CN109894267A - 磁-赤混合铁矿石的磁－重分选方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了磁‑赤混合铁矿石的磁－重分选方法，对磁‑赤混合铁矿石进行一段磨矿，一段磨矿产品经过弱磁粗选—弱磁精选获得弱磁选铁精矿；对弱磁粗选尾矿进行一次强磁选；将一次强磁选精矿与弱磁精选尾矿合并后进行螺旋溜槽重选，获得螺旋溜槽重选铁精矿；对螺旋溜槽重选尾矿进行二段磨矿，二段磨矿产品再经二次强磁选获得二次强磁选铁精矿；对重选尾矿磨矿－二次强磁选作业；对一次强磁选尾矿进行筛分分级作业获得建筑用的中细砂产品，排出筛分分级细尾矿T1；对二次强磁选尾矿和筛分分级细尾矿合并后进行三次强磁选作业，选出生产水泥原料的铁质矫正剂。本发明具有铁精矿回收率高、二段再磨矿量少、利于节能降耗、环境友好、工艺流程结构简单、尾矿产水量少，且具有指标稳定、现场易于操作管理等优点。

Description

磁-赤混合铁矿石的磁－重分选方法

技术领域

本发明属于铁矿石选矿工艺方法，尤其是涉及磁-赤混合铁矿石的分选方法，特别适合于TFe在34.0％～42.0％、磁铁矿与赤(褐)铁矿之比在1.2～2.0之间、脉石矿物中SiO₂含量≥85％的磁-赤混合铁矿石的磁重选矿提纯方法。

背景技术

常见的磁-赤混合铁矿石的选矿工艺主要采用阶段磨矿-弱磁-强磁-阴离子反浮选；阶段磨矿、粗细分选、重选-磁选-阴离子反浮选；阶段磨矿、粗细分选、磁选-重选-阴离子反浮选工艺。

可见，阴离子反浮选在现有磁-赤混合铁矿石的选矿工艺中几乎不可或缺。例如，《现代矿业》2013年7月发表的“某磁、赤铁矿石选矿工艺优化试验”一文中，针对某磁、赤铁矿选矿厂铁精矿品位特别是浮选精矿铁品位、铁回收率低的难题，对其现有阶段磨矿—弱磁—细筛提质—强磁—反浮选流程进行了优化选矿试验研究，进行了“阶段磨矿—弱磁—细筛提质—强磁—反浮选流程试验”，其中反浮选采用一粗、一精、三扫，以NaOH为pH调整剂，淀粉和石灰为铁矿石抑制剂，再加上捕收剂，采用了获得了铁精矿产率为36.62％，铁精矿品位为65.19％，回收率为74,74％的较好选别指标。上述选矿工艺取得的选矿技术指标比优化前有所提高，但也存在着磨矿粒度细、工艺流程长、能耗高、需要添加大量浮选药剂以及铁回收率不高等问题。

浮选工艺需要添加选矿药剂－捕收剂、抑制剂、起泡剂、pH调整剂等，不仅对环境造成污染，也对工人的身体健康造成危害。因此在国内企业“走出去”开发利用国外的矿产资源时，由于国外的环保要求严格，往往不允许采用浮选工艺，以避免添加浮选药剂对当地环境的污染，导致国内企业对国外磁-赤混合铁矿石资源的开发利用受到了限制。

此外，在铁矿石选矿过程中，需要排出大量尾矿，大量尾矿堆在到尾矿库，不仅造成资源浪费，也对环境造成污染和危害，且尾矿库占地面积大，生产运行成本高。

因此，开发磁-赤混合铁矿石无浮选的清洁、节能生产工艺，减少尾矿的排放量，十分必要。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术中存在的上述问题，而提供一种选矿工艺简单、能耗低、清洁环保、节能且铁回收率高、铁品位高的磁-赤混合铁矿石的磁－重分选方法。

为实现本发明的上述目的，本发明磁-赤混合铁矿石的磁－重分选方法采用的工艺、步骤为：

(1)磨矿－弱磁选作业：对TFe在34.0％～42.0％、磁铁矿与赤(褐)铁矿之比在1.2～2.0之间、脉石矿物中SiO₂含量≥85％的磁-赤混合铁矿石进行一段磨矿，磨矿粒度控制在-0.076mm53％～57％，一段磨矿产品经过弱磁粗选—弱磁精选获得弱磁选铁精矿C1，通过调整一段磨矿粒度以及弱磁粗选、弱磁精选的磁场强度，控制弱磁选铁精矿C1的铁品位≥67.5％，并分别排出弱磁粗选尾矿、弱磁精选尾矿；

所述的弱磁粗选、弱磁精选均采用湿式永磁筒式磁选机，弱磁粗选的磁场强度为138～155kA/m、弱磁精选磁场强度为121～130kA/m；

(2)弱磁粗选尾矿强磁选作业：对弱磁粗选尾矿进行一次强磁选，排出一次强磁选精矿、一次强磁选尾矿；

所述的一次强磁选采用立环脉动高梯度强磁选机，一次强磁选机的磁场强度为595～650kA/m。

(3)弱磁精选尾矿和一次强磁选精矿重选作业：将一次强磁选精矿与弱磁精选尾矿合并后进行螺旋溜槽重选，排出螺旋溜槽重选尾矿，获得螺旋溜槽重选铁精矿C2，控制螺旋溜槽重选铁精矿C2的铁品位≥64.5％；

(4)重选尾矿磨矿－二次强磁选作业：对螺旋溜槽重选尾矿进行二段磨矿，磨矿粒度控制在-0.043mm81％～89％，二段磨矿产品再经二次强磁选获得二次强磁选铁精矿C3，通过调整二段磨矿粒度、二次强磁选的磁场强度，控制二次强磁选铁精矿C3的铁品≥57.0％，并排出二次强磁选尾矿T2；

所述的二次强磁选采用立环脉动高梯度强磁选机，二次强磁选机的磁场强度为75～95kA/m。

(5)一次强磁选尾矿筛分分级作业：将步骤(2)中排出一次强磁选尾矿采用0.25～0.5mm孔径的细筛进行筛分或分级粒度在0.25～0.5mm的水力旋流器进行分级，获得建筑用的中细砂产品，排出筛分分级细尾矿T1；以0.3mm或0.5mm孔径的细筛进行筛分或分级粒度为0.3mm或0.5mm的水力旋流器进行分级为佳。

(6)三次强磁选作业：将二次强磁选尾矿T2和筛分分级细尾矿T1合并后给入三次强磁选作业，选出TFe含量≥25.0％的含铁剂用作生产水泥原料的铁质矫正剂销售，并抛除总尾矿T。

所述的三次强磁选设备也采用立环脉动高梯度强磁选机，三次强磁选机的磁场强度为655～750kA/m。三次强磁选机的磁场强度调高的原因是进一步回收磁性较弱的细粒赤(褐)铁矿。

所述的螺旋溜槽重选采用一次粗选、一次精选，精选中矿自循环；所述的一次强磁选、二次强磁选、三次强磁选设备均采用Slon-1200～Slon-2000型立环脉动高梯度强磁选机；所述的螺旋溜槽重选设备采用Φ900～2000螺旋溜槽。

与现有技术相比，本发明磁-赤混合铁矿石的磁－重分选方法具有如下优点：

(1)本发明对磁-赤混合铁矿石采用“阶段磨矿-梯级回收”工艺。针对其磁铁矿嵌布粒度粗而赤铁矿嵌布粒度粗细不均的特点，在粗磨条件下，通过弱磁选回收嵌布粒度粗的磁铁矿物；通过强磁+重选，回收嵌布粒度粗的假象赤铁矿及赤铁矿物，实现了“能收早收”、“能丢早丢”。后续对重选尾矿进行再磨-强磁选，回收嵌布粒度细的赤铁矿物，保证金属回收率。

(2)本发明对磁-赤混合铁矿石，首次研发出无浮选的分选工艺，清洁环保。

(3)重选尾矿进行二段磨矿，二段入磨矿量仅为原矿的20％左右，有利于“节能降耗”。

(4)本发明工艺流程结构简单，生产上易于实施，并有利于操作管理。

(5)本发明对螺旋溜槽重选尾矿进行二段磨矿后，再经立环脉动高梯度强磁选机二次强磁选，二次强磁选机的磁场强度仅仅为75～95kA/m，这是既是为了确保铁品位、也是为了保证铁回收率的重要参数。二次强磁选机的磁场强度仅仅为75～95kA/m,属于弱磁场，但并没有选择普通的永磁筒式磁选机。试验研究表明，在低场强下选择立环脉动高梯度强磁选机，由于磁场梯度大，其磁力仍然可以满足经过再磨的螺旋溜槽重选尾矿中铁的回收要求。

(6)本发明对粗磨情况下的一次强磁选尾矿筛进行分分级处理，可以获得总产率12.00％～13.80％、作业产率31.00％～34.00％作为建筑用的中细砂。这在当前采石场全面禁采或控采，并严控在江河采砂的情况下，获得建筑用的中细砂非常有意义。

(7)本发明对将二次强磁选尾矿T2和筛分分级细尾矿T1合并后给入三次强磁选作业，选出TFe含量≥25.0％的含铁剂用作生产水泥原料的铁质矫正剂销售，减少了铁资源损失，变废为宝，并大大降低了最终尾矿的排放量。

附图说明

图1为本发明磁-赤混合铁矿石的磁－重分选方法的原则工艺流程图。

图2为本发明磁-赤混合铁矿石的磁－重分选方法的实施例数质量流程图。

图3为本发明实施例中采用的一次强磁选尾矿筛分分级作业、三次强磁选作业数质量流程图。

具体实施方式

为描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明磁-赤混合铁矿石的磁－重分选方法做进一步详细说明。

磁-赤混合铁矿石样品取自非洲某铁矿，原矿化学多元素分析结果分别见表1、铁物相分析结果见表2。

表1原矿化学多元素分析结果(％)

化验项目

TFe

SFe

FeO

SiO<sub>2</sub>

Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>

CaO

Au

含量(％)

35.74

34.72

7.07

44.90

1.12

0.69

0.07g/t

化验项目

MgO

S

P

K<sub>2</sub>O

Na<sub>2</sub>O

烧损

Ag

含量(％)

0.53

0.15

0.049

0.12

0.15

1.06

0.86g/t

表2原矿铁物相分析结果

矿物名称	铁相含铁量	占有率
			磁铁矿	20.24	56.50
赤(褐)铁矿	14.99	41.85
			碳酸铁	0.26	0.73
硅酸铁	0.25	0.70
			硫化铁	0.08	0.22
全铁	35.82	100.00

由表1、表2可看出，本矿石为低硫磷高硅铁矿石，硅为主要杂质元素，矿石中主要可回收的有用铁矿物为磁铁矿及赤(褐)铁矿。

由图1所示的本发明磁-赤混合铁矿石的磁－重分选方法的原则工艺流程图并结合图2、图3看出，本发明磁-赤混合铁矿石的磁－重分选方法包括以下工艺、步骤：

(1)磁-赤混合铁矿石进行一段磨矿，一段磨矿产品经过弱磁粗选、弱磁精选获得铁精矿C1；

将磁-赤混合铁矿石磨矿至合适的入选粒度(-0.076mm 55％)，进行弱磁选一粗、一精选别，弱磁选精矿为铁精矿C1。

磨矿采用实验室Ф240×90锥形球磨机；弱磁选采用湿式永磁筒式磁选机，弱磁粗选磁场强度为143kA/m，弱磁精选磁场强度为126kA/m。

(2)弱磁粗选尾矿进行一次强磁选抛尾。

将弱磁粗选尾矿进行一次强磁选抛尾，抛除产率约40％的合格尾矿T1。

实验室一次强磁选采用Slon-750型立环脉动高梯度强磁选机，其磁场强度为637kA/m为宜。

(3)一次强磁精矿与弱磁精选尾矿合并后进行螺旋溜槽重选，重选精矿为铁精矿C2。

将强磁精矿与弱磁精选尾矿合并后，给入螺旋溜槽进行一次粗选、一次精选，获得重选铁精矿C2。

重选采用采用一次粗选一次精选，精选中矿自循环，实验室重选设备为Φ600螺旋溜槽。

(4)重选尾矿进行二段磨矿至-0.043mm 85％，二段磨矿产品进行二次强磁选，获得强磁铁精矿C3，三种铁精矿产品C1、C2、C3合并为总精矿C。

磨矿采用实验室Ф240×90锥形球磨机；二次强磁选采用Slon-750型立环脉动高梯度强磁选机，其磁场强度为80kA/m为宜。

(5)一次强磁选尾矿筛分分级作业：将步骤(2)中排出一次强磁选尾矿采用0.3mm孔径的细筛进行筛分，获得产率为12.77％的建筑用的中细砂产品，排出筛分分级细尾矿T1；

(6)三次强磁选作业：将二次强磁选尾矿T2和筛分分级细尾矿T1合并后给入三次强磁选作业，选出产率17.52％、铁品位25.06％的含铁剂，用作生产水泥原料的铁质矫正剂销售，并抛除总尾矿T。最终抛除的尾矿产率仅为24.22％。

实施例中TFe品位35.81％的磁-赤混合铁矿石原矿，经过本发明提供的方法进行选别，获得了最终铁精矿品位66.27％铁精矿，最终铁精矿中铁回收率高达84.19％，并且获得了产率12.77％的建筑用的中细砂产品以及产率17.52％、铁品位25.06％作为水泥原料用的铁质矫正剂。请申请人所知，这是TFe品位在33.5％～37.5％之间的磁-赤混合铁矿石在无浮选情况下取得的最好指标，取得了意想不到的技术效果。

上述磨矿粒度、磁场强度等参数的具体值，皆可以根据矿石性质，通过实验室试验结果确定。

Claims (4)

1.一种磁-赤混合铁矿石的磁－重分选方法，其特征在于采用以下工艺、步骤：

(1)磨矿－弱磁选作业：对TFe在34.0％～42.0％、磁铁矿与赤(褐)铁矿之比在1.2～2.0之间、脉石矿物中SiO₂含量≥85％的磁-赤混合铁矿石进行一段磨矿，磨矿粒度控制在-0.076mm53％～57％，一段磨矿产品经过弱磁粗选—弱磁精选获得弱磁选铁精矿C1，通过调整一段磨矿粒度以及弱磁粗选、弱磁精选的磁场强度，控制弱磁选铁精矿C1的铁品位≥67.5％，并分别排出弱磁粗选尾矿、弱磁精选尾矿；

(2)弱磁粗选尾矿强磁选作业：对弱磁粗选尾矿进行一次强磁选，排出一次强磁选精矿、一次强磁选尾矿；

(3)弱磁精选尾矿和一次强磁选精矿重选作业：将一次强磁选精矿与弱磁精选尾矿合并后进行螺旋溜槽重选，排出螺旋溜槽重选尾矿，获得螺旋溜槽重选铁精矿C2，控制螺旋溜槽重选铁精矿C2的铁品位≥64.5％；

(4)重选尾矿磨矿－二次强磁选作业：对螺旋溜槽重选尾矿进行二段磨矿，磨矿粒度控制在-0.043mm81％～89％，二段磨矿产品再经二次强磁选获得二次强磁选铁精矿C3，通过调整二段磨矿粒度、二次强磁选的磁场强度，控制二次强磁选铁精矿C3的铁品≥57.0％，并排出二次强磁选尾矿T2；

(5)一次强磁选尾矿筛分分级作业：将步骤(2)中排出一次强磁选尾矿采用0.25～0.5mm孔径的细筛进行筛分或分级粒度在0.25～0.5mm的水力旋流器进行分级，获得建筑用的中细砂产品，排出筛分分级细尾矿T1；

(6)三次强磁选作业：将二次强磁选尾矿T2和筛分分级细尾矿T1合并后给入三次强磁选作业，选出TFe含量≥25.0％的含铁剂用作生产水泥原料的铁质矫正剂销售，并抛除总尾矿T。

2.如权利要求1所述的磁-赤混合铁矿石的磁－重分选方法，其特征在于：所述的弱磁粗选、弱磁精选均采用湿式永磁筒式磁选机，弱磁粗选的磁场强度为138～155kA/m、弱磁精选磁场强度为121～130kA/m；所述的一次强磁选、二次强磁选、三次强磁选设备均采用立环脉动高梯度强磁选机，一次强磁选机的磁场强度为595～650kA/m、二次强磁选机的磁场强度为75～95kA/m、三次强磁选机的磁场强度为655～750kA/m。

3.如权利要求2所述的磁-赤混合铁矿石的磁－重分选方法，其特征在于：所述的螺旋溜槽重选采用一次粗选、一次精选，精选中矿自循环。

4.如权利要求3所述的磁-赤混合铁矿石的磁－重分选方法，其特征在于：所述的一次强磁选、二次强磁选、三次强磁选设备均采用Slon-1200～Slon-2000型立环脉动高梯度强磁选机；所述的螺旋溜槽重选设备采用Φ900～2000螺旋溜槽。