CN105195427B - 一种基于浓相气固流化床的铁矿石干法分选工艺 - Google Patents

Abstract

一种基于浓相气固流化床的铁矿石干法分选工艺，属于铁矿石干法分选工艺。将铁矿石破碎，通过双层筛筛分，6‑100mm粒级物料通过气固重介质流化床分选机处理得到浮物和沉物；1‑6mm粒级物料由振动流化床分选，分选得到的粗选精矿脱介后通过闭路磨矿，给入干式强磁磁选机精选，得到精矿和尾矿，而分级得到的小于1mm的物料需要通过一段闭路磨矿、一段弱磁选和一段强磁选得到精矿和尾矿；通过脱介筛筛分出夹杂在流化床分选产品的加重质，再经磁选脱除其中的非磁性杂质得到磁选精矿作为回收介质循环使用；系统设有引风装置回收分选过程产生的粉尘。该工艺全部采用物理干法分选，无需消耗水资源，节能环保，对我国铁矿石资源的高效利用和节能减排具有重要意义。

Description

一种基于浓相气固流化床的铁矿石干法分选工艺

技术领域

本发明涉及一种铁矿石干法分选工艺，具体涉及一种基于浓相气固流化床的铁矿石干法分选工艺。

技术背景

我国铁矿石资源储量丰富，随着钢铁工业的发展，富铁矿和易选贫铁矿的储量日趋枯竭。国内的钢铁行业过多地依赖于进口矿，为保证我国铁矿石资源的供应安全，开展铁矿石的高效分选技术研究具有重要的战略意义。

目前铁矿石选矿通常是采用焙烧磁选、浮选、重选和强磁选等方法。采用焙烧磁选的方法是将矿石加热到一定温度后并在相应的气氛中进行物理化学反应，使得铁矿石的磁性显著增强而脉石矿物磁性不变，进而通过弱磁选获得较高的分选指标，但其能耗大、成本高，工业化应用困难；浮选利用矿物表面润湿性的差异，有选择性的富集矿物，实现有用矿物和脉石矿物分离，浮选能够处理微细粒矿物，用于铁矿石脱硅、脱磷均有较好的分选效果，但由于铁矿石本身具有嵌布细、含泥量大、易泥化的特点严重影响了浮选指标；某些铁矿石的磁性较弱则需要通过强磁磁选机分选，目前强磁选不能较大幅度的提高铁精矿的品位，不能获得高品位的铁精矿，一般用于预抛尾和脱泥；重选根据矿物密度差异分离，能够获得较高品位的铁精矿，但回收率普遍较低。

发明内容

本发明的目的是要提供一种基于浓相气固流化床的铁矿石干法分选工艺，解决现有铁矿石湿法分选对水资源的消耗及环境污染问题。

本发明的目的是这样实现的：分选工艺包括：原矿准备阶段、粗选阶段、精选阶段、介质净化阶段、供风阶段和除尘阶段；所述的原矿准备阶段是预先破碎和干燥、为流化床提供粒度、入料水分均符合要求的原料；所述的粗选阶段分别包括气固重介质流化床分选和振动流化床分选；所述的精选阶段包括磨矿、分级、弱磁选和强磁选过程；所述的介质净化阶段包括气固重介质流化床和振动流化床分选产品的脱介，以及干式磁选去除介质中夹杂的非磁性物保证介质的充分回收和循环利用；所述的供风阶段为流化床提供足够的压缩空气，除尘阶段去除分选过程中产生的粉尘，避免污染工作环境。

具体工艺如下：

a、铁矿石原矿经颚式破碎机破碎，并通过双层筛即6mm筛和100mm筛进行筛分，其中粒度大于100mm的矿石返回破碎机再破，6-100mm粒级的物料进入原矿缓冲仓，小于6mm的物料将进入后续的分级以及磨矿作业；进入原矿缓冲仓的矿石需检查水分是否超过5％，否则需要进行干燥处理，入料水分合格后方能给入流化床分选机；

b、原矿缓冲仓中6-100mm粒级物料干燥至入料水分合格后进入气固重介质流化床分选，1-6mm粒级物料进入振动流化床，0.5mm以下物料则由干式磁选机进行分选；

c、经振动流化床分选得到的产品脱介后经过闭路磨矿，一段强磁选，得到精矿和尾矿，而由原矿分级得到的小于1mm的原矿经闭路磨矿，一段弱磁选和一段强磁选得到磁选精矿和尾矿；

d、气固重介质流化床和振动流化床分选得到的产品经脱介筛脱除介质，通过干式磁选回收利用；去除夹杂的非磁性杂质，实现介质净化，根据分选过程介质的损耗，需补充新的介质进入系统中；

e、流化床分选机内使用的加重质为雾化硅铁粉，根据不同类型铁矿石的分选，可选择不同的气速、床高、不同硅含量的硅铁粉以及相应的粒度范围使流化床密度在2.5-4.2g/cm³范围内可调；

f、流化床分选设备的压缩空气由供风系统提供，系统运行过程中产生的粉尘，由除尘系统脱除。

有益效果，由于采用了上述方案，基于浓相气固流化床分选工艺，充分结合流态化分选及强磁选各自的优点，实现了铁矿石的全粒级干法分选，避免了铁矿石湿法分选中对水资源的消耗和环境污染。本发明方案中加重质为雾化硅铁，其颗粒大多为球形颗粒，流动性好，形成了具有稳定密度的流化床层。流化床密度可根据不同类型铁矿石分选的需要灵活调控；由于使用单一介质，回收工艺简单，解决了现有流化床分选技术中二元加重质流化床密度稳定性差、二元介质分离回收困难的技术难题。

优点：具有设备结构简单、成本低、无需耗费水资源、污染小等优势，为我国稀缺铁矿石资源的开发利用提供了一条新途径。

附图说明

图1为本发明的铁矿石的分选工艺示意图。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的描述：

本发明的分选工艺包括：原矿准备阶段、粗选阶段、精选阶段、介质净化阶段、供风阶段和除尘阶段；所述的原矿准备阶段是预先破碎和干燥、为流化床提供粒度、入料水分均符合要求的原料；所述的粗选阶段分别包括气固重介质流化床分选和振动流化床分选；所述的精选阶段包括磨矿、分级、弱磁选和强磁选过程；所述的介质净化阶段包括气固重介质流化床和振动流化床分选产品的脱介，以及干式磁选去除介质中夹杂的非磁性物保证介质的充分回收和循环利用；所述的供风阶段为流化床提供足够的压缩空气，除尘阶段去除分选过程中产生的粉尘，避免污染工作环境。

具体工艺流程如下：

a、铁矿石原矿经颚式破碎机破碎，并通过双层筛即6mm筛和100mm筛进行筛分，其中粒度大于100mm的矿石返回破碎机再破，6-100mm粒级的物料进入原矿缓冲仓，小于6mm的物料将进入后续的分级以及磨矿作业；进入原矿缓冲仓的矿石需检查水分是否超过5％，否则需要进行干燥处理，入料水分合格后方能给入流化床分选机；

b、原矿缓冲仓中6-100mm粒级物料干燥至入料水分合格后进入气固重介质流化床分选，1-6mm粒级物料进入振动流化床，0.5mm以下物料则由干式磁选机进行分选；分选部分的干法分选设备是浓相气固流化床分选机、振动流化床分选机和磁选机；

c、经振动流化床分选得到的产品脱介后经过闭路磨矿，一段强磁选，得到精矿和尾矿，而由原矿分级得到的小于1mm的原矿经闭路磨矿，一段弱磁选和一段强磁选得到磁选精矿和尾矿；

d、气固重介质流化床和振动流化床分选得到的产品经脱介筛脱除介质，通过干式磁选回收利用；去除夹杂的非磁性杂质，实现介质的净化，根据分选过程介质的损耗，需补充新的介质进入系统中；

e、流化床分选机内使用的加重质为雾化硅铁粉，根据不同类型铁矿石的分选，可选择不同的气速、床高、不同硅含量的硅铁粉以及相应的粒度范围使流化床密度在2.5-4.2g/cm³范围内可调；根据不同分选密度要求可选用不同硅含量的硅铁，综合调整气速、床高、硅铁粒度范围及硅含量可使得流化床获得最佳分选指标；本例中的铁矿石分选，采用的硅铁粉末粒度范围以-200+60目(0.3mm-0.075mm)为主，选用硅铁的硅含量约为6％；

f、流化床分选设备的压缩空气由供风系统提供，系统运行过程中产生的粉尘，由除尘系统脱除。

实施例1：本发明所述的铁矿石的浓相气固流化床与干式磁选联合工艺包括：矿石准备阶段、粗选阶段、精选阶段、介质净化阶段以及供风阶段和除尘阶段。

具体工艺流程：

1、原矿经过颚式破碎机破碎，通过双层筛即6mm筛和100mm筛进行筛分，大于100mm的返回破碎机再破，6-100mm粒级矿石水分若大于5％还需干燥处理，入料水分合格后方可给入气固重介质流化床，小于6mm的矿石进入后续分级处理；

2、6-100mm粒级矿石通过流化床分选得到浮物和沉物，并通过1mm脱介筛脱介，沉物产品通过干式磨机和6mm分级筛组成的闭路磨矿作业后与原矿中小于6mm的矿石合并进入1mm分级筛，大于1mm的矿石进入振动流化床分选，小于1mm的物料进入磨矿作业；

3、振动流化床分选得到的产品经脱介后，还需经过闭路磨矿和一段强磁选精选，小于1mm的原矿进入闭路磨矿、一段弱磁选和一段强磁选精选；

4、进入精选作业的铁矿石需通过闭路磨矿使物料满足干式磁选机入料粒度要求，由于不同铁矿石的脉石矿物嵌布粒度存在差异，磨矿粒度根据需求可选择0.5/0.25/0.1mm等不同大小，干式磁选设备包括弱磁选的筒式磁选机，强磁选的感应辊式磁选机或者盘式磁选机；弱磁选设备选用的是筒式磁选机，强磁选设备选用的是感应辊式磁选机或盘式磁选机；

5、流化床分选过程回收的重介质，需要通过磁选去除其中的非磁性杂质，达到净化目的，最后返回流化床中重复使用，根据介质的损耗，系统中需补加一定量的新介质；

6、流化床分选设备的压缩空气由供风系统提供，系统运行过程中产生的粉尘，由除尘系统脱除。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明。在不脱离本发明原理的前提下，本发明可以有各种变化和更改，所有对本发明的修改和同等变换均在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于浓相气固流化床的铁矿石干法分选工艺，其特征在于：分选工艺包括：原矿准备阶段、粗选阶段、精选阶段、介质净化阶段、供风阶段和除尘阶段；所述的原矿准备阶段是预先破碎和干燥、为流化床提供粒度、入料水分均符合要求的原料；所述的粗选阶段分别包括气固重介质流化床分选和振动流化床分选；所述的精选阶段包括磨矿、分级、弱磁选和强磁选过程；所述的介质净化阶段包括气固重介质流化床和振动流化床分选产品的脱介，以及干式磁选去除介质中夹杂的非磁性物保证介质的充分回收和循环利用；所述的供风阶段为流化床提供足够的压缩空气，除尘阶段去除分选过程中产生的粉尘，避免污染工作环境；

具体工艺如下：

a、铁矿石原矿经颚式破碎机破碎，并通过双层筛即6mm筛和100mm筛进行筛分，其中粒度大于100mm的矿石返回破碎机再破，6-100mm粒级的物料进入原矿缓冲仓，小于6mm的物料将进入后续的分级以及磨矿作业；进入原矿缓冲仓的矿石需检查水分是否超过5%，否则需要进行干燥处理，入料水分合格后方能给入流化床分选机；

b、原矿缓冲仓中6-100mm粒级物料干燥至入料水分合格后进入气固重介质流化床分选，1-6mm粒级物料进入振动流化床，0.5mm以下物料则由干式磁选机进行分选；

c、经振动流化床分选得到的产品脱介后经过闭路磨矿，一段强磁选，得到精矿和尾矿，而由原矿分级得到的小于1mm的原矿经闭路磨矿，一段弱磁选和一段强磁选得到磁选精矿和尾矿；

d、气固重介质流化床和振动流化床分选得到的产品经脱介筛脱除介质，通过干式磁选回收利用；去除夹杂的非磁性杂质，实现介质的净化，根据分选过程介质的损耗，需补充新的介质进入系统中；

e、流化床分选机内使用的加重质为雾化硅铁粉，根据不同类型铁矿石的分选，可选择不同的气速、床高、不同硅含量的硅铁粉以及相应的粒度范围使流化床密度在2.5-4.2g/cm³范围内可调；

f、流化床分选设备的压缩空气由供风系统提供，系统运行过程中产生的粉尘，由除尘系统脱除。