CN107530712A - 用于从含铁致密和半致密岩石干法回收铁氧化物粉末的***和工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于从含铁致密和半致密岩石干法回收铁氧化物粉末的***和工艺，其包括：粗碎装置（5）、中碎装置（6）和细碎装置（7，7’），其用于初步减小致密和半致密岩石中含铁氧化物粉末的矿石的粒度；用于精细地研磨通过粗碎（5）、中碎（6）和细碎（7，7’）被减小的铁氧化物矿物的装置（10，10’，21），其具有动态空气分级器（3.5，4.6，5.4）；串联设置的用于中间粒度削减的静态空气分级装置（11，12，13）以及用于保持粉末部分的袋式过滤器（14）；以及磁选装置（15，16，17），其具有以可变斜角级联地设置的磁辊（71，72，73），且由强磁和/或弱磁磁体形成。

Description

用于从含铁致密和半致密岩石干法回收铁氧化物粉末的*** 和工艺

技术领域

所讨论的发明涉及如下类型的致密和半致密岩石中存在的铁氧化物粉末（Fe2O3和/或Fe3O4=FeO.Fe2O3）的干法回收的工艺：致密的铁英岩铁矿石、碧玉岩铁氧化物矿石、铁燧岩铁氧化物矿石和磁铁矿铁氧化物矿石。为了回收所述铁氧化物（Fe2O3和/或Fe3O4），必须执行研磨直到铁氧化物矿物从铁角砾岩解离。对于每种矿石类型而言解离程度是特定的。磨矿粒度通常小于150微米并且可以达到25-45微米。

在本发明的背景下，粉末是小于150微米的铁氧化物矿物。在当前工艺中，通过使得磁选***和浮选***（反浮选、使硅石上浮并使铁矿石下沉、或者直接浮选铁氧化物）相结合而在有水存在的情况下回收粉末。在本发明中，所述工艺通过干法回收来执行。

因此，所讨论的发明旨在创新并简化用于所述致密和半致密铁氧化物矿石中存在的铁氧化物粉末（Fe2O3和/或Fe3O4）的回收的工艺，特别是如下类型的矿石中存在的粉末：致密的铁英岩铁氧化物矿石、碧玉岩铁氧化物矿石、铁燧岩铁氧化物矿石和磁铁矿铁氧化物矿石，其在颗粒解离期间被充分研磨，以便提供高的冶金和质量回收率。

由于本发明，能够借助于完全干法工艺获得商业上优异的铁氧化物精矿，更准确地能够从致密的铁英岩铁氧化物矿石、碧玉岩铁氧化物矿石、磁铁矿铁氧化物矿石（其Fe含量高于63%）回收商业上优异的铁氧化物精矿，借助于单次调整，铁精矿的最终Fe含量能够高达67%。

事实上，还能够实现环境保护方面的显著进步，这主要是由于选矿（造矿）不需要水，这导致了越来越稀有的物质的可观经济性。所述发明的另一相关结果是不存在尾矿坝。在此方面，人们必须牢记巴西和世界各地发生的铁矿决堤的可耻历史，这造成了可怕的环境灾难。

因此，在所述工艺路线的创新特征中，除了上述优点之外，由于致密和半致密岩石（诸如致密的铁英岩铁氧化物矿石、碧玉岩铁氧化物矿石、铁燧岩铁氧化物矿石和磁铁矿铁氧化物矿石）具有密闭的晶体结构并且因而它们阻止了其内部吸收湿气，致密铁矿石的加工还具有低的水分含量。当与回收尾矿坝中包含的铁粉末及超细粉的工艺和/或湿法回收致密铁氧化物矿石粉末及超细粉的工艺（例如在开采铁燧岩铁氧化物矿石的美国的矿山开采中所使用的工艺）相比，这样的特征省去了工艺中的作为干燥的一个步骤。因此，在根据所讨论的致密铁氧化物矿石类型而实行的粉末研磨过程期间，能够消除2-3%的残余湿气。

背景技术

在致密铁氧化物矿石造矿的常规路线中，完全在存在水的情况下执行粉碎（其中材料被破碎成小颗粒，通常小于150微米）和浓缩。在湿法和干法路线中，工艺的初始步骤均在天然湿度的情况下被执行。根据矿石类型和建立的选矿路线，所述步骤对应于粗碎、中碎和细碎。之后，在湿法路线中，通常在存在水的情况下，通过由钢球构成的球磨机和立式磨机执行研磨。

在湿法工艺路线中，铁球被用作球磨机中的研磨剂。在球磨机和立式磨机（例如，立磨机）二者中，通过水力旋流器在分级中执行粒度分级（即磨矿粒度控制），其中涡旋和顶点参数被调整成水力旋流器工艺中限定的粒度削减。因此，溢流对应于根据解离颗粒被研磨的粉末部分，并且底流对应于在解离颗粒范围之外的较厚部分，其需要被再次馈送给磨机。

来自球磨机的排出物被馈送到料浆泵，其进而馈料给一组水力旋流器。不时地，根据粒度削减，针对底流和溢流二者需要一两个附加的再加工步骤。随后，对于每个所述加工步骤，需要一个附加料浆泵和一组附加水力旋流器，这导致添加更多的水，这能够使得设计更加复杂并且使用更大量的水。

此外，"溢流"具有少量固体，其必须被增浓以便增加固体含量。这样的工艺通常通过浓缩器执行。之后，被增浓的料浆必须经历其他加工步骤，这能够是强磁选和/或弱磁选且之后强磁选，磁性部分（铁氧化物精矿）被进一步传送到反浮选或直接浮选步骤（清洁器步骤）。通过反浮选，我们试图使得污染元素（例如硅石）上浮。通过直接浮选，我们试图使得铁氧化物矿物上浮。在再加工溢流时，典型的20μm或10μm部分被丢弃，其能够被传送至浓缩器并且之后至尾矿坝。

专利BR 102014025420-0公开了用于从铁矿尾矿坝干法回收铁氧化物矿石粉末和超细粉的工艺和***。但是，注意到，所述发明披露的技术方案不能应用于干法回收在致密的铁英岩铁氧化物矿石、碧玉岩铁氧化物矿石、铁燧岩铁氧化物矿石和磁铁矿铁氧化物矿石中的致密和半致密含铁氧化物的岩石中的铁氧化物粉末。

发明内容

鉴于上述情况，所讨论的发明旨在提供用于干法回收在致密的铁英岩铁氧化物矿石、碧玉岩铁氧化物矿石、铁燧岩铁氧化物矿石和磁铁矿铁氧化物矿石（其在颗粒解离期间被充分研磨）中的致密和半致密含铁氧化物的岩石中的铁氧化物粉末的***和工艺。

本发明还旨在提供一种磁选单元，当其遇到传统上不能借助于永久性强磁的稀土磁辊（如铁硼钕）和弱磁的铁氧体磁体（如铁硼）由磁选器加工的材料时，呈现令人满意的效果。

所述目标通过如下方式以绝对有效方式被实现：通过在***实施期间消除环境风险，通过促进有意识地使用天然资源，通过产生铁氧化物精矿产品，在民用建筑工业中再利用矿山废弃物，从而节省大量水（由于根据所讨论的发明的技术不需要水）。

在环境要求增加的时代，本发明对产生环境可持续经济结果的挑战给出了明确的答案，其主要特征在于：

●在回收铁氧化物的工艺中不使用水，从而节约水源和含水层；

●更有效的分选以便产生更清洁的采矿废弃物；

●由民用建筑工业对采矿废弃物的完全再利用；

●铁氧化物的改进的质量和金属回收；

●在没有由碎金研磨机导致的损失的情况下回收<100目（<0.15毫米）的部分中的铁氧化物矿石粉末；

●没有燃烧残余；

●不存在大气排放物；

●具有局部处理的物流优化；

●消除涉及坝的事故的风险；

●减少试图实施***的物理空间；

●低的功率消耗；

●***模块化和灵活性；

●矿山使用寿命的增加；以及

●已运行的矿山的功能独立性。

在本发明的情况下，由于在致密的铁氧化物矿石造矿中干燥不是必须的，并且在燃烧工艺中也不产生细粉，所以没有燃烧残余物且不存在大气排放物。

在根据所讨论的发明的干燥工艺中，通过立式磨机或摆式（轨道式）磨机或球磨机来执行研磨，所有这些磨机均具有空气分级***。动态空气分级器的存在旨在根据解离程度所建立的直径来在筛网中执行粒度削减，其中直径能够根据每种类型的含铁氧化物的矿石而变化。

将注意到，低水分含量的致密铁氧化物矿石由于其低水分含量而需要被干燥，使得在研磨期间在矿物和研磨机之间的摩擦试图产生促进材料中存在的水分的剩余干燥所需的热。

第一步骤的具体描述——破碎

在开始本发明的描述之前，应该注意到，在本文阐述的大小仅是示例性的并且不应该被理解成限制本发明的保护范围。本领域的一个技术人员在面对本文公开的原理时将了解如何确定针对情况的适当大小，以便实现本发明的目的。提出了包括粗碎、中碎和细碎的至少三种设置和选项；在中碎和细碎之间进行组合并且组合的设备是：

●图1中所示的用作中碎的颚式再次破碎机×用作细碎的HPGR（高压研磨辊）

●图2中所示的用作中碎的颚式再次破碎机×用作细碎机的圆锥破碎机。

对于所有采矿工艺，通过破碎进行的尺寸减小的所述单元步骤是常见的。

破碎的选项1（图1）

在图1中，针对铁矿石氧化物干法选矿的粗碎工艺的单元步骤呈现于颚式破碎机中的粗碎和颚式再次破碎机中的中碎以及高压研磨辊（HPGR或类似件）中的细碎。

在提取致密矿石1时，由于其是致密岩石所导致的大阻力，通过火（例如借助于***）来进行破碎。之后，致密矿石例如借助于挖掘机2从矿山被移除并且被置于卡车3的车斗中。吊斗卡车3向料仓或料斗4馈送矿石，其之后被运输到粗碎颚式破碎机5，并且可以与再次破碎机6结合，其之后馈送到所谓的HPGR 7的设备中进行进一步的颗粒尺寸减小步骤，从而将材料减小到小于1/4"（6.4mm）的颗粒尺寸。

破碎机5和再次破碎机6将矿石初始破碎成+/-75mm的颗粒尺寸。在颚式破碎机5之后且如果包括再次破碎机的话，最终颗粒尺寸是+/-30毫米。接着，在HPGR 7中加工之后，颗粒尺寸被减少到+/-1/4"（6.4毫米）并且材料被运送到缓冲料仓。需要缓冲料仓或不存在缓冲料仓以及其容量是项目设计中要确定的事项。

破碎的选项2（图2）

在图2中，针对铁矿石氧化物干法选矿的粗碎工艺的单元步骤呈现于颚式破碎机中的粗碎和颚式再次破碎机中的中碎以及圆锥破碎机中的细碎。

在提取致密矿石1时，由于其是致密岩石所导致的大阻力，通过火（例如借助于***）来进行破碎。之后，其例如借助于挖掘机2从矿山被移除并且被置于卡车3的车斗中。卡车3向料仓或料斗4馈送矿石，然后矿石被引导到粗碎颚式破碎机5且然后至中碎再次破碎机6，并且在其中被加工的材料前进到另一尺寸减小步骤，圆锥破碎机7’将材料减小到小于1/4"（6.4毫米）的颗粒尺寸，其能够被沉积在缓冲堆8上。

因此，本发明的第一步骤由尺寸减小的单元工艺构成，该工艺借助于破碎机5、再次破碎机和HPGR或圆锥破碎机，其均是本领域公知的。

破碎工艺之后的单元步骤在下文中被描述，其是研磨、不同颗粒尺寸范围中的空气分级以及每种颗粒尺寸范围中的强磁选，其与上述步骤结合提供了本发明所需的效果。

本发明的工艺的具体描述

本发明的工艺进一步基于下述单元步骤：

在铁矿石×铁角砾岩的解离程度下的粉末研磨的单元步骤，其中通过动态空气分级器实现颗粒尺寸削减。

静态空气分级单元步骤，其中旋风分离器被串联设置，其中根据解离与铣削程度进行粒度削减，其能够被分成三个不同的颗粒尺寸范围。可以存在一次或两次削减，并且对于粒度削减的数量的确定将取决于解离程度，并且小于10或5微米的超细部分可以被保持在袋式过滤器中。

磁选序列，其在由静态空气分类类型的旋风工艺分级的每种颗粒尺寸范围中是弱磁和强磁和/或强磁和强磁。

在铣削的单元步骤中，根据本发明可以使用多种类型的设备，例如：

●立式磨机；

●摆式磨机；

●适当地转变用于干法加工的球磨机。

立式磨机中铣削的单元步骤（图3）

当前，这种类型的设备广泛用于水泥工业中，用于研磨熟料至小于45微米的颗粒尺寸。这种设备在水泥工业中显示出了优于其他现有磨机的优异性能，并且当前大部分水泥工业采用这种类型的磨机代替以前的模型。本发明的一个创新在于提供了一种工艺路线，其是水泥工业的领域，用于在干法工艺中来自致密和半致密岩石的铁氧化物的主要采矿选矿。

在根据本发明的干法工艺中，在图10和/或图11中，来自缓冲堆8的材料前往立式磨机10，在此进行研磨。被引入本发明的***和工艺中的立式磨机10被具体示于图3。

图3的立式磨机的主要构成的描述

●3.1矿石馈送点；

●3.2可动轨道：其被电动马达驱动并且根据生产能力计算功率；

●3.3研磨辊：立式磨机根据尺寸和生产能力能够装备有两个或更多个研磨辊；辊在研磨轨道上施加压力，并且研磨辊和研磨轨道上存在的所有矿石试图通过压缩被粉碎；

●3.4粗粒级排放部：没有被适当地减小的材料在可动轨道的一侧掉落，其进而被引导到排放点。然后，材料被收集并被重新引导到馈送点，从而闭合铣削循环

●3.5动态空气分级器包括具有多个叶片的转子。叶片的数量越多，则粒度削减越精细，并且这会根据每种类型的致密矿石的解离程度被调整。空气分级器在磨机内部产生低气压，这用于移除细磨颗粒并且丢弃由转子叶片排出的粗糙颗粒；

●3.6未分级材料的返回部：被动态空气分级器丢弃的具有较粗糙颗粒尺寸的材料被圆锥体收集，该圆锥体将材料引导回到可动轨道的中心，从而将其连结到原始材料；

●3.7被分级材料的输出部：由空气分级器收集到的在解离程度之下的所有材料被引导到静态分级器，其公知为旋风分离器。

球磨机中的铣削的单元步骤

当前，这种类型的设备被广泛用于工业原材料领域，诸如石灰石、长石、硅石和其他工业矿物，其能够被减小至可在从100微米到45微米的范围内变动且可达到20微米的颗粒尺寸。本发明的一个技术创新在于提供了在主要采矿工艺中的这种工艺路线，其用于在干法工艺中来自致密和半致密岩石的铁氧化物的选矿。

在根据本发明的干法工艺中，如图14和图15中所示，来自缓冲堆8的材料前往球磨机10’，在此进行研磨。被引入本发明的***和工艺中的球磨机10’被具体示于图4。

球磨机的主要构成的描述（图4）

●4.1矿石馈送点；

●4.2具有钢球的磨机主体，其被恰当地缩放成输入颗粒尺寸×在端铣削处的颗粒尺寸；

●4.3磨机主体中的开口，其用于促进排放4毫米至0毫米的较粗颗粒尺寸的预研磨材料。细粒子被动态空气分级器4.6所产生的低气压所拖拽，并且较粗粒子被蜗杆螺纹件4.8收集并排放；

●4.4磨机的排放端由针对粗糙和精细部分具有两个排放点的腔室构成。对于粗糙部分，没有被适当地减小的材料从腔室的底部掉落并且被蜗杆螺纹件4.8收集。精细部分被引导通过腔室的顶部，其被动态辅助分级器4.6所产生的低气压所拖拽；

●4.6.动态空气分级器由具有多个叶片的转子构成；叶片的数量越多，则粒度削减越精细，并且这会根据每种类型的致密矿石的解离程度被调整。空气分级器在磨机中产生内部低气压，其用于移除细磨颗粒；

●4.7未分级材料的返回部。被动态空气分级器丢弃的较粗糙颗粒尺寸的材料被蜗杆螺纹件收集，蜗杆螺纹件将材料驱动回到馈送点，从而将其连结到原始材料；

●4.8被分级材料的输出部。由空气分级器收集到的在解离程度之下的所有材料被引导到静态分级器，其公知为旋风分离器。

摆式磨机中铣削的单元步骤（图5）

这涉及具有比立式磨机10和球磨机10’更小的生产能力的设备，该设备也被广泛用于工业原材料领域，诸如石灰石、长石、硅石和其他工业矿物，其能够被减小至可在从100微米到45微米的范围内变动且可达到20微米的颗粒尺寸。本发明的一个创新是将这个工艺路线与在干法工艺中来自致密岩石的铁氧化物的主要采矿选矿相结合。

在根据本发明的干法工艺中，如图14和图15中所示，来自缓冲堆8的材料前往摆式磨机21，在此进行研磨。被引入本发明的***和工艺中的摆式磨机21被具体示于图5并且具有下述部件：

图5的摆式磨机的主要构成的描述

●5.1矿石馈送点；

●5.2用于在摆之间分配馈送的材料的固定轨道；

●5.3促进馈送材料在固定轨道上的粉碎的旋转摆；

●5.4吸出被粉碎材料的空气分级器；

●5.5使被空气分级器丢弃的粗糙材料与来自馈送点的原始材料一起返回到固定轨道；

●5.6被分级材料的输出部：由空气分级器收集到的在解离程度之下的所有材料被引导到静态分级器，其公知为旋风分离器。

根据本发明，借助于旋风分离器，进行中间粒度削减至10到5微米，并且低于该削减的精细部分被保持在袋式过滤器中。

图6的动态空气分级器4.6可以被联接到球磨机10’输出，并且可以对应于立式磨机10中的动态空气分级器3.5或者摆式磨机21中的动态空气分级器5.4。它产生低气压，该低气压将不同尺寸的所有颗粒拖拽到包括一系列叶片的转子6.1中，其旨在将颗粒分配到空气分级器的侧面。颗粒经受三个力：由转子驱动产生的离心力（Fc）、由转子低气压产生的空气流（Fd）、和重力（Fg）。结果（R）指的是当Fc+Fg小于低气压的力（Fd）时，并且对应于被拖拽到转子中的精细颗粒，并且结果（G）指的是当Fc+Fg大于低气压的力（Fd）时，并且对应于被向下引导的粗糙颗粒。作为示例，在动态空气分级器内的这些力的作用能够见于图6，其示出了低气压力（Fd）、离心力（Fc）和重力（Fg）的细节，其中：

R（Ø精细）=Fd>Fg+Fc并且G（Ø粗糙）=Fd<Fg+Fc。

因此，在铣削步骤和空气分级之后，仅具有比解离程度要小的颗粒尺寸的部分（其由精细颗粒构成，即当R（Ø精细）=Fd>Fg+Fc时）继续工艺的其他步骤。

将由空气分级器执行的干法研磨的粒度控制工艺和由一组水力旋流器执行的湿法研磨工艺进行比较，相比于描述现有技术的部分中所指出的粒度和水力旋流器分级的工艺，动态空气分级器是具有较低资本支出和运营成本值的更简单单元。这样的空气分级促进移除以解离程度研磨的材料，其中在同一设备中丢弃了粗糙材料，该粗糙材料经历了又一次研磨步骤，从而闭合了研磨和通过尺寸对颗粒分级的回路。

同样在能量消耗方面，通过干法路线使用空气分级器执行的操作证明了如下方面是有利的，即在水力旋流器颗粒尺寸分级中，必须使用大量的水来操作，其中比例为一份矿石需要至少两份水。此外，为了良好的研磨粒度分级，需要至少多于一个或两个的附加水力旋流器步骤，其对应于再次加工“底流（under）”部分，使得大部分精细粒子被移除，和/或对“溢流（over）”部分的进一步水力旋流器步骤，以便确保粒度削减。因此，考虑到再次加工的这些附加步骤，一份矿石需要附加份的水，而在干法工艺中仅材料运动。

图7中的静态空气分级的单元步骤

在研磨和被动态空气分级器分级之后的步骤中，小于（在物理/化学特征研究中预先确定的）解离程度的部分将经历三个更多的颗粒尺寸分级步骤。第一步骤，具有在+/-45μm的颗粒削减尺寸，第二削减在+/- 22μm（其可以在35至18μm之间变动）并且第三削减具有+/-10μm的颗粒削减尺寸（其可以在15至5μm之间变动），这些步骤由彼此串联连接的一组三个静态旋风分离器执行（图7）。这些微米尺寸的削减值仅是参考并且可以根据排放***的设定而变化。

在图6中动态空气分级器的被研磨部分被引导到第一静态旋风分离器11。所述旋风分离器保持小于例如45微米的解离程度的颗粒，其被第一旋风分离器的底流11"排放。30-微米部分由第一旋风分离器的溢流11’排出并且馈送到第二静态旋风分离器12。第二旋风分离器保持小于30微米并大于20微米的颗粒，其被第二旋风分离器的底流12"排放。20-微米部分由第二旋风分离器的溢流12’排出并且馈送到第三静态旋风分离器13。第三旋风分离器保持小于20微米并大于10微米的颗粒，其被第三旋风分离器的底流13"排放。10-微米部分由第三旋风分离器的溢流13’排出并且馈送到必须收集所有10 μm以下的部分的一组袋式过滤器14。颗粒尺寸削减值指的是可以根据排气风扇19速度设定而变大或变小的数量级。

在串联设置的旋风分离器11、12和13中的每个内收集的产品能够被可选地分配给相应的冷却柱（未示出），其目的在于将在70摄氏度至100摄氏度之间的温度降低到大约40摄氏度的温度。所述冷却是维持稀土磁体（铁硼钕）的磁场强度所必须的。

在每个旋风分离器（旋风分离器的底部）内收集的且通过冷却柱的材料被馈送到弱磁选器和强磁选器或强磁选器和强磁选器，其具有倾斜辊且针对每种颗粒尺寸被恰当地调整。

如专利BR102014025420-0（并入本文中以供参考）的权利要求工艺中所描述的磁选的单元步骤通过磁选单元处理所有小于预定颗粒削减尺寸（其由解离程度得出）且大于10μm的部分。

基于通过两种装置（通过HPGR（高压研磨辊）或借助于圆锥破碎机）执行细碎以及通过三种不同设备执行最终研磨的可能性，可以建立六种不同的工艺路线。

本发明的干法工艺路线的第一类型被示于图10，并且包括通过使用颚式破碎机5的粗碎、通过使用颚式再次破碎机6的中碎、借助HPGR 7（高压辊）的细碎以及在立式磨机10中的研磨。

因此，致密矿石1由于其作为岩石的大阻力，而通过火（***）被破坏，并且之后从矿山例如借助于挖掘机2被移除，并被置于卡车3的车斗上。卡车3向料仓或料斗4馈料并且之后材料被运输到粗碎颚式破碎机5，并且由此被再次馈送到中碎颚式破碎机6，并且在其中被加工的材料前进到HPGR-型辊磨机（高压辊）7中的进一步的尺寸减小步骤，从而将材料减小到小于1/4"（6.4mm）的颗粒尺寸。小于1/4"的部分被馈送到具有强磁和高产率的磁辊分离器（235毫米直径），因此产生可以被存储在缓冲堆8中或可以不被存储在缓冲堆8中的磁产品；基本不含铁氧化物的非磁性部分试图用于建筑工业作为混凝土的填料并/或用于制造水泥骨料，该骨料诸如块材和铺筑材料。被沉积成堆的材料被馈送到立式磨机10，通过可动轨道3.2的运动产生研磨，从而压缩辊3.3下方的材料。通过剪切产生研磨，并且由于辊的圆锥形状，可以获得不同的研磨水平。具有最粗糙颗粒尺寸的材料从立式磨机被移除并且被再次引导到馈送点3.1，从而闭合研磨循环。被研磨材料由位于立式磨机10顶部的动态空气分级器3.5收集。还没有达到解离程度的被研磨材料返回到可动轨道3.2的中心以便再次被研磨，并且已经达到解离程度的被研磨材料被立式磨机10排出并且被排放***收集。

排放***包括如图7所示被串联设置的三个旋风分离器11、12和13，其中第一旋风分离器11收集由立式磨机排出的所有材料并且以近似30微米的颗粒尺寸将它们分级；大于30微米的部分（所谓的底流）被收集在旋风分离器的下部基部11”中。第一旋风分离器11的溢流11’部分被馈送到第二旋风分离器12，该第二旋风分离器12的大小被适当地制成捕捉大于20微米的任意部分，并且第二旋风分离器12的小于20微米的部分被馈送到第三旋风分离器13，该第三旋风分离器13的大小被制成捕捉大于10微米的任意部分，从而将小于10微米的部分排出到一组袋式过滤器14。袋式过滤器14用于保持没有被分级或没有被保持在旋风分离器组中的所有颗粒。颗粒削减尺寸值不是特定值，并且可以根据每种设计而变化。重要的是注意到对于粉末的最佳磁选性能，三种不同颗粒尺寸直径的所述分级是必要的。

本发明的干法工艺路线的第一类型被示于图11，并且包括通过使用颚式破碎机5的粗碎、通过使用颚式再次破碎机6的中碎、借助HPGR 7’（高压辊）的细碎以及在立式磨机10中的研磨。

因此，致密矿石1由于其作为岩石的大阻力，而通过火（***）被破坏，并且之后从矿山例如借助于挖掘机2被移除，并被置于卡车3的车斗上。卡车3向料仓或料斗4馈料，并且之后材料被运输到粗碎颚式破碎机5，并且由此被再次馈送到中碎颚式破碎机6，并且在其中被加工的材料前进到圆锥破碎机7’中的进一步的尺寸减小步骤，从而将材料减小到小于1/4"（6.4mm）的颗粒尺寸。被沉积成堆的材料被馈送到立式磨机10，通过可动轨道3.2的运动产生研磨，从而压缩辊3.3下方的材料。通过剪切产生研磨，并且由于辊的圆锥形状，可以获得不同的研磨水平。基本不含铁氧化物的材料的非磁性部分试图用于建筑工业作为混凝土的填料并/或用于制造水泥骨料，该骨料诸如块材和铺筑材料。磁性部分被再次引导到馈送点3.1，从而闭合研磨循环。被研磨材料由位于立式磨机10顶部的动态空气分级器3.5收集。还没有达到解离程度的被研磨材料返回到可动轨道3.2的中心以便再次被研磨，并且已经达到解离程度的被研磨材料被立式磨机10排出并且被排放***收集。已经达到解离程度的被研磨材料被立式磨机10排出并且被排放***收集。

排放***包括如图7所示被串联设置的三个旋风分离器11、12和13，其中第一旋风分离器11收集由立式磨机排出的所有材料并且以近似30微米的颗粒尺寸将它们分级；大于30微米的部分（所谓的底流）被收集在旋风分离器的下部基部11”中。大于30微米的部分（所谓的底流）被收集在旋风分离器的下部基部11”中。第一旋风分离器11的溢流11’部分被馈送到第二旋风分离器12，该第二旋风分离器12的大小被适当地制成捕捉大于20微米的任意部分，并且第二旋风分离器12的小于20微米的部分被馈送到第三旋风分离器13，该第三旋风分离器13被优化成捕捉大于10微米的任意部分，并且将小于10微米的部分排出到一组袋式过滤器14。袋式过滤器14用于保持没有被分级或没有被保持在旋风分离器组中的所有颗粒。颗粒削减尺寸值不是特定值，并且可以根据每种设计而变化。重要的是注意到对于粉末的最佳磁选性能，三种不同颗粒尺寸直径的所述分级是必要的。

本发明的干法工艺路线的第一类型被示于图12，并且包括通过使用颚式破碎机5的粗碎、通过使用颚式再次破碎机6的中碎、借助HPGR 7（高压辊）的细碎以及在立式磨机10’中的研磨。

因此，致密矿石1由于其作为岩石的大阻力，而通过火（***）被破坏，并且之后从矿山例如借助于挖掘机2被提取/移除，并被置于卡车3的车斗上。卡车3向料仓或料斗4馈料，并且材料由此被运输到粗碎颚式破碎机5，并且之后被再次馈送到中碎颚式破碎机6，并且在其中被加工的材料前进到HPGR-型（高压研磨辊）辊式破碎机7中的进一步的尺寸减小步骤，从而将材料减小到小于1/4"（6.4mm）的颗粒尺寸。小于1/4"的部分被馈送到具有强磁和高产率的磁辊分离器（235毫米直径），因此产生可以被存储在缓冲堆8中或可以不被存储在缓冲堆8中的磁产品。沉积在堆上的材料被馈送到球磨机10’。通过磨机主体4.2的运动产生研磨，该磨机主体4.2装载有可从内部容积的35%到40%变化的钢球负载。钢球形成连锁反应：颗粒承受球的撞击并且与球的摩擦促进了颗粒的减小。被连接到排放罩的在磨机的上部上的空气分级器4.6促进球磨机内的低气压，从而将较大和较小颗粒拖拽出磨机。较大颗粒由于重力而落入罩的下部4.4中。它们进而被蜗杆螺纹件4.8收集，被馈送到具有强磁和高产率的磁辊分离器60（直径235毫米），从而产生可以被或可以不被存储在缓冲堆中并再次引导到球磨机馈送部4.1的磁产品。基本不含铁氧化物的非磁性部分试图用于建筑工业作为混凝土的填料并/或用于制造水泥骨料，该骨料诸如块材和铺筑材料。在排放罩的上部上，粉末被拖拽到动态空气分级器4.6的转子，其进而以解离程度将被研磨材料分级。大于解离程度的材料被引导出动态空气分级器4.6并且被蜗杆螺纹件4.7收集，该蜗杆螺纹件4.7将该材料再次引导到馈送点4.1。小于解离程度的被研磨材料被抛出空气分级磨机4.6并且被排放***捕捉到。

排放***由如图7所示被串联设置的三个旋风分离器11、12和13构成，其中第一旋风分离器11收集由球磨机10’排出的所有材料并且以近似30微米的颗粒尺寸将它们分级。大于30微米的部分（所谓的底流）被收集在旋风分离器的下部基部11”中。第一旋风分离器11的溢流部分11’被馈送到第二旋风分离器12，该第二旋风分离器12的大小被适当地制成捕捉大于20微米的任意部分，并且第二旋风分离器12的小于20微米的部分被馈送到第三旋风分离器13，该第三旋风分离器13的大小被制成捕捉大于10微米的任意部分并且将小于10微米的部分排出到一组袋式过滤器14。袋式过滤器14用于保持没有被分级或没有被保持在旋风分离器组中的所有颗粒。颗粒削减尺寸值不是特定值，并且可以根据每种设计而变化。重要的是注意到对于粉末的最佳磁选性能，三种不同颗粒尺寸直径的所述分级是必要的。

图13所示的本发明的干法工艺路线的第四类型包括通过使用颚式破碎机5的粗碎、通过使用颚式再次破碎机6的中碎和通过使用圆锥破碎机7’的细碎以及在球磨机10’中的研磨。

致密矿石1由于其作为岩石的大阻力，而通过火（***）被破坏。随后，其从矿山例如借助于挖掘机2被提取/移除并被置于卡车3的车斗上。卡车3向料仓或料斗4馈料，并且由此材料被运输到粗碎颚式破碎机5，并且之后被再次馈送到中碎颚式破碎机6，并且在其中被加工的材料前进到圆锥破碎机7’中的进一步的尺寸减小步骤，从而将材料减小到小于1/4"（6.4mm）的颗粒尺寸。沉积在缓冲堆8中的材料被馈送到球磨机10’。通过磨机主体4.2的运动产生研磨，该磨机主体4.2装载有可从内部容积的35%到40%变化的钢球负载。钢球形成连锁反应：颗粒被下落球撞击并且球间摩擦促进了颗粒的减小。被连接到磨机的排放罩的在磨机的上部上的空气分级器4.6促进球磨机内的低气压，从而将较大和较小颗粒拖拽出磨机，较大颗粒由于重力而下落到罩的下部4.4中并且进而被蜗杆螺纹件4.8收集，蜗杆螺纹件4.8将其馈送到具有强磁和高产率的磁辊分离器60（235mm直径），并且被再次引导到球磨机10’的馈送部4.1。基本不含铁氧化物的非磁性部分试图用于城市建筑工业作为混凝土的填料并/或用于制造水泥骨料，该骨料诸如块材和铺筑材料。在排放罩的上部上，粉末被拖拽到动态空气分级器4.6的转子，其进而以解离程度将被研磨材料分级。大于解离程度的材料被引导出动态空气分级器，被蜗杆螺纹件4.7收集，并且被再次引导到馈送点4.1。小于解离程度的被研磨材料被抛出空气分级磨机4.6并且被排放***收集。

排放***由如图7所示被串联设置的三个旋风分离器11、12和13构成，其中第一旋风分离器11捕捉由球磨机10’释放的所有材料，并且将其分级成近似30微米的粒子尺寸。大于30微米的部分（所谓的底流）被收集在旋风分离器的底部基部11”处。第一旋风分离器11的溢流部分11’被馈送到第二旋风分离器12，该第二旋风分离器12的大小被适当地制成捕捉大于20微米的任意部分，并且第二旋风分离器12的20微米以下的部分被馈送到第三旋风分离器13，该第三旋风分离器13的大小被制成捕捉大于10微米的所有部分，从而将小于10微米的部分排出到所有套管式过滤器14。套管式过滤器14试图保持没被分级或没被保持在旋风分离器组件中的所有颗粒。粒度削减的值不是特定值，并且可以根据每种设计而变化。重要的是要强调，对于粉末的最佳磁选性能，这种分级成三种不同颗粒尺寸直径是必要的。

图14所示的根据本发明的干法工艺路线的第五实施例通过如下被形成：借助于颚式破碎机5执行的粗碎、通过颚式再次破碎机6的中碎和借助HPGR 7（高压研磨辊）的细碎以及在摆式磨机21中的研磨。

致密矿石1由于其作为岩石的大阻力，而借助于火（***）被破坏。之后其从矿山例如借助于挖掘机2被提取/移除，并被置于卡车3的后斗内。卡车3向料仓或料斗4馈料，并且之后被运输到粗碎颚式破碎机5，并且由此被馈送到中碎颚式再次破碎机6，并且在其中被加工的材料前进到HPGR型辊式破碎机7 （高压辊）7中的进一步的尺寸减小步骤，从而将材料减小到1/4"（6.4mm）的颗粒尺寸。小于1/4"的部分被馈送到强磁且高生产率的磁分离器辊50（235mm直径），从而产生可以被沉积在缓冲堆8中或可以不被沉积在缓冲堆8中的磁产品。基本不含氧化铁的非磁性部分试图应用于建筑工业，作为混凝土的填料并/或用于水泥骨料生产，该骨料例如块材和铺筑材料。沉积在堆垛上的材料被馈送到摆式磨机21。通过使具有固定轨道5.2的摆5.3运动来执行研磨，因此通过剪切执行研磨。被研磨材料通过位于摆式磨机21的上部处的动态空气分级器5.4被捕捉。还没有达到解离程度的被研磨材料返回到研磨区域以便被再次研磨。已经达到解离程度的被研磨材料被抛出摆式磨机并且被排放***拾取。

排放***由如图7所示被串联设置的三个旋风分离器11、12和13构成，其中第一旋风分离器11捕捉由立式磨机释放的所有材料并且将其分级成近似30微米的粒子尺寸。大于30微米的部分（所谓的底流）被收集在旋风分离器的底部基部11”处。第一旋风分离器11的溢流部分11’被馈送到第二旋风分离器12，该第二旋风分离器12的大小被适当地制成捕捉大于20微米的任意部分，并且第二旋风分离器12的20微米以下的部分被馈送到第三旋风分离器13，该第三旋风分离器13的大小被制成捕捉大于10微米的所有部分，从而将小于10微米的部分排出到所有套管式过滤器14。套管式过滤器14试图保持没被分级或没被保持在旋风分离器组件中的所有颗粒。粒度削减的值不是特定值，并且可以根据每种设计而变化。重要的是要强调，对于粉末的最佳磁选性能，这种分级成三种不同颗粒尺寸直径是必要的。

图15所示的根据本发明的干法工艺路线的第六实施例通过如下被形成：借助于颚式破碎机5执行的粗碎、通过颚式再次破碎机6的中碎和借助圆锥破碎机7’的细碎以及在摆式磨机21中的研磨。

致密矿石1由于其作为岩石的大阻力，而借助于火（***）被破坏。之后其从提取现场例如借助于挖掘机2被提取/移除，并被置于卡车3的后斗内。卡车3向料仓或料斗4馈料并且之后被运输到粗碎颚式破碎机5，并且之后被馈送到中碎颚式再次破碎机6，并且在其中被加工的材料前进到圆锥破碎机7中的进一步的尺寸减小步骤，从而将材料减小到小于1/4"（6.4mm）的颗粒尺寸。沉积在堆垛上的材料被馈送到摆式磨机21。通过使具有固定轨道5.2的摆5.3运动来执行研磨，因此通过剪切执行研磨。由于摆5.3的圆角形状，所以可以获得不同的研磨水平。被研磨材料通过位于摆式磨机21的上部处的动态空气分级器5.4被捕捉。还没有达到解离程度的被研磨材料返回到研磨区域以便被再次研磨。已经达到解离程度的被研磨材料被抛出摆式磨机并且被排放***拾取。

排放***由如图7所示被串联设置的三个旋风分离器11、12和13构成，其中第一旋风分离器11捕捉由立式磨机释放的所有材料并且将其分级成近似30微米的粒子尺寸。大于30微米的部分（所谓的底流）被收集在旋风分离器的底部基部11”处。第一旋风分离器11的溢流部分11’被馈送到第二旋风分离器12，该第二旋风分离器12的大小被适当地制成捕捉大于20微米的任意部分，并且第二旋风分离器12的20微米以下的部分被馈送到第三旋风分离器13，该第三旋风分离器13的大小被制成捕捉大于10微米的所有部分，从而将小于10微米的部分排出到所有套管式过滤器14。套管式过滤器14试图保持没被分级或没被保持在旋风分离器组件中的所有颗粒。粒度削减的值不是特定值，并且可以根据每种设计而变化。重要的是要强调，对于最佳磁选性能，这种分级成三种不同颗粒尺寸直径是必要的。

在图8中所示的磁选单元中所设置的是磁选装置，其具有以级联方式设置的两个至四个磁辊，其由弱磁（铁硼）和/或强磁（稀土）磁体形成，其中磁辊被设置成5°和55°之间的可变倾斜角。

图9示出具有处于级联方式的三个辊的磁选方案。在第一磁选单元15中，来自第一旋风分离器11的材料被馈送到第一磁辊71，其能够是弱磁或强磁，从而产生将立刻被丢弃的第一非磁性部分；由具有高于64%的Fe（T）含量的最终产品构成的第一磁性部分以及被馈送到第二强磁辊的第一混合部分。在相同序列中，第二磁辊72产生也被丢弃的第二非磁性部分、和具有高于64%的Fe（T）含量的第二磁性部分、以及被馈送到第三磁辊的第二混合部分。进而，第三磁辊73产生也被丢弃的第三非磁性部分、具有高于64%的Fe（T）含量的第三磁性部分、以及与第三非磁性部分一起被丢弃的第三混合部分。

因此，相继地，第二旋风分离器12的产品将被馈送到冷却柱，并且之后在相同序列中第二磁选单元16如在第一磁选单元中那样馈料到第一磁辊，其能够是弱磁或强磁，从而产生必须立刻被丢弃的第一非磁性部分；由具有高于64%的Fe（T）含量的最终产品构成的第一磁性部分以及被馈送到第二强磁辊的第一混合部分。在相同序列中，第二磁辊产生也被丢弃的第二非磁性部分、和具有高于64%的Fe（T）含量的第二磁性部分、以及将被馈送到第三磁辊的第二混合部分。进而，第三磁辊产生也被丢弃的第三非磁性部分、具有高于64%的Fe（T）含量的第三磁性部分、以及与第三非磁性部分一起被丢弃的第三混合部分。这同样发生于第三磁选单元17中。

图9也示出了具有处于级联方式的三个辊的磁选方案，其中第一磁辊71能够是弱磁或强磁的。根据要被分离的材料的特征，鉴于永磁体由铁硼制成，优选使用弱磁辊，其中具有在500至3000高斯之间的可变磁强度，且因此试图分离高磁化率矿物（例如磁铁矿-FeOFe2O3）。进而，在强磁辊的情况下，永磁体由铁硼钕制成，且具有在7500和13000 G之间的磁强度，以用于分离低磁化率矿物（诸如赤铁矿和铁-褐铁矿氢氧化物）。

由磁选单元的侧截面的示图构成的图9具体示出了处于级联方式的磁选单元的所有元件，其在所示情况下具有三个辊，一个叠置在另一个上。如已经看到的，具有其适当分级的颗粒尺寸的每个旋风分离器馈料给相应一组磁选器。根据图9，该组由接收器料仓74构成，其中能够借助于气动振动器75通过振动强度替代性地控制至该组的功率。但是，优选地，料仓74被构造成具有倾斜角，这使得材料更好地流动到该组磁选器。

之后，材料被排放到PU涂覆的聚酯带76；该带通过第一弱磁铁氧体磁体（铁硼）磁辊71和支撑辊77被张紧。

磁选通过磁辊速度的变化并且通过分隔件的位置来控制。为了容纳灰尘的消散并且将材料引导到磁辊71，邻近带76放置亚克力板78。分隔件79使非磁性部分与混合部分分离，并且分隔件80使混合部分与磁性部分分离。第一非磁性部分被斜槽81收集，第一混合部分被斜槽82收集，并且第一磁性部分被斜槽83收集。第一混合部分斜槽82馈料到第二强磁稀土磁体（钕铁硼）磁辊72的料仓84。在磁选之后，第二强磁稀土磁体（铁硼钕）磁辊72产生第二非磁性部分，其通过斜槽85被丢弃，第二磁性部分被丢弃到斜槽86中，并且第二混合部分被引导到斜槽87，其通过料仓88馈料到第三强磁稀土磁体（钕铁硼）磁辊73。在磁选之后，第三强磁稀土磁体（钕铁硼）磁辊73产生将通过斜槽89被丢弃的第三非磁性部分、将被丢弃到斜槽90中的第三磁性部分、以及通过斜槽91与其他非磁性部分一起被排出的第三混合部分。三个磁选单元中的物体77包括用于PU涂覆的聚酯带76的支撑辊。

弱和强磁磁辊倾斜，其中倾斜角可以从5°至55°变动，且理想工作范围是15°至25°，其根据氧化铁的颗粒尺寸的释放来定义倾斜。根据已经执行的测试，这种倾斜增加了从非磁性部分分离磁性部分的效率。

虽然已经关于其特定特征描述了本发明，但明显的是，本领域技术人员将显而易见到本发明的大量的其他形式和改进。

显然，本发明不试图限制于附图中示出的且在上文描述中公开的实施例，使得其可以在所附权利要求的范围内进行改进。

Claims (8)

1.用于从含铁致密和半致密岩石干法回收铁氧化物粉末的***，包括：

（a）粗碎装置（5）、中碎装置（6）和细碎装置（7，7’），其用于初步减小致密和半致密岩石中含所述铁氧化物粉末的矿石的粒度；

其特征在于：

（b）用于精细地研磨通过粗碎（5）、中碎（6）和细碎（7，7’）被减小的铁氧化物矿物的装置（10，10’，21），其具有动态空气分级器（3.5，4.6，5.4）；

（c）串联设置的用于中间粒度削减的静态空气分级装置（11，12，13）以及用于保持粉末部分的袋式过滤器（14）；

（d）在由静态空气分级装置（11，12，13）分级的每个粒度范围内的具有弱磁和强磁的磁选装置（15，16，17）；其中所述磁选装置具有被设置成级联的且由弱磁稀土磁体和/或强磁稀土磁体形成的两个至四个磁辊（71，72，73），其中所述磁辊被设置成在5°至55°范围内的可变斜角；

（e）在每个磁选装置中的非磁性部分处理装置，其收集物作为最终产品；以及

（f）用于在每个磁选装置中驱动被排出的混合部分以便在随后的磁选装置中加工的装置。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，每个所述静态空气分级装置（11，12，13）与相应柱式冷却单元的入口连接，该柱式冷却单元的出口与所述磁选装置（15，16，17）连接。

3.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述粗碎装置由颚式破碎机（5）构成；所述中碎装置由颚式再次破碎机（6）构成；并且细碎装置选自HPGR型辊（7）或圆锥破碎机（7’）。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的***，其特征在于，所述精细研磨装置选自立式磨机（10）、球磨机（10’）和摆式磨机（21）。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的***，其特征在于，所述动态空气分级器（3.5，4.6，5.4）被设置在所述研磨装置（10，10’，21）的上部，并且具有在所述研磨装置中产生内部低气压以便移除被精细研磨的颗粒的装置。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的***，其特征在于，所述静态空气分级装置包括静态旋风分离器（11，12，13）。

7.用于从含铁致密和半致密岩石干法回收铁氧化物粉末的工艺，包括：

（a）用于初步减小致密和半致密岩石中含所述铁氧化物粉末的矿石的粒度的粗碎、中碎和细碎；

其特征在于以下步骤：

（b）精细地研磨在所述粗碎、中碎和细碎步骤中被减小的铁氧化物矿物；

（c）中间粒度削减的静态空气分级以及粉末部分的保持；

（d）至级联设置的磁辊组中的在所述静态空气分级步骤中被分级的每个粒度范围内的强磁磁选，所述磁辊具有弱磁和/或强磁稀土磁体、处于在5°至55°范围内的斜角；

（e）在每个磁选步骤中的非磁性部分的处理，其收集物作为最终产品；以及

（f）在每个磁选子步骤中驱动被排出的混合部分以便在随后的磁选装置中加工。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述静态空气分级步骤之后且在所述磁选步骤之前，提供柱式冷却步骤。