CN104128259A - 鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿石单一磁选工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿石单一磁选工艺，包括磨矿-分级-磁选，包括下列步骤：包括三次磨矿—大包角中磁场磁选机预选—三次旋流器分级—三段脱水—二段细筛和四段磁选机磁选。本发明为采用单一磁选方法处理含碳酸铁贫磁铁矿石提供了一种节能和低碳环保的可靠生产工艺，在提高磨矿、分级和选别效率的同时，可进一步提高处理能力、改善技术和经济指标、降低生产成本，大幅度提高劣质资源利用效率。
Description
技术领域
本发明属于选矿技术领域，尤其涉及一种鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿石单一磁选工艺。
背景技术
鞍山式贫磁铁矿属于沉积变质矿床，是一种细粒浸染的铁矿石。矿石的自然类型主要为含铁石英岩，由石英（或角闪石）和磁铁矿（含部分假象赤铁矿）组成，主要构造为条带状和浸染状。鞍山式贫磁铁矿石属于高硅、低硫磷的贫铁矿石，赤、褐铁矿含量较少，其嵌布粒度细且不均匀。
根据鞍山式贫磁铁矿石的性质，目前国内外大多数选矿厂一般均采用了阶段磨矿一磁选-细筛再磨工艺流程来完成矿石的磨矿和选别，而且大多选矿厂均取得了比较好的选别指标。
鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿属于鞍山式贫磁铁矿中的一种特殊类型，虽然仍然属于沉积变质矿床和细粒浸染的铁矿石，但其矿石自然类型主要为磁铁石英岩、磁铁假像赤铁石英岩、磁铁菱铁假像赤铁石英岩和菱铁石英岩等组成。该类矿石与一般的鞍山式贫磁铁矿石不同，其矿石组成更复杂、矿物晶体形态较差，矿石最大特点是磁性铁含量比一般贫磁铁矿低，碳酸铁含量相对较高，还伴有少量假象、半假象及赤褐铁矿物，铁品位比一般鞍山式贫磁铁石低5～10%左右；鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿铁矿物和脉石矿物的嵌布粒度与一般鞍山式贫磁铁矿相比更细，由于其嵌布粒度比一般鞍山式贫磁铁矿石细15～20%，因此单体解离度更低，该类矿石既难磨又难选，选矿技术经济指标较差，过去一般在采矿过程中作为岩石抛弃在排岩场。目前针对高碳酸铁含量的磁铁矿石的处理方法是：1、在不通空气或者通入少量空气的条件下加热到300～400C°时通过中性焙烧分解成磁铁矿，然后通过磁选等选矿方法继续处理生产铁精矿，目前国内仅有极少数企业采用这种方法，而且这种方法存在的致命缺陷是生产成本高、能耗高，特别是焙烧过程产生的有害气体容易对空气质量造成污染；2、目前处理含碳酸铁等难选矿石最新的处理技术为采用深度还原-高效分选技术，即将破碎到一定粒度的矿石在低于其融化温度的条件下，用还原剂（如煤粉）还原成金属铁，在特定温度下还原出的金属铁原子可以自然收缩，不断兼并长大，最终长成一定粒度的铁颗粒，还原后的熟料经过水淬冷却，使铁颗粒和脉石两相界面发生收缩，有利于后续的磨矿中金属铁颗粒与脉石的解离，经过分选后可获得高品位、高回收率、高金属化率的产品，该产品经过压块后可代替废钢进入炼钢流程，目前这种技术只是处在试验研究阶段，并没有工业应用实例，这种工艺尽管可以改善金属铁的富集效果，但这种工艺同样存在能耗高和对环境有影响等问题。
鞍钢集团矿业公司拥有探明储量约1.2亿吨的含碳酸铁贫磁铁矿石，由于矿石中碳酸铁含量平均在9%以上，几十年来一直废弃未曾开采利用，近年来随着进口铁矿石和铁精矿价格的不断攀升，给这种矿石资源的开发和利用也创造了有利的外部环境，2007年鞍钢矿业设计研究院根据辽宁省地质勘查院的地质勘查期间勘探的钻孔样，结合地质报告配制成基本代表小孤山矿区矿石性质的矿样，进行了矿石可选性试验研究，在原矿品位27.92%、碳酸铁含量9.85%，采用“三段磨矿、粗粒抛尾，磁精矿再磨再选”工艺流程选别，实验室试验获得精矿品位65.35%、尾矿品位17.55%、精矿产率21.70%的试验结果，鞍钢集团大孤山球团厂据此从2010年开始采用原有的处理一般鞍山式贫磁铁矿石的“阶段磨矿-单一磁选-细筛再磨工艺”来处理鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿石，取得了与实验室指标相近的生产指标。
目前，选别鞍山式含碳酸铁6%以下的贫磁铁矿石，一般采用“阶段磨矿-单一磁选-细筛再磨工艺”，但随着生产实践的不断验证，这种处理工艺也暴露出许多明显的缺陷：一是由于该类矿石嵌布粒度细、磁性矿物含量相对较低，因此原有磨矿工序产品粒度往往无法满足实现单体解离的需要，造成精矿品位偏低而且波动大，很难达到实验室精矿品位65%以上的指标；二是原有的一、二次磨矿分级设备效率低，存在过磨现象，在磨矿产品中矿物解离度偏低的条件下-10微米含量却明显增加，容易引起选别过程金属流失，特别是尾矿中磁性铁的流失；三是原有的一次选别设备均为磁场强度200mT以下的普通弱磁场磁选机，而其尾矿产率却占总尾矿产率的80%以上，对含碳酸铁贫磁铁矿石不适应，同样容易引起金属流失；四是三次磨矿分级工艺和流程调节能力差，磨矿产品粒度偏粗，上述问题最终导致精矿品位低、尾矿品位高，资源利用效率低，生产成本高。
发明内容
本发明的目的是依据鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿石的性质和特点，针对上
述原有工艺和技术存在的缺陷和不足，提供一种经济、高效、环保的鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿石单一磁选工艺，在提高磨矿、分级和选别效率的同时，改善选别指标，降低生产成本，提高劣质资源利用效率，实现节能和低碳环保的目标。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：
按照本发明的一种鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿石单一磁选工艺，包括磨矿-分级-磁选，包括下列步骤：
1）将粒度-12mm占93%以上、全铁品位17～28%、碳酸铁中铁品位7%以上的含碳酸铁贫磁铁矿石给入长筒溢流型球磨机Ⅰ进行一次磨矿作业，球磨机的排矿产品给入大包角中磁场预选机，预选后的精矿给入一次动压给矿旋流器进行一次分级作业，其一次动压给矿旋流器的沉砂返回一次磨机，一次动压给矿旋流器的粒度-200目60%以上的溢流产品给入一段中磁场磁选机；
2）一段中磁场磁选机选别后品位44～48%的精矿产品给入二次动压给矿旋流器进行二次分级，二次动压给矿旋流器的沉砂经过长筒溢流型球磨机Ⅱ进行二次磨矿后返回一段中磁场磁选机，二次动压给矿旋流器粒度-200目90%以上的溢流产品给入一段脱水槽和二段弱磁选机；
3）一段脱水槽和二段弱磁选机选别后品位56～59%的精矿产品给入一段电磁振动振网细筛，其一段电磁振动振网细筛的筛上产品给入三次动压给矿旋流器，三次旋流器的沉砂给入立式搅拌磨机Ⅲ进行三次磨矿后返回三次旋流器，三次旋流器的粒度-325目90%以上的溢流产品给入二段脱水槽和三段弱磁选机；
4）二段脱水槽和三段弱磁选机选别后品位55～58%的精矿产品给入二段电磁振动振网细筛，二段电磁振动振网细筛的筛上产品返回三次动压给矿旋流器；
5）一段电磁振动振网细筛品位63～65%的筛下产品和二段电磁振动振网细筛品位62～64%筛下产品合并给入三段脱水槽和四段弱磁选机，选别后品位65～66%的精矿成为最终精矿；
6）大包角中磁场预选机的尾矿、一段中磁场磁选机的尾矿、二段脱水槽和三段弱磁选机的尾矿及三段脱水槽和四段弱磁选机的尾矿合并成为最终尾矿。
上述鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿石单一磁选工艺，所述的大包角中磁场预选机，采用高梯度磁系磁极，筒体表面平均场强为250mT,磁系包角为240°，粗选和扫选区磁极采用宽磁极，精选区磁极采用多极窄磁极。
所述的一段中磁场磁选机筒体表面平均场强为200mT，其中扫选区场强平均为250mT,磁系包角为135°。
所述弱磁场磁选机为多极磁系高梯度磁选机，磁极为8～10个，磁包角为140°～150°，筒体表面平均场强为180～200mT。
所述弱磁场磁选机为多极磁系高梯度磁选机，磁极为8～10个，磁包角为140°～150°，筒体表面平均场强为180～200mT。
所述脱水槽为底部磁系永磁脱水槽。
所述电磁振动振网细筛筛孔尺寸为小于或等于76微米，开孔率为30%以上。
本发明的优点是：
1）由于采用了在完成一次磨矿后直接进行预选作业，然后进行分级作业，可提前抛出大量合格尾矿，在减少一次磨矿循环负荷、提高一次分级效率和改善磨矿物料粒度组成的同时，可大幅度提高磨机处理能力；
2）本发明一、二次磨矿采用长筒溢流型磨机，三次磨矿采用立式搅拌磨机，提高了磨矿效率，保证了磨矿产品粒度；
3）本发明针对鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿石特性，预选和一段磁选采用中磁场磁选机，其它各段选别采用弱磁选机与磁力脱水槽的组合，既减少了尾矿中磁性铁的流失，又提高了最终精矿品位；
4）本发明采用电磁振动振网细筛和旋流器的有机组合，改善了三次磨矿和分级效果，保障了最终产品质量。
本发明为采用单一磁选方法处理含碳酸铁贫磁铁矿石提供了一种节能和低碳环保的可靠生产工艺，在提高磨矿、分级和选别效率的同时，可进一步提高处理能力、改善技术和经济指标、降低生产成本，大幅度提高劣质资源利用效率。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，按照本发明的一种鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿石单一磁选工艺，包括磨矿-分级-磁选，包括下列步骤：
1）将粒度-12mm占93%以上、全铁品位17～28%、碳酸铁中铁品位7%以上的含碳酸铁贫磁铁矿石给入长筒溢流型球磨机Ⅰ进行一次磨矿作业，球磨机的排矿产品给入大包角中磁场预选机，预选后的精矿给入一次动压给矿旋流器进行一次分级作业，其一次动压给矿旋流器的沉砂返回一次磨机，一次动压给矿旋流器的粒度-200目60%以上的溢流产品给入一段中磁场磁选机；
所述的大包角中磁场预选机，采用高梯度磁系磁极，筒体表面平均场强为250mT,磁系包角为240°，粗选和扫选区磁极采用宽磁极用以提高回收率，精选区磁极采用多极窄磁极用以提高品位；
本发明采用一次磨矿后直接进行预选作业，然后进行分级作业，可提前抛出大量合格尾矿，在减少一次磨矿循环负荷、提高一次分级效率和改善磨矿物料粒度组成的同时，可大幅度提高磨机处理能力；
2）一段中磁场磁选机选别后品位44～48%的精矿产品给入二次动压给矿旋流器进行二次分级，二次动压给矿旋流器的沉砂经过长筒溢流型球磨机Ⅱ进行二次磨矿后返回一段中磁场磁选机，二次动压给矿旋流器粒度-200目90%以上的溢流产品给入一段脱水槽和二段弱磁选机；
所述的一段中磁场磁选机筒体表面平均场强为200mT，其中扫选区场强平均为250mT,磁系包角为135°；
3）一段脱水槽和二段弱磁选机选别后品位56～59%的精矿产品给入一段电磁振动振网细筛，其一段电磁振动振网细筛的筛上产品给入三次动压给矿旋流器，三次旋流器的沉砂给入立式搅拌磨机Ⅲ进行三次磨矿后返回三次旋流器，三次旋流器的粒度-325目90%以上的溢流产品给入二段脱水槽和三段弱磁选机；
所述弱磁场磁选机为多极磁系高梯度磁选机，磁极为8～10个，磁包角为140°～150°，筒体表面平均场强为180～200mT；
4）二段脱水槽和三段弱磁选机选别后品位55～58%的精矿产品给入二段电磁振动振网细筛，二段电磁振动振网细筛的筛上产品返回三次动压给矿旋流器；
本发明所述电磁振动振网细筛筛孔尺寸为小于或等于76微米，开孔率为30%以上。本发明采用电磁振动振网细筛和旋流器的有机组合，改善了三次磨矿和分级效果，保障了最终产品质量；
本发明所述脱水槽为底部磁系永磁脱水槽；
5）一段电磁振动振网细筛品位63～65%的筛下产品和二段电磁振动振网细筛品位62～64%筛下产品合并给入三段脱水槽和四段弱磁选机，选别后品位65～66%的精矿成为最终精矿；
6）大包角中磁场预选机的尾矿、一段中磁场磁选机的尾矿、二段脱水槽和三段弱磁选机的尾矿及三段脱水槽和四段弱磁选机的尾矿合并成为最终尾矿。
本发明预选和一段磁选采用中磁场磁选机，其它各段选别采用弱磁选机与磁力脱水槽的组合，既减少了尾矿中磁性铁的流失，又提高了最终精矿品位。
Claims (7)
1.一种鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿石单一磁选工艺，包括磨矿-分级-磁选，包括下列步骤：
1）将粒度-12mm占93%以上、全铁品位17～28%、碳酸铁中铁品位7%以上的含碳酸铁贫磁铁矿石给入长筒溢流型球磨机Ⅰ进行一次磨矿作业，球磨机的排矿产品给入大包角中磁场预选机，预选后的精矿给入一次动压给矿旋流器进行一次分级作业，其一次动压给矿旋流器的沉砂返回一次磨机，一次动压给矿旋流器的粒度-200目60%以上的溢流产品给入一段中磁场磁选机；
2）一段中磁场磁选机选别后品位44～48%的精矿产品给入二次动压给矿旋流器进行二次分级，二次动压给矿旋流器的沉砂经过长筒溢流型球磨机Ⅱ进行二次磨矿后返回一段中磁场磁选机，二次动压给矿旋流器粒度-200目90%以上的溢流产品给入一段脱水槽和二段弱磁选机；
3）一段脱水槽和二段弱磁选机选别后品位56～59%的精矿产品给入一段电磁振动振网细筛，其一段电磁振动振网细筛的筛上产品给入三次动压给矿旋流器，三次旋流器的沉砂给入立式搅拌磨机Ⅲ进行三次磨矿后返回三次旋流器，三次旋流器的粒度-325目90%以上的溢流产品给入二段脱水槽和三段弱磁选机；
4）二段脱水槽和三段弱磁选机选别后品位55～58%的精矿产品给入二段电磁振动振网细筛，二段电磁振动振网细筛的筛上产品返回三次动压给矿旋流器；
5）一段电磁振动振网细筛品位63～65%的筛下产品和二段电磁振动振网细筛品位62～64%筛下产品合并给入三段脱水槽和四段弱磁选机，选别后品位65～66%的精矿成为最终精矿；
6）大包角中磁场预选机的尾矿、一段中磁场磁选机的尾矿、二段脱水槽和三段弱磁选机的尾矿及三段脱水槽和四段弱磁选机的尾矿合并成为最终尾矿。
2.根据权利要求1所述的鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿石单一磁选工艺，其特征在于所述的大包角中磁场预选机，采用高梯度磁系磁极，筒体表面平均场强为250mT,磁系包角为240°，粗选和扫选区磁极采用宽磁极，精选区磁极采用多极窄磁极。
3.根据权利要求1所述的鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿石单一磁选工艺，其特征在于所述的一段中磁场磁选机筒体表面平均场强为200mT，其中扫选区场强平均为250mT,磁系包角为135°。
4.根据权利要求1所述的鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿石单一磁选工艺，其特征在于所述弱磁场磁选机为多极磁系高梯度磁选机，磁极为8～10个，磁包角为140°～150°，筒体表面平均场强为180～200mT。
5.根据权利要求1所述的鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿石单一磁选工艺，其特征在于所述弱磁场磁选机为多极磁系高梯度磁选机，磁极为8～10个，磁包角为140°～150°，筒体表面平均场强为180～200mT。
6.根据权利要求1所述的鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿石单一磁选工艺，其特征在于所述脱水槽为底部磁系永磁脱水槽。
7.根据权利要求1所述的鞍山式含碳酸铁贫磁铁矿石单一磁选工艺，其特征在于所述电磁振动振网细筛筛孔尺寸为小于或等于76微米，开孔率为30%以上。
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