CN105498929A - 一种磁铁精矿提质降杂工艺及装置 - Google Patents

一种磁铁精矿提质降杂工艺及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁铁精矿提质降杂工艺及装置。该工艺包括以下具体步骤：(1)采用立式螺旋搅拌磨矿机对品位低于或等于60％的粗精矿石颗粒进行湿式研磨，研磨一段时间后得到一次矿浆；(2)将一次矿浆排放至矿浆池中，由渣浆泵扬送给入水力旋流器，水力旋流器对一次矿浆进行分级，分级沉砂(较粗粒级)回到上述步骤(2)，溢出二次矿浆(较细粒级)；(3)二次矿浆进入圆筒磁选机，获得含铁品位超过63.5％以上的铁精矿。本发明的提质降杂工艺，步骤衔接有序，将现有低品位粗精矿通过磨碎、闭路分级和磁选，提高了磁铁精矿含铁品位，由60％以下提升至63.5％以上，有效降低了硅、铝杂质含量。

Description

一种磁铁精矿提质降杂工艺及装置
技术领域
本发明属于选矿(矿物分离)工艺技术领域，尤其涉及一种磁铁精矿提质降杂工艺及装置。
背景技术
本公司的某选厂原设计生产规模为100万吨/年，原设计处理高品位、磁铁矿结晶粗嵌布粒度的磁铁矿石，其设计流程为粗碎-自、球磨两段阶段磨选工艺流程。由于一些客观原因，该选厂转而处理低品位、磁铁矿结晶晶体细粒嵌布的混合矿石，该工艺***的自磨机对不同硬度、可磨度矿石的适应性较差，致使***原矿处理能力呈下降趋势，生产磁铁精矿含铁品位由64％以上，下降至60％以下，已无法满足用户对磁铁精矿质量的要求。目前，针对这一情况，国内已经出现对现有工艺的技术改进，具体包括：
论文名称为《用分散剂NM-1优化东鞍山磁选粗精矿提质降杂工艺》(金属矿山，2013，(9):60-63)的文献中介绍了以NM-1为微细粒菱铁矿的分散剂，对磁选粗精矿进行了单一反浮选工艺研究，可获得铁精矿品位66.37％、回收率为75％；再如中国发明专利名称为《磁铁精矿提质降杂工艺》(公开号为CN103977882A)公开了一种磁铁精矿提质降杂工艺，矿石经过破碎、磨选和反浮选后进行过滤得到精矿；其中，反浮选为一粗一精三扫的方式，反浮选采用HL02阴离子作为捕收剂，淀粉作为抑制剂，CaO作为活化剂，PH调整剂为NaOH。存在的问题是，浮选作业工艺流程复杂，浮选药剂消耗大费用高，操作繁琐，设备及基建投资高，而且浮选需要用到各种药剂，不仅污染环境，还要制备药剂，增加了选矿成本，药剂损害操作工人的身体。
论文名称为《包钢选矿厂采用细筛再磨工艺提质降杂工业试验》(2004年全国选矿新技术及其发展方向学术研讨会与技术交流会论文集，2004:358-360)的文献中记载，包钢选矿厂采用MVS高频振网筛取代一段旋流器进行提质降杂工业试验，结果证实，在原料条件基本相同的情况下，采用细筛再磨工艺，再磨铁精矿品位可提高1个百分点以上，铁精矿中杂质含量有所降低。但是,在处理含0.074mm占80％以上的物料时，高频细筛的筛分效率很低，一般低于30％，比水力旋流器的分级效率低很多。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种磁铁精矿提质降杂工艺，在确保原矿处理能力不低于100万吨/年的情况下，提高选厂的磁铁精矿品位至63.5％以上，降低磨矿成本，减少环境污染。
一种磁铁精矿提质降杂工艺，包括以下具体步骤：
(1)湿式研磨：采用高效立式螺旋搅拌磨矿机对品位低于或等于60％、-200目占60％～75％的粗精矿石颗粒进行湿法研磨，磨矿介质采用的小直径钢球，体积充填率55％～65％，磨机采用连续给料，给料量为干基30t/h～50t/h，给矿重量百分浓度40％～60％，搅拌螺旋转速控制为30r/min～50r/min，研磨一段时间后得到一次矿浆，矿浆浓度控制在40％～60％；
(2)一次分级：将一次矿浆排放至矿浆池中，由渣浆泵扬送给入水力旋流器，输送量为200m3/h～600m3/h，水力旋流器对一次矿浆进行分级，分级沉砂回到上述步骤(1)，溢出二次矿浆；
(3)二次矿浆弱磁分选：步骤(2)得到的二次矿浆进入永磁圆筒磁选机，圆筒转速控制为15r/min～25r/min，进行弱磁选，获得品位为63.5％以上的铁精矿。
进一步的，在步骤(1)中所述钢球的最佳级配为：30％、40％、30％，钢球级配合理，与物料相适合，物料的研磨效率高。
进一步的，在步骤(1)中粗精矿石颗粒研磨时间为5～6min。
进一步的，在步骤(1)中所述的矿浆浓度较低些比较合理，应为较低的浓度有利于矿粒在磨机中按比重、颗粒大小沉降分级，提高选择性磨矿效果，有利于提高被磨物料的单体解离度，得到更佳的提质降杂效果。
进一步的，在步骤(2)中所述二次矿浆中合格粒度控制在-200目含量为95％以上，以确保弱磁分选效果，同时提高了生产效率。
本发明的另一目的是提供一种磁铁精矿提质降杂装置，包括立式螺旋磨矿搅拌机、矿浆池、水力旋流器、滚筒磁选机、一次矿浆输出管、第一输送管、沉砂回流管、溢出管和渣浆泵，所述的立式螺旋磨矿搅拌机具有进料口、出料口及进水口；所述的水力旋流器具有进浆口、回流口及溢出口；所述的一次矿浆输出管两端分别与立式螺旋磨矿搅拌机的出料口、矿浆池的中部连接；所述的第一输送管上安装有渣浆泵，第一输送管两端分别与矿浆池的底部、水力旋流器的进浆口连接；所述的沉砂回流管两端分别与水力旋流器的回流口、立式螺旋磨矿搅拌机的进料口连接，形成闭路循环；所述的溢出管分别与水力旋流器的溢出口、滚筒磁选机连接。
进一步的，该装置还包括循环水管及安装在所述循环水管的泵，所述循环水管一端连接至所述矿浆池，另一端连接至所述立式螺旋磨矿搅拌机的进水口。
进一步的，所述的立式螺旋磨矿搅拌机为JM型立式螺旋搅拌磨矿机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明的提质降杂工艺，步骤衔接有序，将现有低品位粗精矿通过磨碎、分级和磁选，提高了磁铁精矿品位，由60％以下提升至63.5％以上，有效降低了硅、铝、磷、硫等有害杂质含量；
2)本发明的提质降杂工艺简单，工艺装置结构简单，操作维护方便，且占地面积小；
3)本发明的装置节能环保，立式螺旋搅拌磨矿机比卧式球磨机相比节能50％以上，与浮选工艺相比，无需添加化学药剂，可大幅度降低磨矿成本，无环境污染，减少操作工人的人身损害。
附图说明
图1是本发明磁铁精矿提质降杂装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明以公司的矿山生产得到的粗精矿石为例，结合实施例对本发明进一步地行详细说明。
如图1所示，本发明提供了一种磁铁精矿提质降杂装置，包括立式螺旋磨矿搅拌机5、矿浆池1、水力旋流器7、滚筒磁选机9、一次矿浆输出管3、第一输送管10、沉砂回流管6、溢出管8和渣浆泵11，所述的立式螺旋磨矿搅拌机具有进料口、出料口及进水口；所述的水力旋流器具有进浆口、回流口及溢出口；所述的一次矿浆输出管两端分别与立式螺旋磨矿搅拌机的出料口、矿浆池的中部连接；所述的第一输送管上安装有渣浆泵，第一输送管两端分别与矿浆池的底部、水力旋流器的进浆口连接；所述的沉砂回流管两端分别与水力旋流器的回流口、立式螺旋磨矿搅拌机的进料口连接，形成闭路循环；所述的溢出管分别与水力旋流器的溢出口、滚筒磁选机连接。
进一步的，该装置还包括循环水管4及安装在所述循环水管的泵2，所述循环水管一端连接至所述矿浆池1，另一端连接至所述立式螺旋磨矿搅拌机5的进水口。
在上述装置的基础上，本发明一种磁铁精矿提质降杂工艺，包括以下具体步骤：
(1)湿式研磨：采用立式螺旋磨矿搅拌机对品位低于或等于60％、-200目占60％～75％的粗精矿石颗粒进行湿式研磨，钢球体积充填率60％，磨机采用连续给料，给料量为干基40t/h，给矿重量百分浓度50％,搅拌螺旋转速控制为40r/min，研磨一段时间后得到一次矿浆，矿浆浓度控制在50％；
(2)一次分级：将一次矿浆排放至矿浆池中，由渣浆泵将一次矿浆泵送至水力旋流器，输送量为500m3/h，水力旋流器对一次矿浆进行分级，分级沉砂回到上述步骤(1)，溢出二次矿浆；
(3)二次分级：二次矿浆进入滚筒磁选机，滚筒转速控制为20r/min，进行弱磁选，获得品位高于63.5％的铁精矿。
在步骤(1)中所述钢球的最佳级配为：30％、40％、30％，钢球级配合理，与物料相适合，物料的研磨效率高。
在步骤(1)中粗精矿石颗粒研磨时间为5～6min。所述的立式螺旋磨矿搅拌机5为JM型立式螺旋磨矿搅拌机，其电机功率215Kw，磨矿浓度为50％，磨矿介质为钢球，磨矿产品粒度见下表1。
不同磨矿时间是-200目含量表1
磨矿时间min 0 2 4 6 8 10
-200目含量 69.86 85.94 92.66 95.73 97.83 98.72
根据表1得到不同磨矿时间粒度曲线，见下图：
从图中可以看出：当磨矿时间为5.5min时，-200目含量占95％。
在步骤(2)中所述二次矿浆中颗粒合格粒度控制在-200目含量为95％以上，分级沉砂量少，有效保证水力旋流器的分级效果，同时提高了生产效率。

Claims (8)

1.一种磁铁精矿提质降杂工艺，其特征在于，包括以下具体步骤：
(1)湿式研磨：采用立式螺旋磨矿搅拌机对品位低于或等于60％、-200目占60％～75％的粗精矿石颗粒进行湿式研磨，磨矿介质采用的小直径钢球，体积充填率55％～65％，磨机采用连续给料，给料量为干基30t/h～50t/h，给矿重量百分浓度40％～60％，搅拌螺旋转速控制为30r/min～50r/min，研磨一段时间后得到一次矿浆，矿浆浓度控制在40％～60％；
(2)一次分级：将一次矿浆排放至矿浆池中，由渣浆泵将一次矿浆泵送至水力旋流器，输送量为200m3/h～600m3/h，水力旋流器对一次矿浆进行分级，分级沉砂回到上述步骤(1)，溢出二次矿浆；
(3)二次分级：二次矿浆进入圆筒磁选机，圆筒转速控制为15r/min～25r/min，进行弱磁选，获得品位63.5％以上的铁精矿。
2.根据权利要求1所述的磁铁精矿提质降杂工艺，其特征在于，在步骤(1)中所述钢球的级配为：
3.根据权利要求1所述的磁铁精矿提质降杂工艺，其特征在于，在步骤(1)中粗精矿石颗粒研磨时间为5～6min。
4.根据权利要求1所述的磁铁精矿提质降杂工艺，其特征在于，在步骤(1)中所述的磨矿分级循环。
5.根据权利要求1所述的磁铁精矿提质降杂工艺，其特征在于，在步骤(2)中所述二次矿浆中颗粒合格粒度控制在-200目含量为95％以上。
6.一种磁铁精矿提质降杂装置，其特征在于，包括立式螺旋磨矿搅拌机(5)、矿浆池(1)、水力旋流器(7)、滚筒磁选机(9)、一次矿浆输出管(3)、第一输送管(10)、沉砂回流管(6)、溢出管(8)和渣浆泵(11)，所述的立式螺旋磨矿搅拌机具有进料口、出料口及进水口；所述的水力旋流器具有进浆口、回流口及溢出口；所述的一次矿浆输出管两端分别与立式螺旋磨矿搅拌机的出料口、矿浆池的中部连接；所述的第一输送管上安装有渣浆泵，第一输送管两端分别与矿浆池的底部、水力旋流器的进浆口连接；所述的沉砂回流管两端分别与水力旋流器的回流口、立式螺旋磨矿搅拌机的进料口连接，形成闭路循环；所述的溢出管分别与水力旋流器的溢出口、滚筒磁选机连接。
7.根据权利要求6所述的磁铁精矿提质降杂装置，其特征在于，该装置还包括循环水管(4)及安装在所述循环水管的泵(2)，所述循环水管一端连接至所述矿浆池，另一端连接至所述立式螺旋磨矿搅拌机(5)的进水口。
8.根据权利要求6所述的磁铁精矿提质降杂装置，其特征在于，所述的立式螺旋磨矿搅拌机(5)为JM型立式螺旋磨矿搅拌机。
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