.23 2.66 原矿 100 36.09 29.25 100.00 100.00 [0104] 表8数据显示，采用本发明工艺处理‑30mm粒级本实施例磁铁矿，获得了粗精矿品位51.39％、回收率84.77％、磁性铁回收率97.34％，合计拋尾40.47％的较好指标。生产中测算得出所获得最终粗精矿‑0.074mm粒级含量达41.15％，磁铁矿单体解离度达46.05％，达到一段磨矿分级溢流的水平，可取缔一段球磨，节能35％以上。 [0105] 以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。 [0106] 本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。 |
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