CN108580022A - 一种产出高端化工级铬铁矿精矿的选矿工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种产出高端化工级铬铁矿精矿的选矿工艺，该工艺利用磁重联合工艺结合阶磨阶选的方法实现对高品位铬铁矿的选别，主要步骤包括：a.原矿经棒磨机粗磨后，进行强磁抛尾；b.强磁粗精矿矿浆质量浓度浓缩至50％～60％；c.浓缩后的矿浆经艾萨磨机细磨后，进行两次强磁精选；d.强磁精矿及中矿分别采用云锡摇床进行多次选别后得到最终产品；本发明不仅能获得Cr₂O₃含量≥60％、杂质SiO₂含量≤1.5％的可满足高端化学工业上生产铬化合物要求的高质量铬铁矿精矿，同时保证了铬铁矿回收率，且工艺流程简单、生产成本低，不需要添加化学浮选剂，对环境污染少，具有较高的经济效益和社会效益，值得推广和应用。

Description

一种产出高端化工级铬铁矿精矿的选矿工艺

技术领域

本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种产出高端化工级铬铁矿精矿的选矿工艺，特别适合于铬铁矿石中Cr₂O₃含量≥30％的高品位铬铁矿石的选矿回收。

背景技术

铬是现代工业中的一种重要金属，其用途极为广泛，主要用于冶金、耐火材料以及化学工业领域等。在冶金工业上，铬铁矿主要用来生产铬铁合金和金属铬；在耐火材料上，铬铁矿用来制造铬砖、铬镁砖和其他特殊耐火材料；在化学工业上铬铁矿主要用来生产重铬酸钠，进而制取其它铬化合物。

目前，国内外目前对铬矿的选矿工艺主要采用单一重选,单一磁选,或重-磁联合选矿等，这些方法均仅能产出耐火材料用铬铁矿精矿以及冶金用铬铁矿精矿，而鲜有工艺能产出高端化工级的铬铁矿精矿。如中国发明专利CN103878111A和CN103894287A分别公开了一种高品位铬铁矿石的选矿新工艺以及一种回收铬矿块矿的选矿方法，其所得到的铬铁矿精矿中Cr₂O₃含量均在40％左右，仅能用于耐火材料；《矿产综合利用》发表的“从低品位铬矿石中回收铬铁矿的选矿工艺研究”论文中则对单一重选、重-磁联合选矿工艺进行了对比，重-磁联合效果很明显，其采用的强磁-摇床-中矿再磨-强磁-摇床选矿工艺流程效果最好，但是因为两次磨矿的工艺参数相同，对铁矿粒度的影响不大，不能有效控制矿石粒度和磁选机的配合程度，导致磁选效果不佳，因此只能使铬铁矿的含量达到40％以上。

为了达到较好的选矿效果，多采用化学浮选和磁选相结合的选矿工艺，如中国专利CN103567055A中首先采用磁选，将符合条件的矿石筛选出来，然后利用浮选工艺，对尾矿进行一个回收再选的过程；CN 102896049 B中公开了一种选矿方法，首先经过磨矿，利用浮选药剂对矿浆进行浮选，分别得到精矿和尾矿，再对尾矿中的铁矿进行磁选回收，得到最终的选矿结果。联合选矿具有较成熟的选矿工艺流程，可能会选出多种精矿，选矿效果较好；但整个过程工艺步骤较多，操作繁琐，且因为浮选试剂的加入导致废水排放，为了简化选矿工艺以及减少污染性废水排放，采取高效单一物理选矿工艺是未来选矿工艺的目标。

由于铬铁矿与脉石矿物蛇纹石、滑石等物理性质差别大，试验证明，采用常规的磨矿设备磨至铬铁矿单体解离时，容易造成脉石矿物的过磨，从而形成大量矿泥，干扰磁选及摇床的分选效果，导致最终矿石中铬铁矿的含量不高。因此，如何在磨矿和磁选的过程中控制矿石的粒径和磁选的磁力强度，从而实现高品位铬铁矿的回收是本发明亟待解决的问题。

发明内容

为了有效提高铬铁矿的选矿品位，降低高端化工级铬铁矿的生产成本，本发明提供了一种通过阶磨阶选的选矿方法，结合高梯度磁选机及筛选细砂的云锡摇床，产出高端化工级铬铁矿的工艺，包括如下步骤：

a.原矿经棒磨机粗磨后，进行强磁抛尾；

b.强磁抛尾后得到的粗精矿矿浆质量分数调浆至50％～60％；

c.调浆后的矿浆经艾萨磨机细磨后，进行两次强磁精选，得到精矿和中矿；

d.强磁精矿及中矿分别采用摇床进行多次选别后得到最终产品精矿和尾矿。

优选的，矿石粗磨时采用的是棒磨机，磨矿后的矿浆中，矿物的粒度为-0.074mm，质量分数为55％～70％。

优选的，强磁选所用的设备为高梯度磁选机，为了保证磁选效果，避免漏选，选择磁选机冲程为16mm～26mm，冲次为200次/分～300次/分。

优选的，为了减少磁铁矿的损失，强磁抛尾时的磁场强度为1.1T～1.4T，易于将磁性较弱的矿石筛选出。

优选的，为了得到粒径较小的矿浆，步骤c中矿石细磨时采用的是艾萨磨机，磨矿后的矿浆中，矿物的粒度为-0.045mm，质量分数为75％～85％，其中0.025-0.045mm占矿浆总量的80％。

优选的，强磁精选的次数为二次精选，其中，第一次精选的磁场强度为1.1T～1.4T，第二次精选的磁场强度为0.8T～1.1T，采用不同的磁选强度可以进行更有效的筛选。

优选的，所用摇床为云锡摇床，且采用的是选别细粒级矿物的刻槽床面，为了保证摇床筛选的效果，调整冲程为10mm～16mm，冲次为330r/min～340r/min。

优选的，强磁精矿采用摇床选别的流程至少为一次粗选、二次扫选、一次精选、一次再选。

优选的，强磁中矿采用摇床选别的流程至少为一次粗选、一次扫选、二次精选、一次再选。

与现有技术相比，本发明的积极效果表现为：

(1)本发明采用阶段磨矿和艾萨磨机的配合使得铬铁矿与脉石矿物完全解离，并能够有效控制铬铁矿的粒级集中在一个较窄的区间内(0.025-0.045mm)，再配以选择性更好的高梯度磁选机和云锡摇床的多次筛选，可以使铬铁矿中Cr₂O₃的含量高达60％以上，从而达到产出高端化工级铬铁矿精矿的目的，且精矿回收率高。

(2)本发明为单一纯物理选矿工艺，不含浮选工艺，即不需添加任何有毒有害的选矿药剂，且所产出的选矿废水能全部循环利用，不会对生态环境造成影响，且过程简单，但能实现高品位铬铁矿的筛选。

(3)该工艺适用范围广，不受海拔、气候、温度等外部环境的影响。该工艺在实施过程中，除电力成本外，仅需消耗水，且对水质无要求，因此，其与冶金工艺相比，成本明显降低。

(4)棒磨机在粗粒磨矿时，不仅效率高，同时能有效控制矿物的过磨，防止矿石泥化现象；在细粒级二次磨矿时，艾萨磨机能将矿物粒级控制在很窄的范围内，从而实现窄粒级选矿。将二者结合起来，可以有效降低有用矿物在粗粒抛尾及二次精选时的损失，提高矿选效率。

附图说明

图1是本发明的选矿工艺流程图，其中强磁精选1指第一次精选，强磁精选2指第二次精选。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1

矿样为新疆某铬铁矿，原矿Cr₂O₃含量为32.55％、SiO₂含量为12.63％，工艺矿物学研究表明，矿石中铬矿物主要为铬铁矿，少量的富铬尖晶石；脉石矿物主要为滑石，次为蛇纹石及碳酸盐矿物。针对该矿石，采用如图1所示的工艺流程进行选别，具体工艺参数如下：

a.使用棒磨机对原矿进行粗磨后，矿浆中的矿物粒度为-0.074mm，质量分数为65％；

b.强磁抛尾时的磁选强度为1.1T，冲程为23mm，冲次为300次/分；

c.强磁抛尾后得到的粗精矿经艾萨磨机细磨后，矿浆中的矿物粒度为-0.045mm，质量分数为85％，其中-0.045mm至-0.025mm区间的矿物含量占-0.045mm矿浆总量的83％；

d.对细磨后的矿浆进行两次精选，第一次精选的磁场强度为1.1T，第二次精选的磁场强度为0.8T；

e.对两次精选后得到的精矿和中矿采用云锡摇床进行多次筛选，摇床冲程为14mm，冲次为340r/min。

最终得到的精矿中，Cr₂O₃含量为60.88％、SiO₂含量为0.93％，Cr₂O₃回收率为63.25％。

实施例2

矿样为西藏某铬铁矿，原矿Cr₂O₃含量为30.12％、SiO₂含量为13.88％，工艺矿物学研究表明，矿石中铬矿物主要为铝铬铁矿，少量的富铬尖晶石；脉石矿物主要为蛇纹石，次为镁橄榄石及碳酸盐矿物。针对该矿石，采用如图1所示的工艺流程进行选别，具体工艺参数如下：

a.使用棒磨机对原矿进行粗磨后，矿浆中的矿物粒度为-0.074mm，质量分数为60％；

b.强磁抛尾时的磁选强度为1.4T，冲程为26mm，冲次为300次/分；

c.强磁抛尾后得到的粗精矿经艾萨磨机细磨后，矿浆中的矿物粒度为-0.045mm，质量分数为87％，其中-0.045mm至-0.025mm区间的矿物含量占-0.045mm矿浆总量的85％；

d.对细磨后的矿浆进行两次精选，第一次精选的磁场强度为1.4T，第二次精选的磁场强度为1.1T；

e.对两次精选后得到的精矿和中矿采用云锡摇床进行多次筛选，摇床冲程为16mm，冲次为340r/min。

最终得到的精矿中，Cr₂O₃含量为60.69％、SiO₂含量为1.03％，Cr₂O₃回收率为62.87％。

实施例3

矿样为西藏某铬铁矿，原矿Cr₂O₃含量为43.60％、SiO₂含量为9.20％，工艺矿物学研究表明，矿石中铬矿物主要为铝铬铁矿，次为铬铁矿以及少量的富铬尖晶石；脉石矿物主要为镁橄榄石，次为蛇纹石，少量的绿泥石和石英。针对该矿石，采用如图1所示的工艺流程进行选别，具体工艺参数如下：

a.使用棒磨机对原矿进行粗磨后，矿浆中的矿物粒度为-0.074mm，质量分数为58％；

b.强磁抛尾时的磁选强度为1.2T，冲程为18mm，冲次为240次/分；

c.强磁抛尾后得到的粗精矿经艾萨磨机细磨后，矿浆中的矿物粒度为-0.045mm，质量分数为72％，其中-0.045mm至-0.025mm区间的矿物含量占-0.045mm矿浆总量的80％；

d.对细磨后的矿浆进行两次精选，第一次精选的磁场强度为1.2T，第二次精选的磁场强度为0.9T；

e.对两次精选后得到的精矿和中矿采用云锡摇床进行多次筛选，摇床冲程为14mm，冲次为330r/min。

最终得到的精矿中，Cr₂O₃含量为61.28％、SiO₂含量为0.75％，Cr₂O₃回收率为81.68％。

实施例4

矿样为甘肃某铬铁矿，原矿Cr₂O₃含量为38.63％、SiO₂含量为10.16％，工艺矿物学研究表明，矿石中铬矿物主要为铝铬铁矿，次为铬铁矿；脉石矿物主要为蛇纹石和橄榄石，次为绿泥石及滑石。针对该矿石，采用如图1所示的工艺流程进行选别，具体工艺参数如下：

a.使用棒磨机对原矿进行粗磨后，矿浆中的矿物粒度为-0.074mm，质量分数为62％；

b.强磁抛尾后得到的粗精矿经艾萨磨机强磁抛尾时的磁选强度为1.2T，冲程为20mm，冲次为280次/分；

c.强磁抛尾后得到的粗精矿经艾萨磨机细磨后，矿浆中的矿物粒度为-0.045mm，质量分数为78％，其中-0.045mm至-0.025mm区间的矿物含量占-0.045mm矿浆总量的85％；

d.对细磨后的矿浆进行两次精选，第一次精选的磁场强度为1.1T，第二次精选的磁场强度为1.0T；

e.对两次精选后得到的精矿和中矿采用云锡摇床进行多次筛选，摇床冲程为12mm，冲次为340r/min。

最终得到的精矿中，Cr₂O₃含量为61.63％、SiO₂含量为0.81％，Cr₂O₃回收率为70.87％。

Claims (7)

1.一种产出高端化工级铬铁矿精矿的选矿工艺，其特征在于，采用阶磨阶选的选矿工艺，实现高品位铬铁矿的选别，具体包括如下步骤：

a.原矿经棒磨机粗磨后，进行强磁抛尾，得到粗精矿矿浆；

b.调节粗精矿矿浆的质量分数至50％～60％；

c.调浆后的矿浆经艾萨磨机细磨后，进行强磁精选，得到精矿和中矿；

d.强磁精选后得到的精矿及中矿分别采用摇床进行多次选别后得到最终的精矿产品和尾矿。

2.根据权利要求1所述的一种产出高端化工级铬铁矿精矿的选矿工艺，其特征在于：原矿经粗磨后得到的矿物粒度为-0.074mm，矿浆质量分数为55％～70％。

3.根据权利要求1所述的一种产出高端化工级铬铁矿精矿的选矿工艺，其特征在于：强磁选所用的设备为高梯度磁选机，冲程为16mm～26mm，冲次为200次/分～300次/分。

4.根据权利要求1所述的一种产出高端化工级铬铁矿精矿的选矿工艺，其特征在于：步骤a中强磁抛尾时的磁场强度为1.1T～1.4T。

5.根据权利要求1所述的一种产出高端化工级铬铁矿精矿的选矿工艺，其特征在于：矿石经艾萨磨机细磨后的矿浆中，矿物的粒度为-0.045mm，质量分数为70％～85％，其中，粒度在-0.045mm至-0.025mm区间的矿物含量占-0.045mm矿物总量的80％以上。

6.根据权利要求1所述的一种产出高端化工级铬铁矿精矿的选矿工艺，其特征在于：强磁精选的次数为2次精选，其中，第一次精选的磁场强度为1.1T～1.4T，第二次精选的磁场强度为0.8T～1.1T。

7.根据权利要求1所述的一种产出高端化工级铬铁矿精矿的选矿工艺，其特征在于：

a、所用摇床为云锡摇床，且采用的是选别细粒级矿物的刻槽床面，冲程为10mm～16mm，冲次为330r/min～340r/min；

b、强磁精选后的精矿采用摇床选别的流程为一次粗选、二次扫选、一次精选、一次再选；

c、强磁精选后的中矿采用摇床选别的流程为一次粗选、一次扫选、二次精选、一次再选。