CN115382662B - 一种超贫磁铁矿资源无废综合利用工艺及*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿石资源综合利用、节能减排、循环经济的技术领域，特别是涉及一种超贫磁铁矿资源无废综合利用工艺及***，其粗粒矿石干式磁选，提高干选精矿的回收率，减少金属量流失，实现资源高效回收；该阶段可抛去脉石矿物60%～70%，大大减少后续作业处理量，减少能耗；对细粒级矿石进行湿式弱磁选，实现对铁矿资源的尽早回收和富集，提高精矿品位；后续干选粗精矿Ⅱ通过再破碎机械细碎，降低球磨机入磨粒度，可通过一段球磨作业便可实现合格的矿石磨矿细度；经过再破碎作业的矿石与粗精矿Ⅰ一同进行湿式预选，进一步抛去20%～30%脉石矿物，进一步减少球磨机入磨量，提高磨矿效率，减少能耗，降低成本。

Description

一种超贫磁铁矿资源无废综合利用工艺及***

技术领域

本发明涉及矿石资源综合利用、节能减排、循环经济的技术领域，特别是涉及一种超贫磁铁矿资源无废综合利用工艺及***。

背景技术

超贫磁铁矿磁性铁品位含量低于现行规范需选铁矿石磁铁矿石，矿石品位低，选矿比小，在开发利用过程中，废石、尾矿排放量大，采矿和利用成本高，这在经济上很难进行选矿，同时，尾矿库、排土场给生产安全和生态环境造成巨大压力。

因此对矿石资源综合利用，提高综合开发价值势在必行。国内外近年来铁矿资源综合利用进行了大量研究，如利用废石、尾矿生产建材、充填，造地等，解决了生态环境、地质安全问题，但存在产业滞后，成本投入大的难题。

天然砂石骨料为不可再生资源，经过数十年的过度、无序开采，我国一半以上的地区都出现了天然砂石骨料资源短缺的状况，甚至原砂石资源丰富的地区的天然砂石砂也大为减少，甚至接近枯竭，并导致了河流、湖泊生态环境破坏、堤岸桥梁倒塌、破坏航道等等诸多问题和隐患。近年来各级政府不断加大对天然砂石开采的监管力度，多地出台禁采河砂政策，鼓励和支持机制砂发展。

我国超贫磁铁矿资源丰富，随着经济快速发展，对铁矿资源大量开发，矿石资源没有高效的综合利用，致使废石堆积成山，尾矿库占用大量土地, 破坏农田植被，造成土地污染、水资源污染，每年政府和企业都要投入大量资金进行安全维护，给周边居民生命财产安全造成隐患。

在此背景下，结合矿石资源开发利用自身难点、生态环境问题，走出一条变废为宝、资源综合利用、循环经济之路，实现“绿水青山，就是金山银山”的理念，特提出此发明。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种超贫磁铁矿资源无废综合利用工艺及***，实现了低品位铁矿石向高品位铁矿石资源的富集，按照脉石矿物早抛、早分级、早富集的原则，对细粒矿石湿式磁选、粗粒矿石干式磁选，粗精矿高压辊磨细碎，一方面减少矿石入磨量，同时减小矿石入磨粒度，解决了磨耗大、成本高、耗水量大的问题。

为实现上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明第一方面提供一种超贫磁铁矿资源无废综合利用工艺，包括以下步骤：

S1、对超贫磁铁矿石原矿进行预先筛分，经闭路破碎，按照预设粒度要求，对矿石进行分级，30mm 粒度以上的矿石返回进行再次破碎；30mm～5mm和-5mm粒径的粗细矿石作为筛分产品；

S2、针对两种粗细级别的矿石，-5mm粒径矿石进行湿式弱磁选，获得粗精矿Ⅰ，湿式弱磁选尾矿进行洗砂分级作业，得到不同粒度等级的建筑砂；30mm～5mm矿石进行干选强磁选，得到干选粗精矿Ⅱ，抛废的干选尾矿进行筛分分级获得不同粒度等级的建筑骨料；

S3、粗精矿Ⅱ送入再破碎机械破碎，经过检查筛分作业与粗精矿Ⅰ一同进行湿式预磁选；预磁选尾矿给入洗砂机械进行洗砂筛分作业；

S4、湿式预磁选精矿经过旋流器分级作业，沉砂给入一段球磨机进行磨矿，溢流给入高频细筛分级；

S5、一段磨矿排矿给入湿式弱磁选设备B磁选，磁选精矿返回所述步骤S4中的旋流器分级，形成闭路；高频细筛筛下产品经过至少一次湿式弱磁选设备C磁选，磁选精矿经浓缩磁选机浓缩磁选，磁选精矿给入盘式过滤机过滤，生成最终铁精矿产品；所述湿式预磁选的尾矿、湿式弱磁选设备B和湿式弱磁选设备C的尾矿均给入洗砂机械进行洗砂、筛分和压滤作业，得到建筑砂和石粉。

超贫磁铁矿是指在当前的技术经济条件下，全铁品位在10～20%，磁性铁品位≥5%，能够开发利用且存在盈利的铁矿石。现有技术中超贫磁铁矿选矿工艺采用破碎-磨矿-磁选，多采用两段破碎、两段磨矿、三段或四段磁选工艺，其中破碎磨矿能耗占整个选矿厂的50%以上，而磨矿的能耗又占整个碎磨作业的70%以上。超贫磁铁矿石原矿品位低，高品位的矿石更富集于细粒矿石中，区别于常规破碎产品全粒级干选抛废工艺，本发明通过筛分破碎分级工艺实行粗细分级，粗粒级矿石进行干式强磁选，提高干选精矿的回收率，减少金属量流失，实现资源高效回收；该阶段可抛去脉石矿物60%～70%，大大减少后续作业处理量，减少能耗；由于干式磁选设备分选原理的限制，在细粒度和湿度较高的情况下，采用干式磁滑轮进行果很差；干式磁选抛尾产率10%-15%，品位提高不到2%，尾矿磁铁损失1.5%，部分高达3.6%，本发明中对细粒级矿石进行湿式弱磁选，实现对铁矿资源的尽早回收和富集，同时降低能耗，提高精矿品位；后续干选粗精矿Ⅱ通过再破碎机械细碎，降低球磨机入磨粒度，可通过一段球磨作业便可实现合格的矿石磨矿细度；经过再破碎作业的矿石与粗精矿Ⅰ一同进行湿式预选，进一步抛去20%～30%脉石矿物，进一步减少球磨机入磨量，提高磨矿效率，减少能耗，降低成本。

在资源综合利用方面，由于建筑、公路、冶金等行业用砂、石的质量标准要求不同，常规利用矿石废石尾矿生产机制砂石工艺，产品粒度分级差，压碎强度低，限制了使用范围。该发明工艺严格控制分级，预富集阶段，通过湿选尾矿和干选废石分别加工成为不同粒度规格的建筑砂、石粉和建筑骨料，在提取矿石资源价值的同时，实现尾矿、废石资源的二次利用，生产符合标准的机制砂石骨料，变废为宝经再破碎机械破碎和磨矿作业后的尾矿满足建筑、公路、市政等行业对高等级建筑砂石的不同需求；后续粗精矿经过再破碎机械破碎和球磨机磨矿作业后的矿石，进入洗砂作业，建筑砂质量由于自身强度缺陷，不宜用于高等级混凝土，可用于低强度的混凝土中，有差别的降低其混凝土成本。

在生态环保方面，由于超贫磁铁矿的选矿比很高，生产1t铁精矿往往排放10t左右的废石和尾矿，大量尾矿处理不当会引发环境问题，本发明的超贫磁铁矿资源无废综合利用工艺，实现了节能减排，零固废排放；生产用水除产品带走一部分水外，全部作为回水循环利用，不需要建设尾矿库、排土场，从源头上阻断了尾矿库、排土场的安全隐患和环境污染途径，生态效益明显。

骨料是在混凝土中起骨架或填充作用的粒状松散材料，按粒径大小可分为粒径5～40 mm的粗骨料和粒径小于5mm的细骨料。本发明预先筛分得到的粗矿石经过干选强磁选后的尾矿进行筛分分级获得不同粒度等级的骨料，由于经过干选强磁选后粗精矿Ⅱ后续需进行再破碎机械破碎，而细矿石需进行湿式弱磁选提高磁铁矿品位，为了兼顾提高再破碎机械破碎的破碎效率与选矿效率，将粗矿石的粒度选定为30mm～5mm，细矿石选定为-5mm以下。

本发明技术方案主要是针对原矿粒度为-500mm以下的超贫磁铁矿石提出，所述闭路破碎优选为先经过粗碎再进行中碎，中碎产品经过筛分，30mm粒度以上矿石返回再次中碎的两段一闭路破碎；粗碎设为开路，即不循环粗碎；粗碎的排矿口设置为150mm左右，中碎产品粒径在30mm以下；对于原矿粒度大于500mm的磁铁矿石，可以增加一段破作业为先经过粗碎、中碎再进行细碎，细碎产品经过筛分，30mm粒度以上矿石返回再次细碎的三段一闭路破碎。

所述预先筛分是采用筛分设备将磁铁矿石原矿进行过筛，仅筛上产品进行粗碎，减少粗碎作业的处理量；粗碎产品和筛下产品一同进行中碎；中碎作业与筛分作业形成闭路循环，实现检查筛分，确保产品粒度合格。

所述步骤S2中，湿式弱磁选尾矿进行洗砂作业，经脱水筛分，捞出5mm～3mm建筑砂Ⅰ；剩余的矿进行旋流器分级，得3mm～0.15mm沉砂，经脱水筛分，得到建筑砂Ⅱ；对旋流器分级作业中0.15mm以下的溢流产品，进行浓缩，浓缩产品再进行压滤得到产品石粉；建筑砂Ⅰ、建筑砂Ⅱ及石粉即为不同粒度级别的细骨料；脱水筛分、浓缩和压滤过程中的回水可回收利用。

所述步骤S2中，抛废的干选尾矿进行筛分分级得到30mm～20mm的建筑骨料（石子）Ⅰ、20～10mm的建筑骨料（石子）Ⅱ和10mm～5mm建筑骨料（石子）Ⅲ，三种规格的建筑骨料即为不同粒度级别的粗骨料。

所述步骤S2中，粗精矿Ⅰ进入细粒矿仓，保证与下游深度磁选作业的同步与连续；粗精矿Ⅱ进入再破碎前矿仓，保证后续作业的连续性；

所述步骤S3中，粗精矿Ⅱ送入再破碎机械破碎，经过筛分设备检查筛分，控制筛下排料粒度5mm以下；筛上矿料与再破碎机械形成闭路；再破碎机械将粗精矿Ⅱ破碎至5mm以下，较大程度地降低入磨细度，有助于提升后续磨矿的效率。

所述步骤S4和步骤S5中，预磁选精矿经过旋流器分级，溢流无需进入磨矿作业，进一步减少了磨矿处理量；湿式预磁选精矿经过二段分级一段磨矿闭路作业，保证矿石合格磨矿细度-200目70%～85%，有利于提高精矿品位。

优选地，步骤S5中，高频细筛筛下产品经过两次湿式弱磁选设备C磁选，具体地，高频细筛筛下产品给入一次湿式弱磁选机C进行磁选，筛上产品返回所述步骤S4中的旋流器分级，形成闭路循环；一次磁选精矿给入二次湿式弱磁选机C磁选，磁选尾矿给入洗砂机械进行洗砂作业；二次磁选精矿给入浓缩磁选机进行浓缩磁选，磁选尾矿给入洗砂机械进行洗砂作业。

步骤S5中，湿式预磁选、湿式弱磁选设备B和两次湿式弱磁选设备C的尾矿均给入洗砂机进行洗砂作业，经脱水筛筛分，得到筛上产品粒度为5mm～0.15mm的建筑砂Ⅲ，筛下产品经过浓缩、压滤得到粒度为0.15mm～0mm的石粉产品；脱水筛分、浓缩和压滤过程中的回水可回收利用。

本发明第二方面提供一种超贫磁铁矿资源无废综合利用***，是根据上述的超贫磁铁矿资源无废综合利用工艺实现的，包括预先筛分设备、破碎设备、筛分设备Ⅰ、湿式弱磁选设备A、洗砂设备Ⅰ、干选强磁选设备、筛分设备Ⅱ、再破碎机械、预磁选设备和一段球磨机，其中，预先筛分设备用于对超贫磁铁矿石原矿进行预先筛分，布置在破碎设备的上游；筛分设备Ⅰ用于对经过闭路破碎的矿石进行分级，布置在破碎设备的下游；湿式弱磁选设备A、洗砂设备Ⅰ、干选强磁选设备和筛分设备Ⅱ分别布置在筛分设备Ⅰ的下游，筛分设备Ⅱ用于对干选尾矿进行筛分分级；干选强磁选设备的下游布置用于储存粗精矿Ⅱ的再破碎前矿仓，再破碎机械同时布置在湿式弱磁选设备A和再破碎前矿仓的下游，再破碎机械的排料口连接筛分设备Ⅲ的入料口，筛分设备Ⅲ的筛下出口连接预磁选设备，筛上出口连接再破碎机械的入料口；预磁选设备的下游布置旋流器Ⅱ和洗砂设备Ⅱ；旋流器Ⅱ的下游布置一段球磨机和高频细筛；一段球磨机的下游布置湿式弱磁选设备B，高频细筛的下游布置有至少一次湿式弱磁选设备C，湿式弱磁选设备C的精矿出口连接浓缩磁选机的入料口，浓缩磁选机的出料口连接盘式过滤机的入料口，预磁选设备、湿式弱磁选设备B和湿式弱磁选设备C的尾矿出口均连接洗砂设备Ⅱ的入料口，洗砂设备Ⅱ的出料口连接脱水筛分设备，脱水筛分设备的筛下出口依次连接浓缩设备和压滤设备。

一种可能的技术方案中，所述破碎设备包括粗碎设备和中碎设备，粗碎设备的出料口和中碎设备的进料口连接。

一种可能的技术方案中，所述粗碎设备为颚式破碎机；所述中碎设备为圆锥破碎机。

一种可能的技术方案中，预先筛分设备选择振动棒条给料机；筛分设备Ⅰ选择双层香蕉筛。

一种可能的技术方案中，湿式弱磁选设备A的下游布置有细粒矿仓，保证与下游深度磁选作业的同步与连续。

一种可能的技术方案中，所述洗砂设备Ⅰ包括轮斗洗砂机、直线振动脱水筛Ⅰ、旋流器Ⅰ、高效浓密机和带式压滤机，轮斗洗砂机的出料口连接直线振动脱水筛Ⅰ的入料口，直线振动脱水筛Ⅰ的筛下出口连接旋流器Ⅰ的入料口，旋流器Ⅰ沉沙口连接直线振动脱水筛Ⅱ，溢流口连接高效浓密机的入料口，高效浓密机的出料口连接带式压滤机的入料口；高效浓密机用于对旋流器分级作业中0.15mm以下的溢流产品进行浓缩，带式压滤机用于对浓缩产品进行压滤。

一种可能的技术方案中，干选强磁选设备选择CT型永磁磁力滚筒；筛分设备Ⅱ选择双层直线振动筛；再破碎机械选择高压辊磨机；筛分设备Ⅲ选择双层直线振动筛；一段球磨机选择溢流型球磨机，矿浆浓度控制为70%～85%；洗砂设备Ⅱ选择轮斗式洗砂机；脱水筛分设备选择直线振动脱水筛；浓缩设备选择高效浓密机；压滤设备选择带式压滤机。

一种可能的技术方案中，所述湿式弱磁选设备A和所述预磁选设备均为顺流型湿式筒式永磁磁选机；所述湿式弱磁选设备B和湿式弱磁选设备C均为半逆流型湿式筒式弱磁选机。

本发明超贫磁铁矿资源无废综合利用***，可根据生产规模、原矿性质及产品质量要求进行适用性调整，如设备数量、处理能力大小、安装角度，以满足实际生产要求，因此***通用性较强。

与现有技术相比本发明的有益效果为：首先，本发明实现了超贫磁铁矿石资源低成本、低能耗、低水耗开发利用；其次，本发明实现了尾矿、废石资源化利用，节能减排，固废零排放，在源头上解决尾矿库、排土场造成的环境污染问题、地质灾害问题，减少企业排废、安全维护的成本；再次，尾矿、废石的资源化利用，变废为宝，打破了区域天然砂石供需短缺的困境，在为生产企业创收的同时，造福社会；该发明的应用，是作为生产企业打造“绿色矿山”的有效之路，是“绿水青山，就是金山银山”的实践。

附图说明

图1是本发明的一种超贫磁铁矿资源无废综合利用工艺流程图；

图2是本发明的一种超贫磁铁矿资源无废综合利用***的结构示意图；

图3是洗砂设备Ⅰ的组成连接结构示意图；

附图标记：100-预先筛分设备；200-破碎设备；210-粗碎设备；220-中碎设备；300-筛分设备Ⅰ；400-湿式弱磁选设备A；500-洗砂设备Ⅰ；510-轮斗洗砂机；520-直线振动脱水筛Ⅰ；530-旋流器Ⅰ；540-高效浓密机；550-带式压滤机；560-直线振动脱水筛Ⅱ；600-干选强磁选设备；700-筛分设备Ⅱ；800-再破碎前矿仓；900-再破碎机械；1000-筛分设备Ⅲ；1100-预磁选设备；1200-旋流器Ⅱ；1300-一段球磨机；1400-高频细筛；1500-湿式弱磁选设备B；1600-一次湿式弱磁选设备C；1700-二次湿式弱磁选设备C；1800-浓缩磁选机；1900-盘式过滤机；2000-洗砂设备Ⅱ；2100-脱水筛分设备；2200-浓缩设备；2300-压滤设备。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例中的超贫磁铁矿资源无废综合利用工艺，包括以下步骤：

1.将TFe14.80%、-500mm粒度的磁铁矿石原矿经过GZZ1360振动棒条给料机进行预先筛分，筛上产品经JC116颚式破碎机进行粗碎，粗碎的排矿口设置为150mm左右，粗碎产品和棒条筛筛下产品一同给入GPY300圆锥破碎机进行中碎，中碎产品给入ZBD3061双层香蕉筛，进行筛分，30mm粒度以上矿石返回圆锥破破碎机进行再破，形成闭路循环，30mm～5mm和-5mm粒径的粗细矿石作为筛分产品。

2.对步骤1中得到的5mm以下的细粒铁矿石给入CTY1245顺流型湿式筒式永磁磁选机进行湿式弱磁选,磁场强度可以控制为1000～1500 Oe，得到粗精矿Ⅰ，粗精矿Ⅰ送入细粒矿仓；湿式弱磁选尾矿送入DX3220轮斗洗砂机510进行洗砂作业，经2KK2460直线振动脱水筛Ⅰ520脱水筛分，捞出5mm～3mm建筑砂Ⅰ；剩余的矿进入FX250X6旋流器Ⅰ530进行分级，得3mm～0.15mm沉砂，经2KK1560直线振动脱水筛Ⅱ560脱水筛分，得到建筑砂Ⅱ；对旋流器分级作业中0.15mm以下的溢流产品，给入∅28高效浓密机540进行浓缩，浓缩产品再进入KXMGF700带式压滤机550进行压滤得到产品石粉；

3. 对步骤1中得到的30mm～5mm矿石送入∅1000CT型永磁磁力滚筒，进行干选强磁选，磁场场强为 4000～6000 Oe，得到干选粗精矿Ⅱ，粗精矿Ⅱ送入再破碎前矿仓800；抛废的干选尾矿进入2YK2460双层直线振动筛进行筛分分级，获得30mm～20mm的建筑骨料（石子）Ⅰ、20～10mm的建筑骨料（石子）Ⅱ和10mm～5mm建筑骨料（石子）Ⅲ三种不同粒度等级的建筑骨料；

4. 再破碎前矿仓800内的粗精矿Ⅱ送入HFKG140-60高压辊磨机进行破碎，经过2ZKK3061双层直线振动筛检查筛分作业，筛下产品与粗精矿Ⅰ一同进入CTY1540顺流型湿式筒式弱磁选机进行湿式预磁选, 磁场强度可以控制为 1500-2000Oe；此处双层直线振动筛筛下排料粒度5mm以下；筛上粗粒级产品返回高压辊磨机形成闭路循环；预磁选尾矿给入洗砂设备Ⅱ2000进行洗砂筛分作业；

5. 湿式预磁选精矿经过FX350X8水利旋流器分级作业，沉砂给入一段溢流型球磨机进行磨矿，溢流给入D5Z122405五叠层高频细筛分级，保证矿石合格磨矿细度-200目70%～85%；

6. 一段磨矿排矿给入CTB1230半逆流型湿式筒式弱磁选机进行磁选（一磁），场强可选择为2000—3000 Oe，磁选精矿返回步骤5中的旋流器分级，形成闭路；高频细筛筛下产品经过一次CTB1230半逆流型湿式筒式弱磁选机磁选（二磁），场强可选择为2000—3000Oe，筛上产品返回步骤5中的旋流器分级，形成闭路循环；磁选精矿给入二次CTB1230半逆流型湿式筒式弱磁选机磁选（三磁），场强可选择为2000—2500 Oe，二次磁选精矿经CTB1230型浓缩磁选机浓缩磁选，场强可选择为2000—3000 Oe，磁选精矿给入ZPG40-8P盘式过滤机过滤，生成最终铁精矿产品；所述湿式预磁选的尾矿和三处半逆流型湿式筒式弱磁选机的尾矿均给入DX3220轮斗式洗砂机进行洗砂作业，经2KK2460直线振动脱水筛筛分，得到筛上粒度为5mm～0.15mm的建筑砂Ⅲ，筛下产品经过∅28高效浓密机浓缩，之后进入KXMGF700快压式高压隔膜压滤机进行压滤作业，得到粒度为0.15mm～0mm的石粉。

由上述步骤可实现矿石入磨前抛去83.18%的脉石矿物，最终可获得产率14.99%、品位66.50%、回收率67.36%的铁精矿及建筑砂石产品，具体工艺指标详见技术参数表1。

表1实施例1原矿、中间矿品及所得产品的技术参数指标

实施例2

如图1、图2所示，本实施例中的超贫磁铁矿资源无废综合利用***，包括预先筛分设备100、破碎设备200、筛分设备Ⅰ300、湿式弱磁选设备A400、洗砂设备Ⅰ500、干选强磁选设备600、筛分设备Ⅱ700、再破碎机械900、预磁选设备1100和一段球磨机1300；

其中，预先筛分设备100用于对超贫磁铁矿石原矿进行预先筛分，可以选择振动棒条给料机，布置在破碎设备200的上游；

破碎设备200包括粗碎设备210和中碎设备220，粗碎设备210的出料口和中碎设备220的进料口连接，粗碎设备210可以选择颚式破碎机，中碎设备220可以选择圆锥破碎机；

筛分设备Ⅰ300用于对经过闭路破碎的矿石进行分级，布置在破碎设备200的下游，筛分设备Ⅰ可以选择双层香蕉筛；

湿式弱磁选设备A400、洗砂设备Ⅰ500、干选强磁选设备600和筛分设备Ⅱ700分别布置在筛分设备Ⅰ300的下游；

湿式弱磁选设备A400可以选择顺流型湿式筒式永磁磁选机；

如图3所示，洗砂设备Ⅰ500包括轮斗洗砂机510、直线振动脱水筛Ⅰ520、旋流器Ⅰ530、高效浓密机540和带式压滤机550，轮斗洗砂机510的出料口连接直线振动脱水筛Ⅰ520的入料口，直线振动脱水筛Ⅰ520的筛下出口连接旋流器Ⅰ530的入料口，旋流器Ⅰ530沉沙口连接直线振动脱水筛Ⅱ560，溢流口连接高效浓密机540的入料口，高效浓密机540的出料口连接带式压滤机550的入料口；高效浓密机540用于对旋流器分级作业中0.15mm以下的溢流产品进行浓缩，带式压滤机550用于对浓缩产品进行压滤；

干选强磁选设备600可以选择CT型永磁磁力滚筒；

筛分设备Ⅱ700用于对干选尾矿进行筛分分级，筛分设备Ⅱ700选择双层直线振动筛；

湿式弱磁选设备A400的下游布置有细粒矿仓；

干选强磁选设备600的下游布置用于储存粗精矿Ⅱ的再破碎前矿仓800，再破碎机械900同时布置在湿式弱磁选设备A400和再破碎前矿仓800的下游，再破碎机械900可以选择高压辊磨机；再破碎机械900的排料口连接筛分设备Ⅲ1000的入料口，筛分设备Ⅲ1000可以选择双层直线振动筛；筛分设备Ⅲ1000的筛下出口连接预磁选设备1100，筛上出口连接再破碎机械900的入料口；预磁选设备1100可以选择顺流型湿式筒式永磁磁选机；预磁选设备1100的下游布置旋流器Ⅱ1200和洗砂设备Ⅱ2000；旋流器Ⅱ1200的下游布置一段球磨机1300和高频细筛1400；一段球磨机1300可以选择溢流型球磨机，一段球磨机的下游布置湿式弱磁选设备B1500，湿式弱磁选设备B1500可以是半逆流型湿式筒式弱磁选机；高频细筛1400的下游布置有两次湿式弱磁选设备C，一次湿式弱磁选设备C1600的出料口连接二次湿式弱磁选设备C1700的入料口，湿式弱磁选设备C可以选择半逆流型湿式筒式弱磁选机，二次湿式弱磁选设备C1700的精矿出口连接浓缩磁选机1800的入料口，浓缩磁选机1800的出料口连接盘式过滤机1900的入料口，预磁选设备1100、湿式弱磁选设备B1500、一次湿式弱磁选设备C1600和二次湿式弱磁选设备C1700的尾矿出口均连接洗砂设备Ⅱ2000的入料口，洗砂设备Ⅱ2000选择轮斗式洗砂机；洗砂设备Ⅱ2000的出料口连接脱水筛分设备2100，脱水筛分设备2100可以选择直线振动脱水筛；脱水筛分设备2100的筛下出口依次连接浓缩设备2200和压滤设备2300；浓缩设备2200选择高效浓密机；压滤设备2300选择带式压滤机。

实施例3

如图1、图2所示，本实施例中的超贫磁铁矿资源无废综合利用工艺，包括以下步骤：

1.将TFe13.50%、-500mm粒度的磁铁矿石原矿经过GZZ1360振动棒条给料机进行预先筛分，筛上产品经JC116颚式破碎机进行粗碎，粗碎的排矿口设置为150mm左右，粗碎产品和棒条筛筛下产品一同给入GPY300圆锥破碎机进行中碎，中碎产品给入ZBD3061双层香蕉筛，进行筛分，30mm粒度以上矿石返回圆锥破破碎机进行再破，形成闭路循环，30mm～5mm和-5mm粒径的粗细矿石作为筛分产品。

2.对步骤1中得到的5mm以下的细粒铁矿石给入CTY1245顺流型湿式筒式永磁磁选机进行湿式弱磁选，磁场强度可以控制为1000－1500 Oe，得到粗精矿Ⅰ，粗精矿Ⅰ送入细粒矿仓；湿式弱磁选尾矿送入DX3220轮斗洗砂机510进行洗砂作业，经2KK2460直线振动脱水筛Ⅰ520脱水筛分，捞出5mm～3mm建筑砂Ⅰ；剩余的矿进入2KK2460旋流器Ⅰ530进行分级，得3mm～0.15mm沉砂，经2KK1560直线振动脱水筛Ⅱ560脱水筛分，得到建筑砂Ⅱ；对旋流器分级作业中0.15mm以下的溢流产品，给入∅28高效浓密机540进行浓缩，浓缩产品再进入KXMGF700带式压滤机550进行压滤得到产品石粉；

3. 对步骤1中得到的30mm～5mm矿石送入∅1000CT型永磁磁力滚筒进行干选强磁选，磁场场强为400O Oe～6000 Oe，得到干选粗精矿Ⅱ，粗精矿Ⅱ送入再破碎前矿仓800；抛废的干选尾矿进入2YK2460双层直线振动筛进行筛分分级，获得30mm～20mm的建筑骨料（石子）Ⅰ、20～10mm的建筑骨料（石子）Ⅱ和10mm～5mm建筑骨料（石子）Ⅲ三种不同粒度等级的建筑骨料；

4. 再破碎前矿仓800内的粗精矿Ⅱ送入HFKG140-60高压辊磨机进行破碎，经过2ZKK3061双层直线振动筛检查筛分作业，筛下产品与粗精矿Ⅰ一同进入CTY1540顺流型湿式筒式弱磁选机进行湿式预磁选，磁场强度可以控制为1500－2000 Oe；此处双层直线振动筛筛下排料粒度5mm以下；筛上粗粒级产品返回高压辊磨机形成闭路循环；预磁选尾矿给入洗砂设备Ⅱ2000进行洗砂筛分作业；

5. 湿式预磁选精矿经过FX350X8水利旋流器分级作业，沉砂给入一段溢流型球磨机进行磨矿，溢流给入D5Z122405五叠层高频细筛分级，保证矿石合格磨矿细度-200目70%～85%；

6. 一段磨矿排矿给入CTB1230半逆流型湿式筒式弱磁选机进行磁选（一磁），场强可选择为2000—3000 Oe，磁选精矿返回步骤5中的旋流器分级，形成闭路；高频细筛筛下产品经过一次CTB1230半逆流型湿式筒式弱磁选机磁选（二磁），筛上产品返回步骤5中的旋流器分级，形成闭路循环；磁选精矿给入二次CTB1230半逆流型湿式筒式弱磁选机磁选（三磁），场强可选择为2000—2500 Oe，二次磁选精矿经CTB1230型浓缩磁选机浓缩磁选，场强可选择为2000—3000 Oe，磁选精矿给入ZPG40-8P盘式过滤机过滤，生成最终铁精矿产品；所述湿式预磁选的尾矿和三处半逆流型湿式筒式弱磁选机的尾矿均给入DX3220轮斗式洗砂机进行洗砂作业，经2KK2460直线振动脱水筛筛分，得到筛上粒度为5mm～0.15mm的建筑砂Ⅲ，筛下产品经过∅28高效浓密机浓缩，之后进入KXMGF700快压式高压隔膜压滤机进行压滤作业，得到粒度为0.15mm～0mm的石粉。

由上述步骤可实现矿石入磨前抛去87.23%的脉石矿物，最终可获得产率13.53%、品位65.48%、回收率65.62%的铁精矿及建筑砂石产品，具体工艺指标详见技术参数表2。

表2 实施例3原矿、中间矿品及所得产品的技术参数指标

实施例4

如图1、图2所示，本实施例中的超贫磁铁矿资源无废综合利用工艺，包括以下步骤：

1.将TFe12.85%、-500mm粒度的磁铁矿石原矿经过GZZ1360振动棒条给料机进行预先筛分，筛上产品经JC116颚式破碎机进行粗碎，粗碎的排矿口设置为150mm左右，粗碎产品和棒条筛筛下产品一同给入GPY300圆锥破碎机进行中碎，中碎产品给入ZBD3061双层香蕉筛，进行筛分，30mm粒度以上矿石返回圆锥破破碎机进行再破，形成闭路循环，30mm～5mm和-5mm粒径的粗细矿石作为筛分产品。

2.对步骤1中得到的5mm以下的细粒铁矿石给入CTY1245顺流型湿式筒式永磁磁选机进行湿式弱磁选，得到粗精矿Ⅰ，磁场强度可以控制为1000－1500 Oe，粗精矿Ⅰ送入细粒矿仓；湿式弱磁选尾矿送入DX3220轮斗洗砂机510进行洗砂作业，经2KK2460直线振动脱水筛Ⅰ520脱水筛分，捞出5mm～3mm建筑砂Ⅰ；剩余的矿进入FX250X6旋流器Ⅰ530进行分级，得3mm～0.15mm沉砂，经2KK1560直线振动脱水筛Ⅱ560脱水筛分，得到建筑砂Ⅱ；对旋流器分级作业中0.15mm以下的溢流产品，给入∅28高效浓密机540进行浓缩，浓缩产品再进入KXMGF700带式压滤机550进行压滤得到产品石粉；

3. 对步骤1中得到的30mm～5mm矿石送入∅1000CT型永磁磁力滚筒进行干选强磁选，磁场场强为4000 Oe～6000 Oe，得到干选粗精矿Ⅱ，粗精矿Ⅱ送入再破碎前矿仓800；抛废的干选尾矿进入2YK2460双层直线振动筛进行筛分分级，获得30mm～20mm的建筑骨料（石子）Ⅰ、20～10mm的建筑骨料（石子）Ⅱ和10mm～5mm建筑骨料（石子）Ⅲ三种不同粒度等级的建筑骨料；

4. 再破碎前矿仓800内的粗精矿Ⅱ送入HFKG140-60高压辊磨机进行破碎，经过2ZKK3061双层直线振动筛检查筛分作业，筛下产品与粗精矿Ⅰ一同进入CTY1540顺流型湿式筒式弱磁选机进行湿式预磁选，磁场强度可以控制为1500－2000 Oe；此处双层直线振动筛筛下排料粒度5mm以下；筛上粗粒级产品返回高压辊磨机形成闭路循环；预磁选尾矿给入洗砂设备Ⅱ2000进行洗砂筛分作业；

5. 湿式预磁选精矿经过FX350X8水利旋流器分级作业，沉砂给入一段溢流型球磨机进行磨矿，溢流给入D5Z122405五叠层高频细筛分级，保证矿石合格磨矿细度-200目70%～85%；

6. 一段磨矿排矿给入一次CTB1230半逆流型湿式筒式弱磁选机进行磁选（一磁），场强可选择为2000—3000 Oe，磁选精矿返回步骤5中的旋流器分级，形成闭路；高频细筛筛下产品经过一次CTB1230半逆流型湿式筒式弱磁选机磁选（二磁），场强可选择为2000—3000 Oe，筛上产品返回步骤5中的旋流器分级，形成闭路循环；磁选精矿给入二次CTB1230半逆流型湿式筒式弱磁选机磁选（三磁），场强可选择为2000—2500 Oe，二次磁选精矿经CTB1230型浓缩磁选机浓缩磁选，场强可选择为2000—3000 Oe，磁选精矿给入ZPG40-8P盘式过滤机过滤，生成最终铁精矿产品；所述湿式预磁选的尾矿和三处半逆流型湿式筒式弱磁选机的尾矿均给入DX3220轮斗式洗砂机进行洗砂作业，经2KK2460直线振动脱水筛筛分，得到筛上粒度为5mm～0.15mm的建筑砂Ⅲ，筛下产品经过∅28高效浓密机浓缩，之后进入KXMGF700快压式高压隔膜压滤机进行压滤作业，得到粒度为0.15mm～0mm的石粉。

由上述步骤可实现矿石入磨前抛去88.41%的脉石矿物，最终可获得产率12.78%、品位65.36%、回收率64.98%的铁精矿及建筑砂石产品，具体工艺指标详见技术参数表3。

表3 实施例4原矿、中间矿品及所得产品的技术参数指标

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种超贫磁铁矿资源无废综合利用工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对超贫磁铁矿石原矿进行预先筛分，经闭路破碎，按照预设粒度要求，对矿石进行分级，30mm 粒度以上的矿石返回进行再次破碎；30mm～5mm和-5mm粒径的粗细矿石作为筛分产品；

S2、针对两种粗细级别的矿石，-5mm粒径矿石进行湿式弱磁选，获得粗精矿Ⅰ，湿式弱磁选尾矿进行洗砂分级作业，得到不同粒度等级的建筑砂；30mm～5mm矿石进行干选强磁选，得到干选粗精矿Ⅱ，抛废的干选尾矿进行筛分分级获得不同粒度等级的建筑骨料；

S3、粗精矿Ⅱ送入再破碎机械破碎，经过检查筛分作业与粗精矿Ⅰ一同进行湿式预磁选；预磁选尾矿给入洗砂机械进行洗砂筛分作业；

S4、预磁选精矿经过旋流器分级作业，沉砂给入一段球磨机进行磨矿，溢流给入高频细筛分级；

S5、一段磨矿排矿给入湿式弱磁选设备B（1500）磁选，磁选精矿返回所述步骤S4中的旋流器分级，形成闭路；高频细筛筛下产品经过至少一次湿式弱磁选设备C磁选，磁选精矿经浓缩磁选机浓缩磁选，磁选精矿给入盘式过滤机过滤，生成最终铁精矿产品；筛上产品返回所述步骤S4中的旋流器分级，形成闭路循环；所述湿式预磁选的尾矿、湿式弱磁选设备B和湿式弱磁选设备C的尾矿均给入洗砂机械进行洗砂、筛分和压滤作业，得到建筑砂和石粉。

2.如权利要求1所述的超贫磁铁矿资源无废综合利用工艺，其特征在于，所述闭路破碎为先经过粗碎再进行中碎，中碎产品经过筛分，30mm粒度以上矿石返回再次中碎的两段一闭路破碎；或者为先经过粗碎、中碎再进行细碎，细碎产品经过筛分，30mm粒度以上矿石返回再次细碎的三段一闭路破碎。

3.如权利要求2所述的超贫磁铁矿资源无废综合利用工艺，其特征在于，所述步骤S2中，湿式弱磁选尾矿进行洗砂作业，经脱水筛分，捞出5mm～3mm建筑砂Ⅰ；剩余的矿进行旋流器分级，得3mm～0.15mm沉砂，经脱水筛分，得到建筑砂Ⅱ；对旋流器分级作业中0.15mm以下的溢流产品，进行浓缩，浓缩产品再进行压滤得到产品石粉。

4.如权利要求2所述的超贫磁铁矿资源无废综合利用工艺，其特征在于，所述步骤S2中，抛废的干选尾矿进行筛分分级得到30mm～20mm、20～10mm和10mm～5mm三种规格的建筑骨料。

5.一种超贫磁铁矿资源无废综合利用***，其特征在于，是根据任一项权利要求1-4所述的超贫磁铁矿资源无废综合利用工艺实现的，包括预先筛分设备（100）、破碎设备（200）、筛分设备Ⅰ（300）、湿式弱磁选设备A（400）、洗砂设备Ⅰ（500）、干选强磁选设备（600）、筛分设备Ⅱ（700）、再破碎机械（900）、预磁选设备（1100）和一段球磨机（1300），其中，预先筛分设备（100）用于对超贫磁铁矿石原矿进行预先筛分，布置在破碎设备（200）的上游；筛分设备Ⅰ（300）用于对经过闭路破碎的矿石进行分级，布置在破碎设备（200）的下游；湿式弱磁选设备A（400）、洗砂设备Ⅰ（500）、干选强磁选设备（600）和筛分设备Ⅱ（700）分别布置在筛分设备Ⅰ（300）的下游，筛分设备Ⅱ（700）用于对干选尾矿进行筛分分级；干选强磁选设备（600）的下游布置用于储存粗精矿Ⅱ的再破碎前矿仓（800），再破碎机械（900）同时布置在湿式弱磁选设备A（400）和再破碎前矿仓（800）的下游，再破碎机械（900）的排料口连接筛分设备Ⅲ（1000）的入料口，筛分设备Ⅲ（1000）的筛下出口连接预磁选设备（1100），筛上出口连接再破碎机械（900）的入料口；预磁选设备（1100）的下游布置旋流器Ⅱ（1200）和洗砂设备Ⅱ（2000）；旋流器Ⅱ（1200）的下游布置一段球磨机（1300）和高频细筛（1400）；一段球磨机的下游布置湿式弱磁选设备B（1500），高频细筛（1400）的下游布置有至少一次湿式弱磁选设备C，湿式弱磁选设备C的精矿出口连接浓缩磁选机（1800）的入料口，浓缩磁选机（1800）的出料口连接盘式过滤机（1900）的入料口，预磁选设备（1100）、湿式弱磁选设备B（1500）和湿式弱磁选设备C的尾矿出口均连接洗砂设备Ⅱ（2000）的入料口，洗砂设备Ⅱ（2000）的出料口连接脱水筛分设备（2100），脱水筛分设备（2100）的筛下出口依次连接浓缩设备（2200）和压滤设备（2300）。

6.如权利要求5所述的超贫磁铁矿资源无废综合利用***，其特征在于，所述破碎设备（200）包括粗碎设备（210）和中碎设备（220），粗碎设备（210）的出料口和中碎设备（220）的进料口连接。

7.如权利要求6所述的超贫磁铁矿资源无废综合利用***，其特征在于，所述粗碎设备（210）为颚式破碎机；所述中碎设备（220）为圆锥破碎机。

8.如权利要求5所述的超贫磁铁矿资源无废综合利用***，其特征在于，所述筛分设备Ⅱ（700）为双层直线振动筛。

9.如权利要求5所述的超贫磁铁矿资源无废综合利用***，其特征在于，所述洗砂设备Ⅰ（500）包括轮斗洗砂机（510）、直线振动脱水筛Ⅰ（520）、旋流器Ⅰ（530）、高效浓密机（540）和带式压滤机（550），轮斗洗砂机（510）的出料口连接直线振动脱水筛Ⅰ（520）的入料口，直线振动脱水筛Ⅰ（520）的筛下出口连接旋流器Ⅰ（530）的入料口，旋流器Ⅰ（530）沉沙口连接直线振动脱水筛Ⅱ（560），溢流口连接高效浓密机（540）的入料口，高效浓密机（540）的出料口连接带式压滤机（550）的入料口；高效浓密机（540）用于对旋流器分级作业中0.15mm以下的溢流产品进行浓缩，带式压滤机（550）用于对浓缩产品进行压滤。

10.如权利要求5所述的超贫磁铁矿资源无废综合利用***，其特征在于，所述湿式弱磁选设备A（400）和所述预磁选设备（1100）均为顺流型湿式筒式永磁磁选机；所述湿式弱磁选设备B（1500）和湿式弱磁选设备C均为半逆流型湿式筒式弱磁选机。

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