一种粗细不均匀嵌布磁铁矿高效低能耗选矿方法技术

本发明专利技术公开了一种粗细不均匀嵌布磁铁矿高效低能耗选矿方法，包括常规破碎、层压破碎、预选抛尾、一段磨矿分级、一段磁选、二段磨矿分级、二段磁选、预提精磁选、扫选、三段磨矿、三段磁选。本发明专利技术在“多碎少磨”“能抛早抛”选矿基本原理指导下，通过选矿工艺与设备的高度集成，基于磁铁矿粗细不均匀嵌布特性，提出“能收早收”选矿思想，采用低场强大包角，多磁极，顺流型滚筒磁选机，电磁脉冲磁悬浮精选机预先提取合格磁铁精矿，扫选工艺回收磁铁矿连生体再磨，大幅度降低了细磨作业的磨矿量；采用层压破碎，降低了一段磨机入磨粒度，减小了钢球直径，使用了橡胶衬板，细磨作业使用纳米陶瓷球作为磨矿介质，降低了磨机运行功率。降低了磨机运行功率。降低了磨机运行功率。

【技术实现步骤摘要】
一种粗细不均匀嵌布磁铁矿高效低能耗选矿方法


[0001]本专利技术属于选矿
，具体涉及一种粗细不均匀嵌布磁铁矿高效低能耗选矿方法
。

技术介绍

[0002]中国铁矿资源不足，富铁矿较少，人均拥有量仅为世界人均铁矿资源量的
34.8%。
可供开发利用的资源仅为总资源量的
53%
，资源品质较差，矿石类型复杂，竞争能力弱
。
主要表现在：一是铁矿石品位普遍较低
。
目前国内铁矿石平均品位不足
30%
，远低于巴西和澳大利亚等国的水平，也低于世界平均水平
。
保有储量中贫铁矿石占全国储量的
97%
，须经选矿富集后才能使用
。
含铁平均品位在
55%
左右能直接入炉的富铁矿储量只占全国储量的
2.7%
，而形成一定开采规模，能单独开采的富铁矿数量更少
。
[0003]二是资源中多元素共生的复合矿石较多，矿体复杂，嵌布粒度微细，利用难度大，成本高
。
铁矿石的采矿成本和选矿成本是总成本的主要部分
。
我国铁矿石采矿成本在
40
美元
/
吨左右，必和必拓与力拓在
20
美元
/
吨，淡水河谷甚至只有8美元
/
吨；从选矿成本来看，我国也远高于矿业发达的国家，这主要是由于我们矿山的矿石品位太低，嵌布粒度微细，需要进行大量的选矿处理工作，从而加大了矿石的生产成本
。
[0004]三是暂难利用铁矿多，限制了国内铁矿石的供给
。
全国暂难利用铁矿工业储量约
57
亿吨，这些铁矿一般是难采
、
难选，多组分难以综合利用，以及铁矿品位低
、
矿体厚度薄，矿山开采技术条件和水文地质条件复杂，矿区交通不便，矿体分散难以规划，开采经济指标不合理，矿产地属自然环境保护区等
。
[0005]因此我国大力发展低品位矿的技术攻关和共伴生矿的资源综合利用，以稳定钢铁企业铁料战略资源
。
[0006]矿物的粒度可分为结晶粒度与工艺粒度即嵌布粒度
。
结晶粒度是指单个晶质个体的相对大小和由大到小的相应百分含量，结晶粒度主要用于成因研究
。
工艺粒度是指某些矿物的集合体颗粒和单个晶体颗粒的相对大小和由大到小的相应百分含量
。
从选矿工艺角度判断，矿物的工艺粒度远大于其结晶粒度
。
矿物的嵌布粒度是决定矿物单体解离的重要因素，也是选择碎矿
、
磨矿作业工艺参数的主要依据之一，矿物的粒度在矿石中往往是粗细不均匀嵌布
。
矿物的解离度就是该矿物单体解离粒子的颗粒数与含该矿物的连生粒子颗粒数和该矿物的单体解离粒子数之和的比值，用百分数表示
。
连生体是指目的回收矿物与其它矿物共存的颗粒
。
[0007]磁铁矿可以分为天然磁铁矿与人造磁铁矿，磁铁矿的主要成分为
Fe3O4和
γ
‑
Fe2O3。
人造磁铁矿是对非磁铁矿物如赤铁矿
α
‑
Fe2O3、
褐铁矿
FeO(OH)
·
nH2O、
菱铁矿
FeCO3等通过磁化焙烧所得
。
磁化焙烧是在一定温度和气氛下把弱磁性铁矿物变成强磁性的磁铁矿或磁性赤铁矿
γ
‑
Fe2O3的过程
。
磁性赤铁矿
γ
‑
Fe2O
是
300℃
以下
Fe3O4氧化所得
。
[0008]目前我国微细粒嵌布磁铁矿开发利用难度大，主要是因为其嵌布粒度细，通常需
要细磨至
74
μ
m
甚至
30
μ
m
以下才能使其有较好的单体解离度
。
磨矿动力学方程为（式中
:R
为经过时间，
t
后粗级别残留物的质量分数，
R0为被磨物料中粗级别的原始质量分数，在磨矿开始时，
t=0
，
R=R0; m
为磨矿动力学的阶数）可以看出磨矿的粒度与磨矿时间呈负指数函数关系，因此细磨所产生的磨矿能耗巨大
。
现阶段处理该类难选磁铁矿的方法主要是通过增加磨矿或者多种选矿方式相结合，提高最终选矿指标的目的
。
然而该类选矿工艺流程复杂，操作难度大，成本较高，因此寻找一条较为经济及高效的磨矿工艺，使得有用矿物在适宜粒度下单体解离
、
提高磨矿效率
、
降低能耗，最终实现铁资源的高效开发与利用具有重要意义
。
[0009]就选矿行业而言，碎矿（含破碎
、
磨矿）作业是能耗
、
物耗最高且对后续选别工序影响极大的作业，其投资占全厂总投资的
45%
左右，电耗占选矿成本的
50%
‑
60%
，生产经营费用占选厂成本的
40%
以上
。
因此提高磨矿效率
、
降低能耗并改善磨矿产品质量， 对选厂提质
、
增产
、
降耗具有重大意义
。
[0010]随着钢铁行业
EPD
平台正式启动，铁矿石
EPD
工作也随之开展，今后一段时期“双碳”工作将是重点工作
。
由于选矿行业碎矿（含破碎
、
磨矿）过程是能耗
、
物耗最高的环节，因此选矿行业的节能减排，“双碳”工作应聚焦于碎矿工序
。
[0011]“多碎少磨
”ꢀ
，“能抛早抛”是选矿行业实现节能减排的主要发展方向
。“多碎”指加强破碎降低磨矿入磨粒度，因为破碎能耗是磨矿能耗的
20%
左右，加强破碎虽然增加了破碎过程耗能，但从破碎磨矿过程整体衡量仍然可以降低能耗 ；“能抛早抛”指通过预选抛尾，提前抛出合格尾矿，减少入磨量；因此不难理解“少磨”就是前述降低磨矿粒度，减少磨矿时间或通过预先抛尾减少入磨量，两者均可达到降低磨矿能耗的效果
。
[0012]与浮选工艺比较，磁选工艺设备处理量大，能耗低，成本经济，对环境友好，是磁铁矿选矿优先选择的工艺
。

技术实现思路

[0013]本专利技术提供了一种粗细不均匀嵌布磁铁矿高效低能耗选矿方法，本专利技术在“多碎少磨”“能抛早抛”选矿基本原理指导下，提高一种工艺绿色
、
节能
、
低碳；磨矿产品单体解离充分的选矿方法
。
[0014]为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种粗细不均匀嵌布磁铁矿高效低能耗选矿方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一
、
常规破碎：采用两段或三段破碎工艺将原矿破碎至
15mm
‑
20mm
以下；步骤二
、
层压破碎：
15mm
‑
20mm
以下的铁矿石再次进行层压破碎，破碎后筛分，大于
2mm
‑
3mm
矿石返回再碎，确保破碎产品粒度小于
2mm
‑
3mm
；步骤三
、
预选抛尾：小于
2mm
‑
3mm
的铁矿石给入滚筒磁选机预先抛尾，剔除铁矿石中的围岩，以减少后续一段磨矿量
、
降低磨矿电耗和物耗；步骤四
、
一段磨矿分级：预选精矿给入一段磨机磨矿，磨矿产品采用水力旋流器分级，粗粒级返回磨机再磨；步骤五
、
一段磁选：一段磨矿旋流器分级的细粒级给入滚筒磁选机进行一段磁选，抛出合格尾矿；步骤六
、
二段磨矿分级：一段磁选精矿进入水力旋流器预先分级，粗粒级进入二段磨矿再磨后返回水力旋流器再次分级；步骤七
、
二段磁选：二段磨矿旋流器分级的细粒级给入滚筒磁选机进行二段磁选，抛出合格尾矿；步骤八
、
预提精磁选：二段磁选精矿通过低场强磁选设备预先提出合格精矿；步骤九
、
扫选：预提精磁选作业的尾矿给入滚筒磁选机提出连生体，抛出合格尾矿；步骤十
、
三段磨矿：扫选回收的连生体给入三段磨矿再磨，提高矿物单体解离度；步骤十一
、
三段磁选：连生体经过三段磨矿，矿物单体充分解离，给入滚筒磁选机再选，再选精矿与预提精磁选作业的精矿混合即为综合精矿，再选尾矿与步骤三
、
步骤五
、
步骤七
、
步骤九所产生的尾矿混合即为综合尾矿
。2.
根据权利要求1所述粗细不均匀嵌布磁铁矿高效低能耗选矿方法，其特征在于，步骤一中，所述破碎工艺，一段破碎选择颚式破碎机或旋回破碎机，二段
、
三段破碎选择圆锥破碎机；当原矿粒度小于
350mm

【专利技术属性】
技术研发人员：王永刚，高泽宾，孙洪硕，南学忠，王宏平，李宁，何跃，赵国庆，池永沁，王欣，郭忆，王国栋，
申请(专利权)人：甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：