CN115155793A - 一种混合铁矿高效梯级选别方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混合铁矿高效梯级选别方法，所述方法包括以下步骤：步骤1、矿浆浓缩脱泥,步骤2、均匀给矿，步骤3、磁‑重复合力场选矿机高效分选，步骤4、漂洗水漂洗精矿去杂与精矿冲洗水卸矿，步骤5、精矿、尾矿分别收集脱水。该方案对入选不同比磁化系数的铁矿物分步梯级回收、分选物料在筒体内表面逐渐变薄，有利于弱磁性矿物获得较大的磁场力而高效分选，获得较高的精矿品位和金属回收率。

Description

一种混合铁矿高效梯级选别方法

技术领域

本发明涉及一种方法，具体涉及一种混合铁矿高效梯级选别方法，属于选矿工艺、黑色金属矿选矿领域。

背景技术

磁选是一种简单而有效的物料处理方法。自19世纪末开始,人们已经证明了用磁选机从弱磁性物料中分离强磁性物料的可能性。磁分离技术在选矿领域占有重要的一席之地,成为物料分离的主要方法之一。随着科技的进步和人类社会的不断发展,特别是近年稀土永磁体和超导磁体的应用,磁性物料的分离技术得到了较大的发展。目前，在铁矿物选矿工业上，对于粗颗粒矿石湿法预选主要是采用重选技术(跳汰机)或磁选技术(辊式磁选机和筒式磁选机)。跳汰机的缺陷:分选粒级窄，单位分选面积处理量低；操作控制难度大，选别效率低，***水耗高，特别是细粒级金属流失现象严重；不适于分选比重差异小的铁矿石预选。干式辊带式磁选机虽然预选效果好，但只适于干法处理，对1-8mm潮湿矿物颗粒分选精度低，也存在处理量低等问题。湿式筒式磁选机用于+5mm粒级入选物料时，会导致磁力分选筒严重磨损,此外，对于-0.037mm粒级物料，回收效果也极差。

对于不同铁矿物混杂成矿的难选混合铁矿石，若同时含有强磁性矿物磁铁矿和弱磁性矿物赤(褐)铁矿、菱铁矿等，一般采用内磁系外筒式弱磁机先回收强磁性矿物，其尾矿再用内磁系外筒式强磁机回收弱磁性矿物，工艺配置复杂。对于-5mm粒级混合铁矿石粗粒、宽粒级湿式预选回收时，工艺配置就更为复杂，须先用除渣筛隔出粗颗粒避免划破磁力分选筒，再采用弱磁机先回收强磁性矿物，最后采用湿式中磁机或强磁机回收弱磁性矿物。这种常用的复杂难选混合铁矿工艺流程，往往存在卸矿困难、选矿效率低、分选精度差和金属流失大，厂房配置高差大。关键选别设备外筒式强磁机存在的主要问题为：如果设计磁场强度高了，虽能吸出比磁化系数较小的弱磁性矿物但是存在比磁化系数稍大的精矿卸矿困难；若是设计磁场强度低了，又不能吸出比磁化系数较小的弱磁性矿物。内磁系外筒式强磁机要保证一定的磁场强度往往要求槽体和磁选机筒体间隙小，分选空间受限，单机处理量小，对矿浆中入选物料的粒度要求严格，设备故障多。

因此，研究一种能够适应宽粒级物料和不同比磁化系数磁性矿物入选的磁选梯级预选设备，实现复杂难选混合铁矿石短流程高效梯级预选工艺，在一台磁选机内实现不同比磁化系数的铁矿物梯级分步回收，简化生产流程，获得高品位粗精矿和低的尾矿品位，实现短流程、高效分选具有重要的实践意义，在同类混合铁矿山具有示范意义和推广价值。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种混合铁矿高效梯级选别方法，该技术方案在一台磁选机内同时达到不同比磁化系数的铁矿物的梯级分步回收，由多台设备、多段选别回收流程变为一段选别分步回收，减少选别环节，简化生产流程，获得理想的选矿效率，实现复杂难选混合铁矿-15mm粒级粗颗粒湿式短流程、高效梯级分选分步回收。针对混合铁矿性质，利用磁力-重力磁重复合力场的选矿机，采用外置磁系、内分选筒的结构，提出弱磁、强磁分段设计，分选空间非均匀磁场的磁场强度由给料端到排料端渐变增强，对入选不同比磁化系数的铁矿物分步梯级回收、分选物料在筒体内表面逐渐变薄，有利于弱磁性矿物获得较大的磁场力而高效分选，获得较高的精矿品位和金属回收率；在其分选空间内利用重力、磁力和离心力协同作用，对弱磁性矿物可充分回收，降低尾矿品位，减少金属流失，在复杂难选混合铁矿选别时获得较高的选矿效率。由于其磁性产品排矿区没有明显空间限制的分选带，可以宽粒级入选，取消除渣筛隔粗工艺，不存在因偶尔夹带的粗颗粒刮伤磁力分选筒的现象。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种混合铁矿高效梯级选别方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1、矿浆浓缩脱泥：在生产中采用无动力Φ5m锥斗浓缩脱泥，低浓度矿浆经给料管自流到中心稳流筒，减缓矿浆冲击、保证液面稳定、杜绝矿浆直接流到溢流槽；矿浆在中心稳流筒内下沉，粗矿粒或比重大矿粒在重力作用下沉降到锥斗的器壁，滑落到底部沉砂管排出成为高浓度矿浆底流，溢流细泥从锥斗上部四周边缘排到溢流槽；生产中可通过调节闸阀可方便控制底流量大小和浓度高低以及细泥脱除效果，底流浓度质量分数一般控制在20-50％，底流-15mm粗颗粒矿浆泵送到分矿箱。

步骤2、均匀给矿：矿浆由给矿缓冲箱给到四通道给矿器，四通道给矿器***分选筒内部如图4，浓度20-50％的矿浆给到分选筒内壁弱磁粗选段，保证给矿在筒体轴向方向均匀薄层布矿，矿物与磁系分选表面充分接触，分选筒顺时针旋转，在周向上分选筒转向与矿浆流向相反，降低矿浆与分选筒体的相对运动速度，延长矿浆的分选时间，提高回收效果。

步骤3、磁-重复合力场选矿机高效分选：采用磁-重复合力场选矿机梯级选别分步回收如图4所示，矿浆由四通道给矿器给入到分选筒内表面，内分选筒旋转，磁性矿物在外部磁系的磁力作用下，吸住在分选筒内表面随筒体旋转被带到上方，在无磁系区域卸落到精矿槽中进入到精矿收集斗，尾矿在重力和矿浆流体力作用下进入尾矿收集斗汇集，可根据分选指标更换给矿段不同角度的楔块调整分选筒的坡度，磁-重复合力场选矿机在一台设备上采用弱磁粗选段和磁场强度由给料端到排料端渐变增强的强磁扫选段相结合，解决磁场强度突变处分选筒体的过度磨损、寿命短问题，实现一台设备先弱磁场段回收强磁性矿物，而后强磁场段的渐变增强的磁场力梯级分步回收不同比磁化系数的弱磁性矿物，弱磁粗选段磁场强度1000-4000Oe，强磁扫选段磁场强度由4000Oe逐渐增加到8500Oe。

步骤4、漂洗水漂洗精矿去杂与精矿冲洗水卸矿：磁-重复合力场选矿机漂洗与卸矿示意图如图4所示，粗选弱磁回收段采用2根漂洗水管对吸附的弱磁精矿冲洗去除夹杂的脉石和贫连生体，提高弱磁精矿品位；扫选强磁回收段采用1根漂洗水管对吸附的强磁精矿冲洗去除夹杂的脉石和贫连生体，提高品位并保证回收率。经漂洗水漂洗后的精矿被吸附到精矿槽上方后，脱离磁系区域用冲洗水冲洗到精矿溜槽。

步骤5、精矿、尾矿分别收集脱水：磁-重复合力场选矿机选别的精矿经溜槽汇总到精矿箱，到螺旋或直线筛脱水；尾矿沿磁-重复合力场选矿机内筒轴向流到尾矿汇总箱，到螺旋或直线筛脱水。

相对于现有技术，本发明具有如下优点,1)磁-重复合力场选矿机在一台设备上提出弱磁、强磁分段设计，强磁扫选段分选空间内非均匀磁场的磁场强度给料端到排料端由4000Oe连续渐变增强到8500Oe，对入选不同比磁化系数的铁矿物分步梯级回收、分选物料在筒体内表面逐渐变薄，有利于弱磁性矿物获得较大的磁场力而高效分选，获得较高的精矿品位和金属回收率,同时解决磁场强度突变处分选筒体的过度磨损、寿命短问题。在弱磁段N、S磁极在分选筒圆周方向交替窄磁极距排列，增加精矿磁翻转减少夹杂提高精矿品位，在强磁段N、S磁极在分选筒轴向交替排列，筒体周向不翻转以增加对弱磁性矿物的吸附减少金属流失，降低尾矿品位。独特的磁路设计和分选筒轴向渐变磁场强度布置实现一台设备先粗选回收强磁性矿物、后分步梯级回收不同比磁化系数的弱磁性矿物，因分选物料在筒体内表面逐渐变薄，有利于弱磁性矿物获得较大的磁场力而高效分选，强磁扫选段可根据指标需要而加长，以获得较高的精矿品位和金属回收率；2)采用无动力锥斗浓缩脱泥，低浓度矿浆经给料管自流到中心稳流筒，减缓矿浆冲击、保证液面稳定、杜绝矿浆直接流到溢流槽；矿浆在中心稳流筒内下沉，粗矿粒或比重大矿粒在重力作用下沉降到锥斗的器壁，滑落到底部沉砂管排出成为高浓度矿浆底流，溢流细泥从锥斗上部四周边缘排到溢流槽脱泥，通过调节闸阀方便控制底流量大小和浓度高低以及细泥脱除效果；3)粗选弱磁回收段采用2根漂洗水管对吸附的弱磁精矿冲洗去除夹杂的脉石和贫连生体，提高弱磁精矿品位；扫选强磁回收段采用1根漂洗水管对吸附的强磁精矿冲洗去除夹杂的脉石和贫连生体，提高品位并保证回收率；4)利用重力、磁力和离心力协同作用，对入选矿石高效梯级分选分步回收，简化了难选混合铁矿的工艺流程见图7，由原来的多段选别减少为一台设备梯级选别，缩短选别流程，减少厂房场地占用；与图6外筒式磁选机分选相比，由于其磁性产品排矿区没有明显空间限制的分选带，所以不存在因偶尔夹带的粗颗粒刮伤磁力分选筒的现象，可以实现-15mm宽粒级矿浆入选。

附图说明

图1为一种难选混合铁矿短流程高效梯级预选工艺流程图；

图2为一种无动力浓缩锥斗示意图；

图3为磁-重复合力场选矿机的磁系布置示意图；

图4为磁-重复合力场选矿机漂洗与卸矿示意图；

图5为原有弱磁-中磁工艺原则流程图；

图6为外筒式磁选机分选示意图；

图7为混合铁矿石分选原则流程图对比示意图。

图中：1、给料管，2、稳流筒，3、溢流槽，4、调节闸阀，5、沉砂管，6、锥斗，51、磁系，52、四通道给矿器，53、精矿漂洗水管，54、精矿卸矿水管，55、精矿槽，56、分选内筒，57、磁系屏蔽外筒体，58、分选筒内表面，59、矿浆。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。

实施例1：参见图1，一种混合铁矿高效梯级选别方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1、矿浆浓缩脱泥，在生产中采用无动力Φ5m锥斗浓缩脱泥如图2，低浓度矿浆经给料管1自流到中心稳流筒2，减缓矿浆冲击、保证液面稳定、杜绝矿浆直接流到溢流槽；矿浆在中心稳流筒内下沉，粗矿粒或比重大矿粒在重力作用下沉降到锥斗6的器壁，滑落到底部沉砂管5排出成为高浓度矿浆底流，溢流细泥从锥斗上部四周边缘排到溢流槽3；生产中可通过调节闸阀4可方便控制底流量大小和浓度高低以及细泥脱除效果，底流浓度质量分数一般控制在20-50％，底流-15mm粗颗粒矿浆泵送到分矿箱；

步骤2、均匀给矿，矿浆由给矿缓冲箱给到四通道给矿器，四通道给矿器***分选筒内部如图4，浓度20-50％的矿浆给到分选筒内壁弱磁粗选段，保证给矿在筒体轴向方向均匀薄层布矿，矿物与磁系分选表面充分接触，分选筒顺时针旋转，在周向上分选筒转向与矿浆流向相反，降低矿浆与分选筒体的相对运动速度，延长矿浆的分选时间，提高回收效果；

步骤3、磁-重复合力场选矿机高效分选：采用磁-重复合力场选矿机选别如图4所示，矿浆由四通道给矿器52给入到分选筒内表面58，内分选筒旋转，磁性矿物在外部磁系的磁力作用下，吸住在分选筒内表面随筒体旋转被带到上方，在无磁系区域卸落到精矿槽55中进入到精矿收集斗，尾矿在重力和矿浆流体力作用下进入尾矿收集斗汇集，可根据分选指标更换给矿段不同角度的楔块调整分选筒的坡度。磁-重复合力场选矿机在一台设备上采用弱磁粗选段和磁场强度由给料端到排料端渐变增强的强磁扫选段相结合如图3所示，解决磁场强度突变处分选筒体的过度磨损、寿命短问题，实现一台设备先弱磁场段回收强磁性矿物，而后强磁场段的渐变增强的磁场力梯级分步回收不同比磁化系数的弱磁性矿物，弱磁粗选段磁场强度1000-4000Oe，强磁扫选段磁场强度由4000Oe逐渐增加到8500Oe。

步骤4、漂洗水漂洗精矿去杂与精矿冲洗水卸矿：磁-重复合力场选矿机漂洗与卸矿示意图如图4所示，粗选弱磁回收段采用2根漂洗水管对吸附的弱磁精矿冲洗去除夹杂的脉石和贫连生体，提高弱磁精矿品位；扫选强磁回收段采用1根漂洗水管对吸附的强磁精矿冲洗去除夹杂的脉石和贫连生体，提高品位并保证回收率。经漂洗水漂洗后的精矿被吸附到精矿槽上方后，脱离磁系区域用冲洗水冲洗到精矿溜槽；

步骤5、精矿、尾矿分别收集脱水：磁-重复合力场选矿机选别的精矿经溜槽汇总到精矿箱，到螺旋或直线筛脱水；尾矿沿磁-重复合力场选矿机内筒轴向流到尾矿汇总箱，到螺旋或直线筛脱水。

具体实施例1：

按图1所示工艺流程，不同比磁化系数的混合铁矿石在给矿品位40.96％、给矿浓度35％时，最终得到粗精矿TFe57.60％、尾矿TFe19.68％的分选结果，精矿产率56.12％，金属回收率78.92％，选矿效率E达到54.48％；与图5所示的原有弱磁-中磁工艺相比，磁-重复合力场选矿机精矿产率较现有流程高20.44个百分点；金属回收率较现有流程高22.62个百分点；选矿效率E较现有流程提高12.39个百分点。

具体实施例2：

按图1所示工艺流程，不同比磁化系数的混合铁矿石在给矿品位36.38％、给矿浓度45％时，最终得到粗精矿TFe53.67％、尾矿TFe17.52％的分选结果，精矿产率52.17％，金属回收率76.97％，选矿效率E达到51.29％；与图5所示的原有弱磁-中磁工艺相比，磁-重复合力场选矿机精矿产率较现有流程高11.47个百分点；金属回收率较现有流程高12.26个百分点；选矿效率E较现有流程提高6.46个百分点。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (6)

1.一种混合铁矿高效梯级选别方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、矿浆浓缩脱泥,

步骤2、均匀给矿，

步骤3、磁-重复合力场选矿机高效分选，

步骤4、漂洗水漂洗精矿去杂与精矿冲洗水卸矿，

步骤5、精矿、尾矿分别收集脱水。

2.根据权利要求1所述的混合铁矿高效梯级选别方法，其特征在于，步骤1、矿浆浓缩脱泥，具体如下，在生产中采用无动力Φ5m锥斗浓缩脱泥，低浓度矿浆经给料管(1)自流到中心稳流筒(2)；矿浆在中心稳流筒内下沉，粗矿粒或比重大矿粒在重力作用下沉降到锥斗(6)的器壁，滑落到底部沉砂管(5)排出成为高浓度矿浆底流，溢流细泥从锥斗上部四周边缘排到溢流槽(3)；生产中通过调节闸阀(4)方便控制底流量大小和浓度高低以及细泥脱除效果，底流浓度质量分数控制在20-50％，底流-15mm粗颗粒矿浆泵送到分矿箱。

3.根据权利要求2所述的混合铁矿高效梯级选别方法，其特征在于，步骤2、均匀给矿，具体如下：矿浆由给矿缓冲箱给到四通道给矿器，四通道给矿器***分选筒内部，浓度20-50％的矿浆给到分选筒内壁弱磁粗选段，保证给矿在筒体轴向方向均匀薄层布矿，矿物与磁系分选表面充分接触，分选筒顺时针旋转，在周向上分选筒转向与矿浆流向相反，降低矿浆与分选筒体的相对运动速度，延长矿浆的分选时间，提高回收效果。

4.根据权利要求3所述的混合铁矿高效梯级选别方法，其特征在于，步骤3、磁-重复合力场选矿机高效分选，具体如下：采用磁-重复合力场选矿机选别，矿浆由四通道给矿器(52)给入到分选筒内表面(58)，内分选筒旋转，磁性矿物在外部磁系的磁力作用下，吸住在分选筒内表面随筒体旋转被带到上方，在无磁系区域卸落到精矿槽(58)中进入到精矿收集斗，尾矿在重力和矿浆流体力作用下进入尾矿收集斗汇集，可根据分选指标更换给矿段不同角度的楔块调整分选筒的坡度，磁-重复合力场选矿机在一台设备上采用弱磁粗选段和磁场强度由给料端到排料端渐变增强的强磁扫选段相结合，解决磁场强度突变处分选筒体的过度磨损、寿命短问题，实现一台设备先弱磁场段回收强磁性矿物，而后强磁场段的渐变增强的磁场力梯级分步回收不同比磁化系数的弱磁性矿物，弱磁粗选段磁场强度1000-4000Oe，强磁扫选段磁场强度由4000Oe逐渐增加到8500Oe。

5.根据权利要求3或4所述的混合铁矿高效梯级选别方法，其特征在于，步骤4、漂洗水漂洗精矿去杂与精矿冲洗水卸矿，具体如下，粗选弱磁回收段采用2根漂洗水管对吸附的弱磁精矿冲洗去除夹杂的脉石和贫连生体，提高弱磁精矿品位；扫选强磁回收段采用1根漂洗水管对吸附的强磁精矿冲洗去除夹杂的脉石和贫连生体，提高品位并保证回收率。

6.根据权利要求5所述的混合铁矿高效梯级选别方法，其特征在于，步骤5、精矿、尾矿分别收集脱水：磁-重复合力场选矿机选别的精矿经溜槽汇总到精矿箱，到螺旋或直线筛脱水；尾矿沿磁-重复合力场选矿机内筒轴向流到尾矿汇总箱，到螺旋或直线筛脱水。

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