一种磁铁精矿资源化利用的选矿方法 |
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| 申请号 | CN202310708349.X | 申请日 | 2023-06-14 | 公开(公告)号 | CN116871044A | 公开(公告)日 | 2023-10-13 |
| 申请人 | 武钢资源集团程潮矿业有限公司; | 发明人 | 刘曙; 陈铁军; 黄雯; 万军营; 李鹏飞; 周仙霖; 李超前; 郑子康; 方绿玉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 铁 矿选矿技术领域，尤其涉及一种 磁铁 精矿资源化利用的选矿方法，本发明所设计的一种磁铁精矿资源化利用的选矿方法，包括步骤，将普通磁铁精矿原料分为一级磁铁精矿原料和二级磁铁精矿原料：一级磁铁精矿原料的分选过程为 水 力 旋流器 分级、塔磨机塔磨、 磁选 粗选和一段磁选精选和二段磁选精选；二级磁铁精矿原料的分选过程为水力旋流器分级、塔磨机塔磨、一段磁选精选和二段磁选精选；本发明的分选流程简单，该流程不使用浮选或化学选矿，且一段磁选精选和二段磁选精选之前均不需要进行脱磁处理，工艺流程简单，成本低廉、且环境友好。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种磁铁精矿资源化利用的选矿方法，其特征在于，包括步骤： |
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| 说明书全文 | 一种磁铁精矿资源化利用的选矿方法技术领域背景技术[0002] 目前，为响应国家双碳政策，各行各业都为降低碳排放寻找途径，钢铁行业占我国总碳排放的13％‑15％，因此无碳冶金工艺是钢铁行业亟需解决的问题。有研究表明：氢基还原用高品位球团矿具有良好的冶金性能，可以有效降低二氧化碳排放。因此，我国对高品位球团矿的需求日益加深，作为高品位球团矿的原料，高品位铁精矿的制备尤为重要。然而，我国铁矿石资源原矿品位低、矿石嵌布粒度细，脉石矿物夹杂较多，需要进行细磨深选，降低杂质含量，提高精矿品位。 [0003] 公告号为CN 112090578 A的中国发明专利中指出《一种采用磁铁矿精矿制备超纯铁精矿的选矿方法》，将TFe在66.5％～68.9％范围的磁铁矿精矿给入一段磨矿－分级作业，磨矿采用球磨机，分级－一段弱磁选、一段弱磁选精矿浓缩脱水、二段磨矿—分级、二段弱磁选粗选－脱磁－二段弱磁选精选、二段弱磁选精选精矿脱磁－浓缩作业：将获得的二段弱磁选精选精矿进行脱磁处理，再进行浓缩、反浮选作业，最终获得TFe>72.0％、SiO2含量≤0.20％、酸不溶物≤0.17％的超纯铁精矿及TFe>70.7％高纯铁精矿。但是该选别流程较为复杂，磁选之前必须进行脱磁处理，磁选精矿还要经过反浮选作业。 [0004] 公告号为CN110193423B的中国发明专利中指出《一种从铁矿石中获得高品位铁精矿的选矿方法》，可以将不含有磁性铁或磁性铁含量小于5％铁矿石提高至铁品位大于65％高品位铁精矿，主要采用外磁式强磁选机在粗粒级的条件下预先回收TFe品位大于65％的高品位铁精矿，再通过立环脉动强磁或平环强磁选机回收TFe品位大于60％的铁精矿，两种铁精矿混合可达到TFe品位大于63％，回收率大于85％的铁精矿。 [0005] 公告号为CN115155799A的中国发明专利中指出《一种铁矿石尾矿分级再选高品位铁精矿的选矿方法》，通过一段磁选和一段扫选最终将扫选精矿和一段磁选精矿合并进行浮选，最终得到精矿铁品位大于60％的精矿产品。 [0007] 公告号为CN1920066的中国发明专利中指出《一种超纯铁精矿粉的生产方法》，可以将含铁60－66％的低品位铁精矿提高到71％左右。其特征是将低品位60－66％的铁精矿粉，粒度160－180目，进行磨矿处理、分离机分离出粒度为260目的矿粉；加入强碱性药剂组成的水混合液，充分反反应后卸料，卸出的料放入沉淀槽中进行沉淀，沉淀物上部是副产品硅酸钠溶液，下部沉淀物是超纯铁精矿粉。 [0008] 综合分析可以看出，制备高品位铁精矿往往需对原料进行磨矿，使其单体解离，但在磨矿过程中容易产生过磨现象，造成磨矿产品泥化，影响后续分选指标。并且，常规浮选、化学浸出、微生物浸出以及联合分选工艺中存在工艺流程复杂、选矿成本大、易造成环境污染等问题。随着选矿技术的不断发展，对矿产资源充分利用和高效分选要求不断增高，因此迫切需要一种工艺流程简单、高效环保的分选方法，对矿物实现高效利用、保护环境的同时又可以制备出品位高于70％的高品位铁精矿。 发明内容[0009] 为了克服以上问题，本发明的目的是提供一种磁铁精矿资源化利用的选矿方法，其选矿方法简单，成本低廉，不仅能够分选得到高品位磁铁精矿，而且还得到了多种磁铁精矿副产品，实现了精矿产品附加值、资源化利用的最大化。 [0010] 为实现上述目的，本发明所设计的一种磁铁精矿资源化利用的选矿方法，包括步骤： [0011] 1)、普通磁铁精矿原料分类： [0012] 将普通磁铁精矿原料按照品位50％＜TFe≤60％和60％＜TFe≤68％进行分类，品位在50％＜TFe≤60％为一级磁铁精矿原料，品位在60％＜TFe≤68％为二级磁铁精矿原料； [0013] 2)、一级磁铁精矿原料的分选： [0015] 2.2)、将溢流产品进行磁选粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿； [0016] 2.3)、将粗选精矿经进行一段磁选精选，得到一段精矿和一段尾矿； [0017] 2.4)、将一段精矿进行二段磁选精选，得到二段精矿和二段尾矿，收集二段精矿获得TFe品位＞70.5％的高品位磁铁精矿；收集二段尾矿获得TFe品位在62～68％的普通磁铁精矿； [0018] 2.5)、将步骤2.3)中的一段尾矿进行磁选扫选，得到扫选精矿和扫选尾矿，收集扫选精矿获得TFe品位在53～59％的中低品位磁铁精矿； [0019] 2.6)、将步骤2.5)中的扫选尾矿和步骤2.2)中的粗选尾矿合并得到TFe品位≤15％的最终尾矿； [0020] 3)、二级磁铁精矿原料的分选： [0021] 3.1)、将二级磁铁精矿原料给入水力旋流器进行旋流分级作业，旋流分级的底流产品给入塔磨机进行磨矿作业，再将磨矿的塔磨产品返回至水力旋流器进行旋流分级作业，获得溢流产品； [0022] 3.2)、将溢流产品进行一段磁选精选，得到一段精矿和一段尾矿； [0023] 3.3)、将一段精矿进行二段磁选精选，得到二段精矿和二段尾矿，收集二段精矿获得TFe品位＞70.5％的高品位磁铁精矿； [0024] 3.4)将一段尾矿进行磁选扫选，得到扫选精矿和扫选尾矿；合并收集扫选精矿和步骤3.3)中的二段尾矿获得TFe品位在53～59％的中低品位磁铁精矿；收集扫选尾矿获得TFe品位≤10％的最终尾矿。 [0025] 作为优选方案，获得的TFe品位＞70.5％的高品位磁铁精矿用于氢基还原球团的原料；获得的TFe品位在62～68％的普通磁铁精矿用于氧化球团原料；获得的TFe品位在53～59％的中低品位磁铁精矿用于烧结配矿原料。 [0026] 作为优选方案，所述步骤2.1)和所述步骤3.1)通过分级磨矿闭路装置实现，所述分级磨矿闭路装置包括进料输送装置、水力旋流器和塔磨机；所述水力旋流器的进料口与所述进料输送装置连接，所述水力旋流器的底流出口与塔磨机的进口连接，所述塔磨机的出口与水力旋流器的塔磨料进口连接，所述塔磨料经水力旋流器旋流分级从所述水力旋流器溢流出口流出。 [0028] 作为优选方案，所述步骤2.2)中磁选粗选采用高效除杂带式磁选机或湿式磁滚筒，场强为1000～1800GS。 [0029] 作为优选方案，所述步骤2.3)和步骤3.2)中一段磁选精选采用一段高效除杂带式磁选机，场强为500～1200GS，坡度为22～25°，皮带转速0.5～0.7米/秒，水压0.3～0.7MPa。 [0030] 作为优选方案，所述步骤2.4)和步骤3.3)中二段磁选精选采用二段高效除杂带式磁选机，场强为500～1200GS，坡度为22～25°，皮带转速0.6～0.7米/秒，水压0.3～0.7MPa。 [0031] 本发明的优点在于：与传统磁铁精矿的选矿方法相比，本发明的磁铁精矿资源化利用的选矿方法具有以下优点： [0032] (1)、本发明普通磁铁精矿原料给入水力旋流器进行旋流分级作业，旋流分级的底流产品给入塔磨机进行磨矿作业，再将磨矿的塔磨产品返回至水力旋流器进行旋流分级作业，获得溢流产品，水力旋流器与塔磨机形成闭路流程，采用这种水力旋流器与塔磨机形成闭路流程能降低入磨矿石量，减少过磨现象，有利于降低磨矿能耗，提高分选效果。 [0033] (2)、本发明按照品位50％＜TFe≤60％和60％＜TFe≤68％对普通磁铁精矿原料进行分类，获得一级磁铁精矿原料和二级磁铁精矿原料，针对一级磁铁精矿原料在分选流程中增加磁选粗选工序，而二级磁铁精矿原料在分选流程中则取消磁选粗选工序，根据普通磁铁精矿原料的品位选择对应的分选流程，能够减小分选的成本。 [0034] (3)、本发明一级磁铁精矿原料的分选过程为水力旋流器分级、塔磨机塔磨、磁选粗选和一段磁选精选和二段磁选精选；二级磁铁精矿原料的分选过程为水力旋流器分级、塔磨机塔磨、一段磁选精选和二段磁选精选；本发明的分选流程简单，该流程不使用浮选或化学选矿，且一段磁选精选和二段磁选精选之前均不需要进行脱磁处理，工艺流程简单，成本低廉、且环境友好。 [0035] (4)、本发明不仅获得可用于氢基还原球团的TFe品位＞70.5％的高品位磁铁精矿，而且获得可用于氧化球团的TFe品位在62～68％的普通磁铁精矿、可用于烧结配矿的TFe品位在53～59％的中低品位磁铁精矿以及TFe品位≤10％的最终尾矿，实现了精矿产品附加值、资源化利用的最大化。附图说明 [0036] 图1为一级磁铁精矿原料的分选流程图； [0037] 图2为二级磁铁精矿原料的分选流程图。 具体实施方式[0038] 为更好地理解本发明，以下将结合附图和具体实例对发明进行详细的说明。 [0039] 实施例1 [0040] 结合图2所示，磁铁精矿资源化利用的选矿方法，包括步骤： [0041] 1)、普通磁铁精矿原料分类： [0042] 经检测，待处理的普通磁铁精矿原料的品位为65.34％，为二级磁铁精矿原料。 [0043] 2)、二级磁铁精矿原料的分选： [0044] 3.1)、将二级磁铁精矿原料给入水力旋流器进行旋流分级作业，旋流分级的底流产品给入塔磨机进行磨矿作业，再将磨矿的塔磨产品返回至水力旋流器进行旋流分级作业，获得溢流产品；其中塔磨机的给矿体积浓度控制在40％，水力旋流器溢流产品的粒度达到‑0.034mm占80％；该分级‑塔磨作业通过分级磨矿闭路装置实现，分级磨矿闭路装置包括进料输送装置、水力旋流器和塔磨机；水力旋流器的进料口与进料输送装置连接，水力旋流器的底流出口与塔磨机的进口连接，塔磨机的出口与水力旋流器的塔磨料进口连接，塔磨料经水力旋流器旋流分级从水力旋流器溢流出口流出。 [0045] 3.2)、将溢流产品进行一段高效除杂带式磁选机精选，得到一段精矿和一段尾矿；一段高效除杂带式磁选机场强为800GS，坡度为20°，皮带转速0.6米秒，水压0.4MPa。 [0046] 3.3)、将一段精矿进行二段高效除杂带式磁选机精选，得到二段精矿和二段尾矿，收集二段精矿获得TFe品位70.65％、回收率为84.89％的高品位磁铁精矿；二段高效除杂带式磁选机场强为600GS，坡度为22°，皮带转速0.6米秒，水压0.6MPa。 [0047] 3.4)将一段尾矿进行磁选扫选，得到扫选精矿和扫选尾矿；合并收集扫选精矿和步骤3.3)中的二段尾矿获得TFe品位55.95％、回收率为14.46％的中低品位磁铁精矿；收集扫选尾矿获得TFe品位9.25％，回收率为0.65％的最终尾矿。 [0048] 获得的TFe品位70.65％高品位磁铁精矿作为氢基还原球团的原料使用，TFe品位55.95％中低品位磁铁精矿作为烧结配矿原料使用。 [0049] 实施例2 [0050] 结合图1所示，磁铁精矿资源化利用的选矿方法，包括步骤： [0051] 1)、普通磁铁精矿原料分类： [0052] 经检测，待处理的普通磁铁精矿原料的品位为55.30％，为一级磁铁精矿原料。 [0053] 2)、一级磁铁精矿原料的分选： [0054] 2.1)、将一级磁铁精矿原料给入水力旋流器进行旋流分级作业，旋流分级的底流产品给入塔磨机进行磨矿作业，再将磨矿的塔磨产品返回至水力旋流器进行旋流分级作业，获得溢流产品；其中塔磨机的给矿体积浓度控制在35％，水力旋流器溢流产品的粒度达到‑0.034mm占75％；该分级‑塔磨作业通过分级磨矿闭路装置实现，分级磨矿闭路装置包括进料输送装置、水力旋流器和塔磨机；水力旋流器的进料口与进料输送装置连接，水力旋流器的底流出口与塔磨机的进口连接，塔磨机的出口与水力旋流器的塔磨料进口连接，塔磨料经水力旋流器旋流分级从水力旋流器溢流出口流出。 [0055] 2.2)、将溢流产品通过湿式磁滚筒磁选机进行磁选粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿；湿式磁滚筒磁选机场强为1300GS； [0056] 2.3)、将粗选精矿通过一段高效除杂带式磁选机进行一段磁选精选，得到一段精矿和一段尾矿；一段高效除杂带式磁选机场强为1000GS，坡度为23°，皮带转速0.55米秒，水压0.5MPa。 [0057] 2.4)、将一段精矿通过二段高效除杂带式磁选机进行二段磁选精选，得到二段精矿和二段尾矿，收集二段精矿获得TFe品位70.53％、回收率为61.14％的高品位磁铁精矿；收集二段尾矿获得TFe品位在62.52％、回收率为28.04％的普通磁铁精矿；二段高效除杂带式磁选机场强为600GS，坡度为23°，皮带转速0.65米秒，水压0.6MPa。 [0058] 2.5)、将步骤2.3)中的一段尾矿进行磁选扫选，得到扫选精矿和扫选尾矿，收集扫选精矿获得TFe品位58.69％、回收率5.50％的中低品位磁铁精矿； [0059] 2.6)、将步骤2.5)中的扫选尾矿和步骤2.2)中的粗选尾矿合并得到TFe品位13.03％，回收率为5.32％最终尾矿。 [0060] TFe品位70.53％高品位磁铁精矿作为氢基还原球团的原料使用； [0061] TFe品位62.52％普通磁铁精矿作为氧化球团原料使用； [0062] TFe品位58.69％中低品位磁铁精矿作为烧结配矿原料使用。 |
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