CN103343217B - 一种菱铁矿焙烧干式分选方法 - Google Patents
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Abstract
一种菱铁矿焙烧干式分选方法，包括还原焙烧、干式分选两个步骤，将菱铁矿原矿与烟煤混合后，进行抽风带式焙烧，焙烧结束后通入氮气进行冷却，得到焙烧矿；首先，将焙烧矿粗破碎后过10mm筛，大于10mm的返回破碎，筛下物进行干式分选，得到磁性矿物产品；所述干式分选是采用风力、磁力综合力场对筛下物进行分选；然后，将干式分选得到的磁性矿物进行细破碎后过3mm筛，大于3mm的返回细破碎，筛下物进行干式磁选，得到磁性精矿。磁性精矿铁品位≥55%，铁回收率≥90%。本发明采用带式焙烧干式分选方法，具有工艺流程简单，设备投资省，分选效果好，铁回收率高。可解决我国西北地区水资源不足，风力资源丰富，储量巨大的菱铁矿资源的有效利用问题。
Description
技术领域
本发明公开了一种菱铁矿焙烧干式分选方法；属于钢铁冶金技术领域。
背景技术
我国菱铁矿资源较为丰富，已探明储量为18.34亿吨，占铁矿石探明储量的3.4％。由于菱铁矿理论含铁品位较低，仅为48.28％，且经常与锰、镁、钙等形成锰菱铁矿、镁菱铁矿和钙菱铁矿等类质同象物质，传统常规选矿方法很难进行有效分选。专利200810058371.X采用全浮选选矿方法对单一菱铁矿进行处理，经过一次粗选三次精选得到铁品位只有38%左右，铁回收率75-78%的菱铁矿精矿。该常规选矿工艺得到的菱铁矿铁品位依旧较低，且铁回收率也不高。专利200810195131.4采用添加工业盐、苛性钠或生石灰作为催化剂和菱铁矿一起焙烧，经过球磨分级工序，再经过一段粗选，一段精选和一段重选工序后，得到铁精矿品位60-70%，铁回收率75-85%。该工艺由于添加催化剂，且工序较长，生产成本较高，同时，铁回收率也偏低。专利200710092427.9采用菱铁矿和赤铁矿混合后在焙烧炉中进行焙烧，焙烧矿冷却破碎后经过湿式磁选。最终磁选铁精矿铁品位56.44%，精矿产率51.80%，铁回收率56.86%。该工艺采用湿式磁选，对于西北缺水的地区无法得到有效实施。同时，精矿铁品位和铁回收率均较低。专利200710139321.X对赤铁矿粉采用微波焙烧干式风磁选的方法进行分选。经过破碎、细磨、过筛、混合、搅拌和微波焙烧等工序得到焙烧产品，焙烧产品经过冷却、细磨、磁选、提纯最终得到铁含量高纯度高的赤铁矿粉。目前由于微波焙烧技术限制，工业化难度很大，同时该工序流程较长，成本较高，未见有工业化的报道。同时，由于赤铁矿烧损较低，一般低于5%，而菱铁矿烧损较高，一般在25%以上，该方法未必能够适用于菱铁矿。此外，该方法原料不能块矿直接焙烧，而是首先经过破碎细磨后再微波焙烧，无疑增加了磨矿成本。
发明目的
本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种工艺流程简单，设备投资省，分选效果好，铁回收率高，且适合缺水地区的菱铁矿带式焙烧干式分选方法。
本发明一种菱铁矿焙烧干式分选方法，包括下述步骤：
第一步：还原焙烧
将菱铁矿原矿进行破碎筛分成块矿（5-25mm）和粉矿（－5mm）两个粒级；将菱铁矿块矿与烟煤块（5-25mm）混合，菱铁矿粉矿与烟煤粉（－5mm）制成－10mm料粒；分别铺到带式焙烧机上，菱铁矿块矿与烟煤的混合料铺在底层，菱铁矿粉矿与烟煤粉混合料制成的料粒铺在菱铁矿块矿与烟煤混合物的上面。进行抽风带式焙烧，焙烧结束后通入氮气进行冷却，得到冷焙烧矿，氮气经过换热冷却后循环使用；
第二步：干式分选
将第一步所得焙烧矿进行两段破碎筛分和分选；第一段是将第一步所得焙烧矿经过粗破碎后过10mm筛，大于10mm的返回破碎，筛下物进行干式分选，；所述干式分选是采用风力、磁力综合力场对筛下物进行分选；第二段是将第一段得到的磁性矿物进行细破碎过3mm筛，大于3mm的返回细破碎，筛下物进行干式磁选，得到磁选精矿。
本发明一种菱铁矿带式焙烧干式分选方法，第一步中，所述菱铁矿的铁品位为30—40%，菱铁矿原矿为任意粒度。通过破碎、筛分及制粒，控制进入焙烧的矿石粒度为-25mm。
本发明一种菱铁矿带式焙烧干式分选方法，第一步中，烟煤添加量占菱铁矿质量的8-15%，烟煤粒度与混合的矿石粒度相匹配。
本发明一种菱铁矿带式焙烧干式分选方法，第一步中，带式焙烧机上摊铺的料层高度为150-450mm，菱铁矿块矿与烟煤块混合料及菱铁矿粉矿和烟煤粉混合料制成的料粒分别铺到带式焙烧机上；菱铁矿块矿与烟煤混合料铺在底层，菱铁矿粉和烟煤混合料制成的料粒铺在菱铁矿块矿与烟煤混合料的上面，进行抽风带式焙烧，抽风风速0.4—1.5m/s，焙烧温度600-950℃，焙烧时间15-30min。
本发明一种菱铁矿块矿焙烧干式分选方法，第二步中两段破碎筛分和分选，所述第一段干式分选中，入选粒度为－10mm,风力分选时的风速为0.4-1.5m/s，磁力分选时的磁场强度为0.1-0.2T；第二段分选中，入选粒度为－3mm,干式磁选时的磁场强度为0.1-0.2T。
本发明一种菱铁矿块矿焙烧干式分选方法，采用两段破碎、筛分和分选，得到铁品位≥55%，铁回收率≥90%的磁性精矿。
本发明由于采用上述工艺方法，通过还原焙烧，利用烟煤与菱铁矿块矿中的弱磁性碳酸铁产生的还原反应，使低品位弱磁性碳酸铁转变为强磁性的磁铁矿矿物，在随后的干式分选中，实现磁性矿物与非磁性矿物的有效分离，得到铁品位≥55%，铁回收率≥90%的磁性精矿和以脉石矿物为主的非磁性矿物。干式分选中，风力场主要使破碎的焙烧矿更好的分散，为磁选提供良好的条件，磁选主要将磁性矿物与非磁性的脉石矿物进行有效分离。经过干式分选后，可得到精矿品位55%以上，铁回收率90%的磁选精矿。
本发明采用带式焙烧干式分选方法，具有工艺流程简单，设备投资省，分选效果好，铁回收率高。可解决我国西北地区，特别是新疆地区水资源不足，风力资源丰富，储量巨大的菱铁矿资源的有效利用问题。
附图说明
附图1为本发明的流程图。
具体实施方式
实施例1
对于铁品位为35.43%的菱铁矿，按菱铁矿质量的12%添加烟煤混合后，铺到带式焙烧机上，进行抽风磁化焙烧，料层高度300mm，抽风风速0.8m/s，焙烧温度900℃，焙烧时间20min。利用系数（指单位时间单位面积的产量）1.34t·m-2·h-1。焙烧产品破碎至-10mm进行干式分选，磁场强度0.15T，风力场风速0.4m/s，得到焙烧产品的铁品位为56.12%，铁回收率91.50%。
实施例2
对于铁品位为39.56%的菱铁矿，按菱铁矿质量的15%添加烟煤混合后，铺到带式焙烧机上，进行抽风磁化焙烧，料层高度450mm，抽风风速1.5m/s，焙烧温度950℃，焙烧时间25min。利用系数1.61t·m-2·h-1。焙烧产品破碎至-10mm进行干式分选，磁场强度0.10T，风力场风速0.8m/s，得到焙烧产品的铁品位为58.05%，铁回收率90.65%。
实施例3
对于铁品位为30.22%的菱铁矿，按菱铁矿质量的8%添加烟煤混合后，铺到带式焙烧机上，进行抽风磁化焙烧，料层高度150mm，抽风风速1.0m/s，焙烧温度900℃，焙烧时间15min。利用系数1.12t·m-2·h-1。焙烧产品破碎至-10mm进行干式分选，磁场强度0.20T，风力场风速1.0m/s，得到焙烧产品的铁品位为55.88%，铁回收率92.18%。
实施例4
对于铁品位为33.78%的菱铁矿，按菱铁矿质量的10%添加烟煤混合后，铺到带式焙烧机上，进行抽风磁化焙烧，料层高度200mm，抽风风速1.2m/s，焙烧温度850℃，焙烧时间30min。利用系数1.25t·m-2·h-1。焙烧产品破碎至-10mm进行干式分选，磁场强度0.15T，风力场风速0.6m/s，得到焙烧产品的铁品位为56.24%，铁回收率91.86%。
实施例5
对于铁品位为37.14%的菱铁矿，按菱铁矿质量的12%添加烟煤混合后，铺到带式焙烧机上，进行抽风磁化焙烧，料层高度350mm，抽风风速1.0m/s，焙烧温度925℃，焙烧时间20min。利用系数1.48t·m-2·h-1。焙烧产品破碎至-10mm进行干式分选，磁场强度0.12T，风力场风速0.5m/s，得到焙烧产品的铁品位为58.24%，铁回收率90.60%。
Claims (4)
1.一种菱铁矿焙烧干式分选方法，包括下述步骤：
第一步：还原焙烧
将菱铁矿原矿与烟煤混合后，铺到带式焙烧机上，进行抽风带式焙烧，焙烧结束后通入氮气进行冷却，得到焙烧矿；
所述菱铁矿原矿进行破碎筛分成粒度为5-25mm的菱铁矿块矿和粒度为≤5mm的菱铁矿粉矿；将菱铁矿块矿与粒度为5-25mm的烟煤块混合铺在带式焙烧机底层，菱铁矿粉矿与粒度为2－5mm的烟煤粉制成粒度8－10 mm的料粒铺在菱铁矿块矿与烟煤块的上面，进行抽风带式焙烧；
带式焙烧机上摊铺的料层高度为150-450mm，带式焙烧机参数为：抽风风速0.8—1.5m/s，焙烧温度800-950℃，焙烧时间15-30min；
第二步：干式分选
将第一步所得焙烧矿经过两段破碎、分选；
首先，将焙烧矿粗破碎后过10mm筛，大于10mm的返回破碎，筛下物进行干式分选，得到磁性矿物产品；所述干式分选是采用风力、磁力综合力场对筛下物进行分选；然后，将干式分选得到的磁性矿物产品进行细破碎后过3mm筛，大于3mm的返回细破碎，筛下物进行干式磁选，得到磁性精矿；
干式分选条件为：风速0.4-1.5m/s，磁场强度0.1-0.2T；干式磁选时的磁场强度为0.1-0.2T。
2.根据权利要求1所述的一种菱铁矿焙烧干式分选方法，其特征在于：第一步中，所述菱铁矿块矿的铁品位为30—40%。
3.根据权利要求2所述的一种菱铁矿焙烧干式分选方法，其特征在于：烟煤添加量占菱铁矿质量的8-15%。
4.根据权利要求2所述的一种菱铁矿焙烧干式分选方法，其特征在于：得到的磁性精矿铁品位≥55%，铁回收率≥90%。
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