CN105618265B - 超低品位铁矿的选矿方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超低品位铁矿的选矿方法，包括如下步骤：原矿经三段破碎、两段干选、筛分后得到干选矿石；所述干选矿石经两段闭路磨矿、两段磁选加浓缩磁选，得到铁精矿和尾矿矿浆；所述尾矿矿浆经一段闭路脱水，得到尾矿砂，将所述尾矿砂与高炉水淬渣、碎石、水泥混合后制成砖。在本发明提供的方法中，选矿前通过三段破碎、两段干选、筛分处理，把原矿中混有的围岩、废石等抛掉，实现多碎少磨，减少了磨矿的处理量，降低了磨矿成本。而且，将尾矿砂与高炉水淬渣、碎石、水泥混合后制成砖，实现尾矿的回收利用。

Description

超低品位铁矿的选矿方法

技术领域

本发明涉及选矿技术领域，具体而言，涉及一种超低品位铁矿的选矿方法。

背景技术

超低品位铁矿是指在低于现行铁矿地质勘查规范中规定的工业品位的要求(TFe＜25％)，但在现行的经济技术条件下开发利用存在盈利的铁矿石的统称。

由于超低品位铁矿的品位低下，在采矿的过程中，原矿中会混入一定量的围岩及废石，不但增大了采矿成本，而且还增加了选矿的处理量，也使选矿难度增加。

选矿过程中产生大量的尾矿，这些尾矿长期堆放在尾矿库中，占据了大量的农用、林用土地，从而导致尾矿库所在地区的土地资源失衡。而且，对着尾矿量的增加，这种情况将更为严峻。除了上述危害之外，尾矿堆存时易流动和坍塌，造成植被破坏和伤人事故，尤其在雨季极易引起坍塌和滑坡。随着尾矿数量的不断增加，尾矿的高度也随之增加，不安全隐患日益增大。而在气候干旱的地区，风大的季节，尾矿粉尘容易飞扬到空中，造成环境污染。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超低品位铁矿的选矿方法，该方法针对超低品位铁矿在选矿过程中存在的处理量大、难度大的问题，在选矿前通过三段破碎、两段干选、筛分处理，把原矿中混有的围岩、废石等抛掉，实现多碎少磨，减少了磨矿的处理量，降低了磨矿成本。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

超低品位铁矿的选矿方法，包括如下步骤：

(1)原矿经三段破碎、两段干选、筛分后得到干选矿石；

(2)所述干选矿石经两段闭路磨矿、两段磁选加浓缩磁选，得到铁精矿和尾矿矿浆；

(3)所述尾矿矿浆经一段闭路脱水，得到尾矿砂，将所述尾矿砂与高炉水淬渣、碎石、水泥混合后制成砖。

超低品位铁矿在开采过程中，原矿中不可避免地会混入一定量的围岩、废石等。本发明在选矿过程中，通过三段破碎、两段干选、筛分的操作，在磨矿前把混入的围岩、废石等抛掉，剔除部分废石，实现了多碎少磨，减少磨矿的处理量，降低磨矿成本。

贯彻“能收早收”、“该丢早丢”原则，本发明在选矿过程中采用阶段磨矿阶段磁选流程，减少下段磨选作业处理矿量，从而节省电能消耗。

对于选矿过程中产生的大量尾矿，本发明通过一段闭路脱水处理后得到尾矿砂，将尾矿砂与高炉水淬渣、碎石、水泥混合后制成砖，实现尾矿的回收利用。

优选地，步骤(1)中，所述三段破碎包括粗碎、中碎和细碎，所述两段干选包括大块干选和细粒干选。

进一步优选地，所述步骤(1)具体包括：原矿依次经粗碎和中碎后进行大块干选，得到大块干选矿石；对所述大块干选矿石进行筛分，筛上物细碎后再返送至大块干选步骤；筛下物进行细粒干选，得到干选矿石。

通过设置三段破碎和大块干选和细粒干选，实现在磨矿前把原矿中混入的围岩、废石等及时抛掉的目的。

在本发明中，所述粗碎采用液压回旋破碎机，所述中碎采用标准型液压圆锥破碎机或标准粗型液压圆锥破碎机，所述细碎采用短头型液压圆锥破碎机和短头中型多缸液压圆锥破碎机，所述大块干选采用CTDG1216永磁型干式大块磁选机，所述细粒干选采用LCGJ-1021粉矿干选机。

优选地，所述两段闭路磨矿具体包括：

干选矿石进行第一段球磨后，排矿进行筛分，筛上物再返送至第一段球磨步骤，构成第一段闭路磨矿；筛下物进行第一次磁选，得到第一次磁选精矿，所述第一次磁选精矿进行高频细筛，筛上物进行第一次浓缩磁选，得到第一次浓缩磁选精矿，所述第一次浓缩磁选精矿进行第二段球磨，排矿再返送至高频细筛步骤，构成第二段闭路磨矿；

所述高频细筛后，得到的筛下物进入第二段磁选和第二段浓缩。

本发明提供的选矿方法中，在磨矿时采用两段闭路磨矿，通过第一段闭路磨矿和第一次磁选步骤，进行预先甩尾，减少下段磨矿和筛选作业的处理矿量，从而节省电能消耗。在第二段闭路磨矿时，先采用高频细筛进行分级，提高分级效率，增加磨机产量，降低磨矿电能，再通过第一次浓缩磁选进行预先甩尾，减小第二段磨矿的处理量。

在第二段磨矿过程中，高频细筛的筛下物进行第二段磁选和第二段浓缩磁选，所述第二段磁选和第二段浓缩磁选具体包括：

所述高频细筛后，得到的筛下物进行第二次磁选，得到第二次磁选精矿，所述第二次磁选尾矿进入第二次浓缩磁选，得到第二次浓缩磁选精矿，所述第二次浓缩磁选精矿过滤后得到铁精矿。

通过第二次磁选和第二次浓缩磁选，实现铁精矿和尾矿的分离。

在本发明中，所述第一次磁选、第一次浓缩磁选、第二次磁选和第二次浓缩磁选的过程中还得到尾矿矿浆。所述尾矿矿浆进入尾矿处理系统，实现尾矿的回收利用。

在本发明中，所述第一段磨矿采用格子型球磨机，所述第二段磨矿采用溢流型球磨机，所述筛分采用直线振动筛，所述高频细筛采用HGZS-55-1207Z-高频振动细筛，所述第一次磁选和第二次磁选采用CTB1230永磁筒式磁选机，所述第一次浓缩磁选和第二次浓缩磁选采用NCT-1230永磁筒式磁选机。

优选地，步骤(3)中，所述尾矿矿浆经一段闭路脱水，得到尾矿砂的步骤具体包括：

尾矿矿浆给入旋流器分矿管中，底流进入干排脱水筛，筛上物即为尾矿砂，筛下物自流至旋流器分矿管中，形成一段闭路脱水。

具体地，尾矿矿浆由尾矿泵(150KSH-EB)输送至旋流器给矿泵池中，由旋流器给矿泵给入旋流器分矿管中，旋流器底流浓度为60％-75％，底流自流至干排脱水筛(DW2440型脱水筛)，干排筛上产品为尾矿砂，由皮带机输送制砖，筛下物自流入旋流器给矿泵池中，形成闭路脱水。

旋流器溢流少部分自流至旋流器给矿泵池中进行调浆作业，保证旋流器最佳给矿浓度，大部分溢流由溜槽集中汇集，再由管道自流入尾矿库中，待澄清后做选矿厂回水使用。

由于本发明是将尾矿矿浆处理后制成砖，因此本发明提供的尾矿矿浆在处理过程中无需添加大量的处理剂，例如浮选剂、捕收剂，pH调节剂等，也无需对矿浆的处理温度等参数严格控制，处理过程大大简化。

而且，本发明提供的这一对尾矿矿浆的处理方法成本低廉，闭路脱水系统实现对尾矿矿浆的无废料利用，经济环保。

优选地，步骤(3)中，所述将所述尾矿砂与高炉水淬渣、碎石、水泥混合后制成砖的步骤具体包括：

将尾矿砂、高炉水淬渣、碎石和水泥加水混合后经振动压型制成砖坯，所述砖坯经养护，得到成品砖。

在本发明提供的方法中，利用尾矿砂与高炉水淬渣、碎石和水泥制成砖，尾矿砂和碎石保证砖的强度，高炉水淬渣可调节砖的吸水性、透气性，避免砖坯在养护过程中产生裂纹，水泥既能提高砖的抗压强度，又将各种原料粘结在一起。这一方法不但提高了尾矿砂的经济价值，而且制成的砖具有抗压强度高、外观品质优的优点。

在振动压制过程中，为了保证砖坯能够成型，将压力控制在170-200MPa，压型时间控制在18-20秒。

为了保证砖的强度和外观品质，本发明在制砖过程中严格控制尾矿砂、高炉水淬渣、碎石和水泥的用量，优选地，所述尾矿砂、所述高炉水淬渣、所述碎石和所述水泥的质量比为(45-50)：(35-40)：(10-15)：(10-13)。

基于同样的考虑，优选地，所述碎石的粒径为1mm-5mm，含泥量<3％；所述水泥为普通硅酸盐水泥425号。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明针对超低品位铁矿的特点，采用三段破碎、两段干选、筛分的操作，在磨矿前把混入的围岩、废石等抛掉，剔除部分废石，实现了多碎少磨，减少磨矿的处理量，降低磨矿成本。

(2)在磨矿时采用两段闭路磨矿，通过第一段闭路磨矿和第一次磁选步骤，进行预先甩尾，减少下段磨矿和筛选作业的处理矿量，从而节省电能消耗。在第二段闭路磨矿时，先采用高频细筛进行分级，提高分级效率，增加磨机产量，降低磨矿电能消耗，再通过第一次浓缩磁选进行预先甩尾，减小第二段磨矿的处理量。

(3)在对尾矿进行处理时，本发明提供了一种对尾矿废物利用，综合回收的方法，即通过对尾矿经过一段闭路脱水处理后，得到尾矿砂，将所述尾矿砂与高炉水淬渣、碎石和水泥混合后制成砖，既解决了尾砂大量堆积对环境带来的危害，又创造了经济价值。

(4)本发明对尾矿矿浆处理时无需添加大量的处理剂，例如浮选剂、捕收剂，pH调节剂等，也无需对矿浆的处理温度等参数严格控制，处理过程大大简化。

(5)采用本发明提供的方法制得的砖抗压强度高、外观品质优。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为实施例1在选矿过程中，原矿经三段破碎、两段干选、筛分后得到干选矿石的流程示意图；

图2为实施例1在选矿过程中，干选矿石经两段闭路磨矿、两段磁选，得到铁精矿和尾矿矿浆的流程示意图；

图3为实施例1在选矿过程中，尾矿矿浆经一段闭路脱水，得到尾矿砂的流程示意图；

图4为实施例1在选矿过程中，尾矿砂与高炉水淬渣、水泥、碎石混合制砖的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面通过实施例1对本发明提供的选矿方法做详细说明。

实施例1

第一步：

如图1所示，来自采场的原矿经汽车运至粗碎车间，通过装载机把原矿给入粗碎设备：PXZ1216液压旋回破碎机，进行粗碎，粗碎后的原矿再由皮带机输送至中碎设备：TC84XH标准型液压圆锥破碎机，进行中碎。

中碎后的原矿经皮带机输送至大块干选设备中进行大块干选。大块干选的废石进单独筛分系统，大块干选矿石经皮带机输送至筛分干选车间的2YAH2460圆振动筛进行筛分。

筛上产品经皮带机运至细碎缓冲仓，细碎缓冲仓的矿石分别由皮带机输送至细碎设备：TC84XH短头型液压圆锥破碎机和PYH-D2515短头中型多缸液压圆锥破碎机，进行细碎。细碎后的产品再经皮带机返送至筛分干选车间的振动筛，构成闭路破碎。

筛下产品经干选机干选后，干选废石经皮带机转运至废石场地，废石经筛分出合格的建筑碎石。干选矿石由皮带机转运至皮带机，通过皮带机上的卸料小车分别向磨矿仓布料。

第二步：

一段闭路磨矿：

磨矿仓内矿石经矿仓下漏斗给料，再经皮带机分别给入第一段球磨机：φ3600×4500格子型球磨机。第一段球磨机排矿给入ZKK3061直线振动筛。

直线筛筛上产品由斗提式皮带机返送至第一段球磨机，构成第一段闭路磨矿系统。

直线筛筛下产品自流至第一次磁选设备：CTB1230永磁筒式磁选机，得到第一次磁选精矿和第一次磁选的尾矿矿浆。第一次磁选精矿由泵扬送至高频细筛，第一次磁选的尾矿矿浆自流到总尾矿溜槽，总尾矿溜槽的尾矿由泵扬送到尾矿池，进入下步尾矿处理系统。

第二段闭路磨矿：

高频细筛筛上产品自流至浓缩磁选设备：NCT-1230永磁筒式磁选机，进行第一次浓缩磁选，得到第一次浓缩磁选精矿和第一次浓缩磁选的尾矿矿浆。其中，第一次浓缩磁选精矿自流至第二段球磨机：φ3600×8500溢流型球磨机，第二段球磨机排矿再由泵扬送至高频细筛，构成第二段闭路磨矿系统；第一次浓缩磁选的尾矿矿浆自流到总尾矿溜槽，总尾矿溜槽的尾矿由泵扬送到尾矿池，进入下步尾矿处理系统。

第二段磁选和第二段浓缩磁选：

高频细筛筛下产品自流至第二次磁选设备：CTB1230永磁筒式磁选机，得到第二次磁选精矿和第二次磁选的尾矿矿浆。其中，第二次磁选精矿自流至浓缩磁选设备：NCT-1230永磁筒式磁选机进行第二次浓缩磁选，得到第二次浓缩磁选精矿和第二次浓缩磁选的尾矿矿浆。第二次浓缩磁选精矿由泵扬送至过滤机分配箱，再经分配箱自流至(72m²)盘式真空过滤机过滤。过滤机滤饼(即铁精矿)由皮带机输送至精矿场地。第二次磁选的尾矿矿浆和第二次浓缩磁选的尾矿矿浆均自流到总尾矿溜槽，总尾矿溜槽的尾矿由泵扬送到尾矿池，进入下步尾矿处理系统。详见图2。

尾矿闭路脱水：

如图3所示，尾矿闭路脱水包括如下步骤：

尾矿由尾矿泵(150KSH-EB)输送至旋流器给矿泵池中，由旋流器(φ350x4旋流器组)给矿泵给入旋流器分矿管中，旋流器底流浓度为70％左右，底流自流至干排脱水筛(DW2440型脱水筛)，干排筛上产品为粗尾矿砂，由皮带机输送制砖，筛下物自流入旋流器给矿泵池中，形成闭路循环。旋流器溢流少部分自流至旋流器给矿泵池中进行调浆作业，保证旋流器最佳给矿浓度，大部分溢流由溜槽集中汇集，再由管道自流入尾矿库中，待澄清后做选矿厂回水使用。

第三步：

将尾矿砂、普通水泥、碎石、高炉水淬渣分别装入原料筒仓中，通过皮带机上料。按照尾矿砂：高炉水淬渣：碎石：水泥＝45：35：10：10的质量比进行混料，输送至搅拌机中，加水进行搅拌。搅匀后，由搅拌机倾倒入振动压型机入料口，振动压型制坯，压力控制在170MPa,，压型时间18秒。

将砖坯输送至养护窑内，将砖坯码垛，养护周期为28天。在养护期间，每隔2天对砖坯垛喷淋洒水。28天后，即得成品砖。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上进行，不同之处是在第三步中，

本实施例中所用的尾矿砂、高炉水淬渣、碎石、水泥的质量比为50:40:15:13，所用的碎石的粒径为1mm-5mm，含泥量<3％，所用的水泥为普通硅酸盐水泥425号。

采用实施例1提供的选矿方法对位于遵化市兴隆矿区采集到的原矿进行选矿，所述原矿的铁品位为TFe为18％，mFe为8％。

选矿后得到的铁精矿的铁品位为66％，全铁回收率为46.77％。尾矿干排主要产品的技术指标如表1所示。

表1

	产率(％)	浓度(％)
			总尾矿	100	19.0
尾矿砂	81.3	85.0
			湿尾矿	18.7	4.63

对实施例1和实施例2制得的砖的抗压强度和外观品质进行检测，其检测结果如表2所示。

表2检测结果

	抗压强度	外观品质
			实施例1	≥17.0MPa	无层裂
实施例2	≥18.0MPa	无层裂

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (9)

1.超低品位铁矿的选矿方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)原矿经三段破碎、两段干选、筛分后得到干选矿石；

(2)所述干选矿石经两段闭路磨矿、两段磁选加浓缩磁选，得到铁精矿和尾矿矿浆；

(3)所述尾矿矿浆经一段闭路脱水，得到尾矿砂，将所述尾矿砂与高炉水淬渣、碎石、水泥混合后制成砖；

其中，所述两段闭路磨矿具体包括：

干选矿石进行第一段球磨后，排矿进行筛分，筛上物再返送至第一段球磨步骤，构成第一段闭路磨矿；筛下物进行第一次磁选，得到第一次磁选精矿，所述第一次磁选精矿进行高频细筛，筛上物进行第一次浓缩磁选，得到第一次浓缩磁选精矿，所述第一次浓缩磁选精矿进行第二段球磨，排矿再返送至高频细筛步骤，构成第二段闭路磨矿；

所述高频细筛后，得到的筛下物进入第二段磁选和第二段浓缩磁选。

2.根据权利要求1所述的选矿方法，其特征在于，步骤(1)中，所述三段破碎包括粗碎、中碎和细碎，所述两段干选包括大块干选和细粒干选。

3.根据权利要求2所述的选矿方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括：原矿依次经粗碎和中碎后进行大块干选，得到大块干选矿石；对所述大块干选矿石进行筛分，筛上物细碎后再返送至大块干选步骤；筛下物进行细粒干选，得到干选矿石。

4.根据权利要求1所述的选矿方法，其特征在于，所述第二段磁选和第二段浓缩磁选具体包括：

所述高频细筛后，得到的筛下物进行第二次磁选，得到第二次磁选精矿，所述第二次磁选精矿进入第二次浓缩磁选，得到第二次浓缩磁选精矿，所述第二次浓缩磁选精矿过滤后得到铁精矿。

5.根据权利要求4所述的选矿方法，其特征在于，所述第一次磁选、所述第一次浓缩磁选、所述第二次磁选和所述第二次浓缩磁选的步骤中还得到尾矿矿浆。

6.根据权利要求1所述的选矿方法，其特征在于，步骤(3)中，所述尾矿矿浆经一段闭路脱水，得到尾矿砂的步骤具体包括：

尾矿矿浆给入旋流器分矿管中进行分级，底流进入干排脱水筛，筛上物即为尾矿砂，筛下物自流至旋流器分矿管中，形成一段闭路脱水。

7.根据权利要求1-6任一项所述的选矿方法，其特征在于，步骤(3)中，所述将所述尾矿砂与高炉水淬渣、碎石、水泥混合后制成砖的步骤具体包括：

将尾矿砂、高炉水淬渣、碎石和水泥加水混合后经振动压型制成砖坯，所述砖坯经养护，得到成品砖。

8.根据权利要求7所述的选矿方法，其特征在于，所述尾矿砂、所述高炉水淬渣、所述碎石和所述水泥的质量比为(45-50)：(35-40)：(10-15)：(10-13)。

9.根据权利要求7所述的选矿方法，其特征在于，所述碎石的粒径为1mm-5mm，含泥量<3％；所述水泥为普通硅酸盐水泥425号。