專利名稱：一種低品位微細粒級嵌布難選鐵礦的選礦工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種礦石的選礦工藝，尤其涉及一種難選鐵礦的選礦工藝。
背景技術：
鐵是世界上用量最多的一種金屬，鐵礦石是鋼鐵生產最主要的原料。近年來，隨著我國鋼鐵產量的大幅度增長，鐵礦石需求量迅猛增加，國內鐵礦石短缺的矛盾越來越突出。在這樣的現實背景下，鼓勵開發國內鐵礦資源，提高國內鐵礦石自給率，降低我國鋼鐵工業發展對國外鐵礦資源的依賴程度，是緩解當前我國鐵礦資源供求矛盾的關鍵。而我國鐵礦石的資源特點是貧礦多、細粒嵌布的多、礦石類型復雜，即貧、細、雜， 這樣的賦存特點就決定了我國鐵礦石的難選性，需要新的選礦技術不斷加以解決。為了在選礦過程中提高鐵品位和回收率，使我國品位低、粒度細、復雜共生的難選鐵礦石得以合理利用，我們需要對礦石進行破碎、細磨、脫泥、浮選等處理。因為礦石中有用礦物呈微細粒嵌布，嵌布粒度為-O. 037mm、-O. 025mm粒級，為了實現有用礦物的單體解離從而利于后續選別作業，通常需要對礦石進行細磨，細磨工藝的合理與否決定著有用礦物解離度的高低，也直接決定著最終選別指標的好壞。另外，原生泥及細磨產生的次生泥的存在會嚴重惡化浮選的精礦指標。因此，在進入浮選作業前，合理的細磨工藝和脫泥工藝對于開發微細粒嵌布的難選鐵礦石資源來說十分關鍵，是浮選準備作業的關鍵技術。現有細磨方案常見有采用立式攪拌磨進行細磨，雖然能實現礦物細磨的目的，但單臺處理能力較低、相同處理能力的情況下，設備價格高昂是其推廣應用的瓶頸，不是一種經濟可行的細磨方案，故難以推廣應用。而采用球磨方案，往往會出現球磨機長徑比的不合適、研磨介質的不合理、分級設備的不合適等問題，從而導致礦物得不到單體解離，選礦指標如品位、回收率不理想。簡言之，對嵌布粒度微細、需細磨才能實現有用礦物單體解離的鐵礦石資源，現有技術還不能有效解決細磨問題。特別需要提及的是，目前在國內外工業生產中還沒有采用球磨機進行細磨達到-O. 025mm占85%以上的生產實踐。在脫泥方面，現有的旋流器是一種高效簡單的脫泥設備，具有設備占地小、處理量大、投資少等特點，對于密度輕、粒度細的礦泥的脫除有效，但旋流器的脫泥效果易受到給礦濃度和壓力等影響，脫泥效果易波動，而且對于選擇性絮凝是完全不適用的。而簡易的脫泥斗，處理量有限且不易控制，對于大規模的礦山不適用。簡言之，由于現有的細磨與脫泥技術均存在局限，這使得有用礦物不僅不能充分解離，礦泥也不能得到有效去除，進而不能為后續的浮選作業提供合格的原料，故浮選指標難以保證，達不到開發利用微細粒嵌布的鐵礦石資源的目的。有用礦物必須達到充分解離且礦泥的影響基本消除后，才能進入浮選作業。在這一過程中，浮選的目的就是為了使有用礦物得以富集，脈石礦物盡可能去除，浮選工藝的合理與否對最終精礦的品位、回收率有決定性影響，是能否開發某種鐵礦石的關鍵判定因素。綜上，研究開發經濟合理的細磨-脫泥-浮選工藝是開發國內廣泛的具有貧、細、雜特點鐵礦石資源的針對性方案，具有積極的指導意義。
發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種投資成本較低、占地面積小、生產維護簡便、適應性強、細磨脫泥效果好、產品質量好、且有利于保證生產的穩定性和連續性的低品位微細粒級嵌布難選鐵礦的選礦工藝。為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為一種低品位微細粒級嵌布難選鐵礦的選礦工藝，包括以下步驟(I)將破碎后的礦石產品先進行一段磨礦，一段磨礦后的排料進行一段分級，一段分級后的底流返回再次進入一段磨礦，一段分級后的溢流進入到下一步驟；(2)上述一段分級后的溢流進行二段分級，二段分級后的底流進行二段磨礦，二段磨礦后的排料返回再次進入二段分級，二段分級后的溢流進入到下一步驟；(3)對上述二段分級后的溢流進行一段脫泥，一段脫泥后的底流進行三段分級，三 段分級后的底流再進行三段磨礦，三段磨礦后排料返回再次進入三段分級，三段分級后的溢流進入到下一步驟；(4)對上述三段分級后的溢流進行二段脫泥，二段脫泥后的底流進行三段脫泥，三段脫泥后的底流進行四段脫泥或者五段以上的脫泥；所述各段脫泥(一段脫泥、二段脫泥、三段脫泥、四段脫泥或者五段以上的脫泥)后的溢流全部合并作礦泥產物進行后續處理；(5)經過上述步驟(4)處理后的底流進攪拌槽攪拌，然后開始進行反浮選，所述反浮選先后包括粗選和精選，攪拌后的產品先進行粗選，經粗選后的槽內產品進行精選，精選后的泡沫產品返回本步驟的粗選，精選后的槽內產品經濃縮、過濾得到鐵精礦；所述一段脫泥、二段脫泥、三段脫泥、四段脫泥或者五段以上的脫泥均采用選擇性絮凝脫泥工藝，且各段脫泥采用的脫泥設備均為濃縮機。上述的選礦工藝中，優選的，所述精選先后包括一次精選和二次精選，所述一次精選后的槽內產品進入二次精選，一次精選和二次精選后的泡沫產品合并后返回至步驟(5)的粗選。上述的選礦工藝中，優選的，所述粗選的泡沫產品進行掃選，所述掃選的次數在一次以上(優選為五次)，其中，首次掃選后的槽內產品返回至粗選前的攪拌槽并再次進行上述步驟(5)的處理；首次掃選后的各次掃選的槽內產品均返回至其上一級的掃選步驟進行處理，最后一次掃選后的泡沫產品與所述礦泥合并作尾礦處理(其余各次掃選后的泡沫產品則直接進入下一級進行掃選)。(本發明優選的工藝流程簡圖參見圖2)。上述的選礦工藝中，所述反浮選中采用的捕收劑優選為GE-609，所述反浮選中采用的抑制劑優選為淀粉，所述反浮選中的浮選溫度優選控制在8°C 30°C。上述的選礦工藝中，所述選擇性絮凝脫泥過程中，pH值優選控制在9 10。上述的選礦工藝中，所述pH值控制時采用的pH調整劑優選為NaOH，所述NaOH的用量優選按I. 2kg/1 I. 5kg/1計(表示每噸余礦添加的NaOH質量)。上述的選礦工藝，所述選擇性絮凝脫泥過程中，采用的絮凝劑優選為腐殖酸胺，腐殖酸胺的用量優選為O. 75kg/t O. 9kg/t (表示每噸余礦添加的腐殖酸胺的質量)。上述的選礦工藝，所述選擇性絮凝脫泥過程中，控制各段脫泥時的給礦濃度(給礦的礦漿中干礦所占的質量百分比)優選為15% 20%，底流濃度(即脫泥后礦漿中干礦所占的質量百分比)優選為40% 55%。上述的選礦工藝中，所述難選鐵礦優選是指以磁鐵礦和赤鐵礦為主的混合礦，所述述難選鐵礦的嵌布粒度為2 μ m 30 μ m。所述一段磨礦的給礦粒度在IOmm以下。上述的選礦工藝中，所述一段磨礦、二段磨礦、三段磨礦均優選采用球磨機進行磨礦。上述的可用于選礦的選擇性絮凝多段脫泥工藝，所述一段分級、二段分級、三段分級均優選采用旋流器進行分級。上述的選礦工藝中，所述三段磨礦采用的球磨機的長徑比優選為2. 5 3. O。所述一段磨礦中采用的磨礦介質為鋼球，所述二段磨礦和三段磨礦中采用的磨礦介質均為鋼段，所述鋼段的充填量為所述球磨機筒體容積的20% 40%。上述的選礦工藝中，所述鋼段優選為雙平面圓臺型鋼段。所述鋼段的直徑(較大底面直徑)優選為Φ20πιπι 45mm;所述二段磨礦中不同尺寸的鋼段的配比為 Φ45X50 Φ30X35 Φ20X25=3. 5 4. 5 3. 5 4. 5 I 3 ;所述三段磨礦中不同尺寸的鋼段的配比為Φ30Χ35 Φ20Χ25=7 9 : I 3。上述的選礦工藝中，所述一段磨礦的排礦細度優選控制-O. 074mm占75% 80% ；所述二段磨礦的排礦細度優選控制-O. 048mm占85%以上；所述三段磨礦采用Φ 150mm的旋流器進行旋流分級，三段磨礦后的排礦細度優選控制-O. 025mm占85%以上。與現有技術相比，本發明的優點在于I.本發明的選礦工藝中主要采用選擇性絮凝脫泥操作，且以濃縮機作為脫泥設備進行五段逐級脫泥，脫泥效果顯著，脫泥產率達40%以上，消除了礦泥對浮選特別是反浮選作業的影響。2.本發明的選礦工藝主要以濃縮機作為脫泥設備，平穩可靠，維護簡便，對選礦系統的波動具有較好的適應性，使得工藝系統具有較大的靈活性和適應性。3.本發明的選礦工藝應用于鐵礦的選礦后，去除了原生泥與細磨產生的次生泥，脫泥后鐵的品位有較大提升，且鐵礦物隨泥損失較小，這為后續選別作業提供了更加優質的原料。4.本發明優選的選礦工藝中以NaOH作為脫泥操作的pH調整劑，以腐殖酸胺作為脫泥的絮凝劑，其保證了選擇性絮凝工藝的脫泥效果，是一種經濟可行的藥劑組合方案。5.本發明優選的選礦工藝中以球磨機-旋流器組合成的閉路磨礦分級系統為基礎(以球磨機作細磨設備)，采用了三段磨礦式的工藝方案，逐段磨礦、逐段控制排礦粒度，最終達到了產品粒度-O. 025mm占85%以上的磨礦指標，充分實現了微細粒嵌布的有用礦物的單體解離，為后續作業提供了合格的原料。6.本發明優選的選礦工藝中三段磨礦通過采用長徑比為2. 5 3. O的球磨機，且以雙平面圓臺型鋼段作為磨礦介質，可用Φ150_的旋流器組實現細粒分級，這種優化后的工藝條件滿足了礦物粒度達到-O. 037mm、-O. 025mm粒級的磨礦、分級要求。7.本發明優選的選礦工藝中采用一粗-二精-五掃的反浮選工藝，并以GE-609作捕收劑，淀粉作抑制劑，浮選溫度為8°C 30°C，最終獲得了良好的選礦指標(鐵精礦品位可達65. 70%以上，回收率可達64. 30%以上)。總的來說，本發明針對我國儲量豐富的微細粒難選貧鐵礦石資源需要細磨才能實現有用礦物充分解離的現實情況，提出了一種能獲得高品位鐵精礦的細磨工藝方案和多段脫泥方案，并有效實現了這些改進方案的組合，真正實現了對有用礦物的充分解離，避免了礦泥對選礦工藝的不利影響，為后續反浮選操作提供了合格的原料。本發明的技術方案具有投資成本較低、占地面積小、生產維護簡便等優點，真正以一種高效低耗、易于實施的選礦方案從難選鐵礦中獲得了合格的鐵精礦產品，具有良好的工業推廣前景。
圖I為本發明實施例中用于選礦的選擇性絮凝多段脫泥工藝的工藝流程圖。圖2為本發明優選的選礦工藝流程圖。
具體實施例方式以下結合說明書附圖和具體實施例對本發明作進一步描述。實施例 一種如圖I所示本發明的低品位微細粒級嵌布難選鐵礦的選礦工藝，包括以下步驟(I)經過破碎后的產品粒度控制在IOmm以下的某微細粒鐵礦(假設生產規模30萬t/a，鐵礦物主要由磁鐵礦、赤鐵礦以及少量假象赤鐵礦組成，且以磁鐵礦為主，原礦品位在28%左右，有用礦物嵌布粒度大多2 μ m 30 μ m)進行一段磨礦，用Φ 350mm旋流器組和Φ 2. I X 4m溢流型球磨機組成的閉路磨礦系統進行一段磨礦，一段磨礦后的排料進行一段分級，一段分級后的底流返回再次進入一段磨礦，一段分級后的溢流進入到下一步驟(一段磨礦的排礦細度控制-O. 074mm占76%)；( 2 )上述一段分級后的溢流進行二段分級，二段分級后的底流進行二段磨礦，二段磨礦采用Φ 250mm旋流器組和Φ 2. I X 4m溢流型球磨機組成的閉路磨礦系統，二段磨礦后的排料返回再次進入二段分級，二段分級后的溢流進入到下一步驟(二段磨礦的排礦細度控制-O. 048mm 占 90%)；(3)對上述二段分級后的溢流進Φ 12m濃縮機進行一段脫泥，一段脫泥后的底流進行三段分級，三段分級后的底流再進行三段磨礦(三段磨礦中采用Φ 150mm的旋流器組進行分級，采用Φ2. lX6m溢流型球磨機進行三段磨礦)，三段磨礦后排料返回再次進入三段分級，三段分級后的溢流進入到下一步驟(三段磨礦后的排礦細度控制-0.025mm占90%)；(4)對上述三段分級后的溢流進Φ 12m濃縮機進行二段脫泥，二段脫泥后的底流進Φ 12m濃縮機進行三段脫泥，三段脫泥后的底流進Φ6πι濃縮機進行四段脫泥，四段脫泥后底流進Φ 6m濃縮機進行五段脫泥；上述一段脫泥、二段脫泥、三段脫泥、四段脫泥、五段脫泥后的溢流全部合并作礦泥產物進行后續處理；(5)五段脫泥后的底流進攪拌槽攪拌，開始進行一粗-二精-五掃的反浮選操作；粗選的槽內廣品進行一次精選，一次精選后的槽內廣品進入_■次精選，一次精選與_■次精選的泡沫產品合并返回進本步驟的粗選槽，二次精選的槽內產品經濃縮(Φ 18m濃縮機)、過濾(25m2陶瓷過濾機)獲得最終鐵精礦；粗選的泡沫產品進行掃選，一次掃選的槽內產品返回攪拌槽再次進行上述步驟(5)的處理；二次掃選的槽內產品返回至一次掃選，三次掃選的槽內產品返回至二次掃選，四次掃選的槽內產品返回至三次掃選，五次掃選的槽內產品返回至四次掃選，最后一次掃選的泡沫產品與礦泥合并作尾礦處理。上述反浮選過程中，粗選、精選及掃選的浮選機型號均為JJF_8(粗選為8槽，一次精選為2槽，二次精選為I槽，一次掃選為3槽，二次掃選 五次掃選均為2槽)。上述本發明的實施例中，脫泥前的各段磨礦操作均是采用旋流器-球磨機組成的閉路磨礦系統(三段式)，即一段磨礦、二段磨礦、三段磨礦均采用球磨機進行磨礦，一段分級、二段分級、三段分級均采用旋流器進行分級。其中，三段磨礦球磨機的長徑比為2.89(一、二段的長徑比均為2. O)。一段磨礦中采用的磨礦介質為添加量42%的鋼球，二段磨礦和三段磨礦中采用的磨礦介質均為鋼段，鋼段為雙平面圓臺型鋼段。二段磨礦中不同尺寸的鋼段的配比為Φ45Χ50 Φ30X35 Φ20X25=4 4 2，充填量為35% ;三段磨礦中不同尺寸的鋼段的配比為Φ30Χ35 Φ20X25=8 2，充填量為30%。上述本發明的實施例中，一段脫泥、二段脫泥、三段脫泥、四段脫泥、五段脫泥均采用選擇性絮凝脫泥工藝，在選擇性絮凝脫泥過程中，pH值均控制在9 10，pH值控制時采用的PH調整劑為NaOH，且NaOH的用量按I. 48kg/t計。在各段選擇性絮凝脫泥過程中，采用的絮凝劑為腐殖酸胺，腐殖酸胺的用量為O. 86kg/t。本實施例中，控制各段脫泥時的給礦濃度為15% 20% (見下表1，前一段的底流稀釋后作為后一段的給礦)，底流濃度為40% 55% (見下表I)。各段脫泥采用的脫泥設備均為濃縮機。上述本發明的實施例中，反浮選操作是以GE-609作捕收劑(湖北菲西爾化工有限公司)，用量為O. 156kg/t，以淀粉作抑制劑，用量為O. 174kg/t，浮選溫度控制在8°C
30。。。如下表I所示，經過五段脫泥，鐵的品位逐步上升，最終獲得了品位46. 26%、回收率82. 59%的精礦，鐵品位較脫泥之前提升了 15. 56%，且鐵礦物隨泥損失較小，脫泥溢流中的鐵的品位均低于總尾礦的鐵品位(15. 42%)。表I :各段脫泥后的選礦指標
權利要求
1.一種低品位微細粒級嵌布難選鐵礦的選礦工藝，包括以下步驟 (I)將破碎后的礦石產品先進行一段磨礦，一段磨礦后的排料進行一段分級，一段分級后的底流返回再次進入一段磨礦，一段分級后的溢流進入到下一步驟； (2 )上述一段分級后的溢流進行二段分級，二段分級后的底流進行二段磨礦，二段磨礦后的排料返回再次進入二段分級，二段分級后的溢流進入到下一步驟； (3 )對上述二段分級后的溢流進行一段脫泥，一段脫泥后的底流進行三段分級，三段分級后的底流再進行三段磨礦，三段磨礦后排料返回再次進入三段分級，三段分級后的溢流進入到下一步驟； (4 )對上述三段分級后的溢流進行二段脫泥，二段脫泥后的底流進行三段脫泥，三段脫泥后的底流進行四段脫泥或者五段以上的脫泥；所述各段脫泥后的溢流全部合并作礦泥產物進行后續處理； (5)經過上述步驟(4)處理后的底流進攪拌槽攪拌，然后開始進行反浮選，所述反浮選先后包括粗選和精選，攪拌后的產品先進行粗選，經粗選后的槽內產品進行精選，精選后的泡沫產品返回至本步驟的粗選，精選后的槽內產品經濃縮、過濾得到鐵精礦； 所述一段脫泥、二段脫泥、三段脫泥、四段脫泥或者五段以上的脫泥均采用選擇性絮凝脫泥工藝，且各段脫泥采用的脫泥設備均為濃縮機。
2.根據權利要求I所述的低品位微細粒級嵌布難選鐵礦的選礦工藝，其特征在于所述精選先后包括一次精選和二次精選，所述一次精選后的槽內產品進入二次精選，一次精選和二次精選后的泡沫產品合并后返回至步驟(5)的粗選。
3.根據權利要求I或2所述的低品位微細粒級嵌布難選鐵礦的選礦工藝，其特征在于所述粗選的泡沫產品進行掃選，所述掃選的次數在一次以上，其中，首次掃選后的槽內產品返回至粗選前的攪拌槽并再次進行上述步驟(5)的處理；首次掃選后的各次掃選的槽內產品均返回至其上一級的掃選步驟進行處理，最后一次掃選后的泡沫產品與所述礦泥合并作尾礦處理。
4.根據權利要求3所述的低品位微細粒級嵌布難選鐵礦的選礦工藝，其特征在于所述掃選的次數為五次；所述反浮選中采用的捕收劑為GE-609，所述反浮選中采用的抑制劑為淀粉，所述反浮選中的浮選溫度控制在8°C 30°C。
5.根據權利要求I或2所述的低品位微細粒級嵌布難選鐵礦的選礦工藝，其特征在于所述選擇性絮凝脫泥過程中，PH值控制在9 10 ;所述pH值控制時采用的pH調整劑為NaOH,所述NaOH的用量按I. 2kg/1 I. 5kg/1計；所述選擇性絮凝脫泥過程中，采用的絮凝劑為腐殖酸胺，腐殖酸胺的用量為O. 75kg/t O. 9kg/t ;所述選擇性絮凝脫泥過程中，控制各段脫泥時的給礦濃度為15% 20%，底流濃度為40% 55%。
6.根據權利要求I或2所述的低品位微細粒級嵌布難選鐵礦的選礦工藝，其特征在于所述難選鐵礦是以磁鐵礦和赤鐵礦為主的混合礦，所述述難選鐵礦的嵌布粒度為2 μ m 30 μ m ;所述一段磨礦的給礦粒度在IOmm以下。
7.根據權利要求I或2所述的低品位微細粒級嵌布難選鐵礦的選礦工藝，其特征在于所述一段磨礦、二段磨礦、三段磨礦均采用球磨機進行磨礦，所述一段分級、二段分級、三段分級均采用旋流器進行分級。
8.根據權利要求7所述的低品位微細粒級嵌布難選鐵礦的選礦工藝，其特征在于所述三段磨礦采用的球磨機的長徑比為2. 5 3. O,所述一段磨礦中采用的磨礦介質為鋼球，所述二段磨礦和三段磨礦中采用的磨礦介質均為鋼段，所述鋼段的充填量為所述球磨機筒體容積的20% 40%。
9.根據權利要求8所述的低品位微細粒級嵌布難選鐵礦的選礦工藝，其特征在于所述鋼段為雙平面圓臺型鋼段，所述鋼段的直徑為Φ20πιπι 45mm;所述二段磨礦中不同尺寸的鋼段的配比為 Φ45Χ50 Φ30X35 Φ20X25=3. 5 4. 5 3. 5 4. 5 I 3 ;所述三段磨礦中不同尺寸的鋼段的配比為Φ30Χ35 Φ20Χ25=7 9 : I 3。
10.根據權利要求7所述的低品位微細粒級嵌布難選鐵礦的選礦工藝，其特征在于所述一段磨礦的排礦細度控制-O. 074mm占75% 80% ;所述二段磨礦的排礦細度控制-O. 048mm占85%以上；所述三段磨礦采用Φ 150mm的旋流器進行旋流分級，三段磨礦后的排礦細度控制-O. 025mm占85%以上。
全文摘要
本發明公開了一種低品位微細粒級嵌布難選鐵礦的選礦工藝，包括以下步驟將破碎后的礦石產品先進行一段磨礦、一段分級，分級后的底流返回再磨，溢流進行二段分級；二段分級后的底流進行二段磨礦，磨礦排料返回至二段分級，溢流進行一段脫泥；脫泥后底流進行三段分級、三段磨礦，磨礦排料返回至三段分級，溢流進行二段脫泥；再依次進行三段、四段或者五段以上的脫泥；脫泥后底流經攪拌開始進行反浮選，先粗選，粗選后的槽內產品進行精選，精選后的泡沫產品返回粗選槽，精選后的槽內產品經濃縮、過濾得到鐵精礦；各段脫泥均采用濃縮機和選擇性絮凝脫泥工藝。本發明工藝具有投資成本低、占地面積小、生產維護簡便、適應性強、細磨脫泥效果好等優點。
文檔編號B02C21/00GK102806139SQ20121029500
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月17日 優先權日2012年8月17日
發明者王海波, 吳革雄, 曾野, 歐陽魁, 謝金良, 王勇軍 申請人:中冶長天國際工程有限責任公司