一种微细粒低品位磁铁矿的选矿回收工艺 |
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| 申请号 | CN202410057993.X | 申请日 | 2024-01-16 | 公开(公告)号 | CN117680275A | 公开(公告)日 | 2024-03-12 |
| 申请人 | 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司; | 发明人 | 薛晨; 储荣春; 陈少学; 朱显帮; 王彦; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种微细粒低品位磁 铁 矿的选矿回收工艺，原矿经过细碎后给入粗粒湿式 磁选 抛尾作业，粗粒湿式磁选 尾矿 给入直线脱 水 筛Ⅰ获得筛上产品作为建筑用米石产品；粗粒湿式磁选精矿给入一段磨矿‑一段旋流器形成的闭路作业，旋流器溢流进入一次磁选作业，一次磁选尾矿合并后给入旋流器‑直线脱水筛Ⅱ作业，直线脱水筛Ⅱ的筛上部分作为建筑用砂石产品；一次磁选精矿给入二段旋流器‑二段磨矿形成的闭路作业，二段旋流器的溢流给入二次磁选作业，获得二次磁选精矿，排出二次磁选尾矿，三次磁选精矿给入高频 细筛 ，四次磁选精矿经过磁选柱精选。本发明分别获得主产品铁精矿粉、副产品米石、砂石、 水泥 用铁质添加剂，经济效益、社会效益显著。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种微细粒低品位磁铁矿的选矿回收工艺，首先将原矿细碎至粒度0～12mm，其特征在于采用以下步骤实施： |
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| 说明书全文 | 一种微细粒低品位磁铁矿的选矿回收工艺技术领域[0001] 本发明属于铁矿石选矿技术领域，具体涉及一种磁铁矿的选矿回收工艺，适合于处理原矿中铁品位在15.0～29.0％、铁矿物嵌布粒度微细(‑325目85％～95％时，85％以上的铁矿物才能单体解离)、铁矿物呈浸染状或稠密浸染状分布于脉石矿物中的低品位磁铁矿的选矿回收，对铁品位在16.0～25.0％，铁矿物中磁铁矿分布率在65％～75％、硅酸铁分布率在15％～20％的微细粒低品位磁铁矿的选矿回收尤为适用。 背景技术[0002] 钢铁工业是国民经济发展的基础，而铁矿石又是钢铁工业中不可或缺的重要原料。我国铁矿资源丰富，类型繁多，含铁矿物性质迥异。磁铁矿因具有强磁性，易选磁铁矿仅需单一多段磁选，所得选矿指标便可用于冶炼而广受选矿厂青睐。磁铁矿作为我国主要的矿石类型，所占比例达总储量的一半以上，经济、合理、高效地利用这部分铁矿资源，具有重要的战略意义。 [0003] 磁铁矿虽然相比鲕状赤铁矿、菱铁矿等较易选别，但随着易磨、易选铁矿石资源逐渐枯竭，“贫、细、杂”难选矿石己成为我国开发利用的主要铁矿石。而微细嵌布低品位磁铁矿为难选铁矿石类型之一，该类矿石中磁铁矿嵌布粒度微细，目的矿物多呈浸染状或稠密浸染状分布于脉石矿物中，须通过细磨才能实现有效单体解离，而矿物颗粒过细，又致使矿泥覆盖现象严重，比磁化率降低，目的矿物无法有效回收等问题。此外，对微细嵌布的低品位磁铁矿选别过程中产生的铁尾矿也并未足够重视，造成资源的极大浪费。因此，针对这类低品位微细粒难选铁矿石的选矿研究显得尤为重要。 [0004] 现阶段处理该类难选磁铁矿的方法主要是通过增加磨矿、磁选段数，或增加浮选工艺以达到提铁降硅，提高最终选矿指标的目的。然而该类选矿工艺虽流程简单、成本低，但指标提高有限，且并未考虑铁尾矿资源化利用问题。此类低品位磁铁矿的选别生产过程中必将产生大量铁尾矿，除用于井下充填外，还可将这部分尾矿加工后作为建筑用砂石进行资源综合利用，缓解目前砂石市场供需失衡问题。 [0005] 因此，亟需研究一种合理、经济、选矿指标好的将微细粒低品位磁铁矿加工和制备砂石综合利用工艺进行了有机融合的选矿回收工艺。 发明内容[0006] 本发明的目的就是针对现有低品位微细粒磁铁矿选矿存在的资源综合利用率低、选矿能耗高、生产成本高、铁精矿品位低等技术难题，而提供一种微细粒低品位磁铁矿的选矿回收工艺，能够有效回收低品位、微细粒磁铁矿石，获得较高的精矿品位和回收率，同时，对选别生产过程中产生的铁尾矿进行资源化综合利用。 [0007] 为实现本发明的上述目的，本发明一种微细粒低品位磁铁矿的选矿回收工艺采用以下工艺实施： [0008] 1)将已细碎至粒度0～12mm的原矿给入粗粒湿式磁选抛尾作业，分别获得粗粒湿式磁选精矿、粗粒湿式磁选尾矿；将粗粒湿式磁选尾矿给入直线脱水筛Ⅰ分别获得筛上产品、筛下产品，筛上产品作为建筑用米石产品； [0010] 2)将步骤1)获得的粗粒湿式磁选精矿给入一段磨矿‑一段旋流器形成的闭路作业，旋流器溢流进入一次磁选作业，分别获得一次磁选精矿、一次磁选尾矿； [0011] 该步骤中，所述的一次磁选宜采用湿式永磁筒式磁选机，磁场强度在0.25～0.35T范围为佳；所述的一段磨矿宜采用溢流型球磨机，一段旋流器的溢流粒度控制在‑0.074mm50％～60％范围为佳。 [0012] 3)将步骤1)获得的筛下产品、步骤2)获得的一次磁选尾矿合并后给入旋流器‑直线脱水筛Ⅱ作业，旋流器的溢流、直线脱水筛Ⅱ的筛下部分作为细粒尾矿排出，直线脱水筛Ⅱ的筛上部分作为建筑用砂石产品； [0013] 4)将步骤2)获得的一次磁选精矿给入二段旋流器‑二段磨矿形成的闭路作业，二段旋流器的溢流给入二次磁选作业，获得二次磁选精矿，排出二次磁选尾矿； [0014] 该步骤中，所述的二段旋流器的溢流粒度控制在‑0.074mm85％～95％范围为宜，所述的二次磁选采用湿式永磁筒式磁选机，磁场强度在0.25～0.30T范围为佳。 [0015] 5)将步骤4)获得的二次磁选精矿给入三段旋流器‑三段磨矿形成的闭路作业，三段旋流器的溢流给入三次磁选作业，获得三次磁选精矿，排出三次磁选尾矿； [0016] 该步骤中，所述的三段磨矿最好采用高效节能磨矿设备立磨机或艾砂磨机；三段旋流器的溢流粒度在‑325目85％～95％范围为宜；所述的三次磁选采用湿式永磁筒式磁选机，磁场强度在0.18～0.25T范围为佳。 [0017] 6)将步骤4)获得的三次磁选精矿给入高频细筛，高频细筛的筛下物料给入四次磁选作业，排出四次磁选尾矿，获得的四次磁选精矿经过磁选柱精选获得最终总精矿，磁选柱尾矿返回步骤5)之三段旋流器给矿口；高频细筛的筛上物料经过浓缩磁选，排出浓缩磁选尾矿，获得的浓缩磁选精矿返回步骤4)中三段磨矿的给矿口； [0018] 步骤6)中，所述的浓缩磁选机采用湿式永磁筒式磁选机，磁场强度在0.28～0.32T范围为宜，浓缩磁选精矿浓度控制在55％～65％范围为佳；所述的四次磁选采用湿式永磁筒式磁选机为宜，磁场强度在0.17～0.22T范围为佳；所述的磁选柱的磁场强度为0.15～0.20T。 [0019] 作为本发明的优选，将步骤3)排出的细粒尾矿、步骤4)排出的二次磁选尾矿、步骤5)排出的三次磁选尾矿、步骤6)排出的排出四次磁选尾矿合并为最终总尾矿，最终总尾矿经深锥浓缩机浓缩、压滤机脱水后送入尾矿库房，最终总尾矿作为选矿副产品水泥用铁质添加剂外售。 [0020] 作为本发明的优选，步骤1)中，所述的直线脱水筛Ⅰ的筛孔尺寸为3mm，建筑用米石产品的粒度为3～12mm；步骤3)中，所述的直线脱水筛Ⅱ的筛孔尺寸为3mm，建筑用砂石产品的粒度为0～3mm；步骤6)中，所述的高频细筛的筛孔尺寸为0.074mm。 [0021] 与现有技术相比，本发明一种微细粒低品位磁铁矿的选矿回收工艺具有如下优点： [0022] (1)本发明选矿回收工艺针对入选原矿品位较低的特点，采用入磨前磁选抛废技术，可抛去40％以上的尾矿，大大减少了入磨矿量和磨矿能耗，降低了后续磨选流程运行成本。 [0023] (2)本发明选矿回收工艺针对该类磁铁矿矿石含铁颗粒嵌布粒度较细的特性，采用阶段磨矿、阶段选别流程，在降低磨选工序能耗的同时，尽可能提高了铁精矿品位和选矿回收率。 [0024] (3)本发明第三段磨矿采用高效节能磨矿设备立磨机或艾砂磨机，有效节约了磨矿耗能，第三段磁选设备采用高效磁选柱把关，控制精矿品位效果显著。 [0025] (4)本发明在如磨前预选抛出的尾矿和阶段磨选的尾矿通过分级和脱水筛分工艺得到占原矿产量25％左右的不同规格的建筑用米石和砂石。 [0026] (5)本发明将微细粒低品位磁铁矿加工和制备砂石综合利用工艺进行了有机融合，通过该混选新工艺，对微细粒低品位磁铁矿这类选矿难度较大、成本较高的铁矿石进行选矿深加工，同时得到铁精矿和建筑砂石产品，实现铁矿资源的综合开发利用。 [0027] (6)本发明针对最终总尾矿粒度细，矿物组成主要为二氧化硅，其总尾矿中无法回收的硅酸铁、碳酸铁、赤褐铁矿含量较高的特点，最终总尾矿作为选矿副产品水泥用铁质添加剂外售，使得原矿资源100％得到了资源化利用，真正做到无尾矿排放，从而大大提升了资源综合利用率和选矿经济效益。附图说明 [0028] 图1为本发明一种微细粒低品位磁铁矿的选矿回收工艺原则工艺流程图。 具体实施方式[0029] 为描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明一种微细粒低品位磁铁矿的选矿回收工艺做进一步详细说明。 [0030] 实施例1： [0031] 所选微细粒低品位磁铁矿中有用矿物嵌布粒度较细，原矿化学多元素分析结果见表1、铁物相分析结果见表2。 [0032] 表1原矿化学多元素分析结果(％) [0033]元素名称 TFe S P CaO MgO SiO2 含量 21.85 0.25 0.065 3.26 1.38 54.18 元素名称 MFe Al2O3 TiO2 MnO K2O Na2O 含量 13.78 3.54 0.09 0.17 0.73 0.35 [0034] 表2原矿铁物相分析结果(％) [0035]相名 磁性铁 赤褐铁矿 硫化铁 碳酸铁 硅酸铁 合计 含量 14.78 2.02 0.21 1.32 4.25 21.92 分布率 66.73 8.35 0.61 5.56 18.75 100.00 [0036] 该矿石是以磁铁矿为主的铁矿石，原矿TFe品位21.85％、MFe14.78％；SiO2含量较高达54.18％，有害杂质S、P含量较低。物相分析结果表明，磁铁矿分布率为66.73％，此外硅酸铁含量较高，分布率为18.75％，目前受选矿技术水平限制，这部分铁无法回收，将影响铁精矿回收率，其它有用铁矿物含量较低。 [0037] 此次对该微细粒低品位磁铁矿采用本发明的选矿回收工艺，具体包括以下工艺、步骤： [0038] 1)将已细碎至粒度0～12mm的原矿给入粗粒湿式磁选抛尾作业，分别获得粗粒湿式磁选精矿、粗粒湿式磁选尾矿；将粗粒湿式磁选尾矿给入筛孔尺寸为3mm的直线脱水筛Ⅰ分别获得筛上产品、筛下产品，筛上产品作为建筑用米石产品；所述的粗粒湿式磁选抛尾作业采用永磁筒式粗粒磁选机，磁场强度在0.40～0.50T范围。 [0039] 2)将步骤1)获得的粗粒湿式磁选精矿给入一段磨矿‑一段旋流器形成的闭路作业，旋流器溢流进入一次磁选作业，分别获得一次磁选精矿、一次磁选尾矿；所述的一次磁选采用湿式永磁筒式磁选机，磁场强度在0.25～0.35T范围；所述的一段磨矿采用溢流型球磨机，一段旋流器的溢流粒度控制在‑0.074mm50％～60％范围。 [0040] 3)将步骤1)获得的筛下产品、步骤2)获得的一次磁选尾矿合并后给入旋流器‑直线脱水筛Ⅱ作业，旋流器的溢流、直线脱水筛Ⅱ的筛下部分作为细粒尾矿排出，直线脱水筛Ⅱ的筛上部分作为建筑用砂石产品；直线脱水筛Ⅱ的筛孔尺寸为3mm，建筑用砂石产品的粒度为0～3mm。 [0041] 4)将步骤2)获得的一次磁选精矿给入二段旋流器‑二段磨矿形成的闭路作业，二段旋流器的溢流给入二次磁选作业，获得二次磁选精矿，排出二次磁选尾矿；所述的二段旋流器的溢流粒度控制在‑0.074mm85％～95％范围，所述的二次磁选采用湿式永磁筒式磁选机，磁场强度在0.25～0.30T范围。 [0042] 5)将步骤4)获得的二次磁选精矿给入三段旋流器‑三段磨矿形成的闭路作业，三段旋流器的溢流给入三次磁选作业，获得三次磁选精矿，排出三次磁选尾矿；所述的三段磨矿采用的高效节能磨矿设备为立磨机或艾砂磨机；三段旋流器的溢流粒度在‑325目85％～95％范围；所述的三次磁选采用湿式永磁筒式磁选机，磁场强度为0.18～0.25T。 [0043] 6)将步骤4)获得的三次磁选精矿给入筛孔尺寸为0.074mm的高频细筛，高频细筛的筛下物料给入四次磁选作业，排出四次磁选尾矿，获得的四次磁选精矿经过磁选柱精选获得最终总精矿，磁选柱尾矿返回步骤5)之三段旋流器给矿口；高频细筛的筛上物料经过浓缩磁选，排出浓缩磁选尾矿，获得的浓缩磁选精矿返回步骤4)中三段磨矿的给矿口；所述的浓缩磁选机采用湿式永磁筒式磁选机，磁场强度在0.28～0.32T范围，浓缩磁选精矿浓度控制在55％～65％范围；所述的四次磁选采用湿式永磁筒式磁选机，磁场强度在0.17～0.22T范围为佳；所述的磁选柱的磁场强度为0.15～0.20T。 [0044] 步骤3)排出的细粒尾矿、步骤4)排出的二次磁选尾矿、步骤5)排出的三次磁选尾矿、步骤6)排出的排出四次磁选尾矿合并为最终总尾矿，最终总尾矿经深锥浓缩机浓缩、压滤机脱水后送入尾矿库房，最终总尾矿作为选矿副产品水泥用铁质添加剂外售。 [0045] 按上述工艺、步骤对该微细粒低品位磁铁矿选矿后得到了主产品‑‑铁精矿，副产品1‑3～10mm米石，副产品2‑3mm砂石，副产品3‑水泥用铁质添加剂。其中，铁精矿产率23.50％、TFe品位60.68％、铁回收率65.02％，磁性铁回收率高达97.99％；最终总尾矿铁品位11.86％。 [0046] 选厂规模按处理原矿100万t/a计算，在每年获得主产品铁精矿粉23.50万吨的同时，还可以获得超25.6万t的米石和砂石，作为建筑用料外售，每年为企业增加效益超过1500万元；每年获得水泥用铁质添加剂49.9万吨，销售额1000万元以上。所有入选物料均得到资源化利用，实现无尾矿排放，取得了意想不到的技术效果，经济效益、社会效益、环境效益显著。 |
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