专利名称：低品位及复杂铁矿高效分选方法
技术领域：
本发明涉及钢铁冶金领域，特别是针对低品位褐铁矿、低品位微细粒赤铁 矿、菱铁矿或其混合矿或铁矿山尾矿铁品位低、嵌布粒度微细、有害元素含量高 等复杂难分选铁矿的一种新的分选方法。
背景技术：
近年来世界铁矿石供应日渐紧张，铁矿石价格大幅度上升。因此，充分利用 国内外低品位细粒嵌布的赤铁矿、褐铁矿或菱铁矿资源或回收铁矿山尾矿中的含 铁矿物生产高品位铁精矿或直接还原铁，作为高炉炼铁原料或电炉炼钢原料有着 广阔的市场和应用前景。
国际上有丰富的褐铁矿(针铁矿)资源，但其分选富集十分困难，例如澳大 利亚是褐铁矿资源大国，只直接利用高品位的褐铁矿粉或块矿(铁品位>56%)，含 铁小于56%的褐铁矿作为废石抛弃，在高品位矿生产中为了降低氧化铝含量，采 用洗矿脱泥，尽管该矿泥含铁高，但也作为废石抛弃。中国褐铁矿和菱铁矿资源 量也十分巨大，但铁品位低,有害元素含量高，对此开发了一些分选工艺，例如 浮选、重选、磁选及其联合分选工艺，但由于分选效果差及成本高，生产中很少 获得应用。主要原因在于褐铁矿为含结晶水的赤铁矿(或称为针铁矿)，矿石结 构复杂，在磨矿选别中易泥化，可选性差，技术经济指标不理想，而且分选产品 仍为褐铁矿，结晶水及酸性脉石硅和铝含量高，在烧结球团过程中易产生热爆裂， 严重影响烧结矿和球团矿的产量和质量，不利于强化高炉冶炼。菱铁矿为含碳酸 盐的矿物，与脉石矿物方解石等碳酸盐矿物的性能非常相似，传统选矿方法难以 富集。此外，国内有大量嵌布粒度微细、含铁品位低的赤铁矿原矿，目前传统选 矿技术难以进行有效分选。此外，国内外铁矿山有大量的尾矿，含铁品位在30% 左右，也是重要的铁矿资源。因此，针对国内外大量的难选复杂低品位褐铁矿、 赤铁矿、菱铁矿及其混合矿的原矿或矿山尾矿，开发新的分选工艺，提高分选效 率，生产优质铁精矿或直接还原铁具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于针对低品位褐铁矿、低品位微细粒赤铁矿、菱铁矿或其 混合矿或铁矿山尾矿铁品位低、嵌布粒度微细、有害元素含量高等复杂难分选的 特点，通过开发新的工艺，充分利用劣质铁矿资源和劣质煤，生产优质铁精矿或 直接还原铁，扩大球团生产原料来源，强化高炉冶炼或电炉冶炼。
本发明的目的是通过下述方式实现的 低品位及复杂铁矿高效分选方法,对不同品位和种类的复杂铁矿石进行分类
处理,所得到的块矿和矿粉造球后均进入到干燥预热;然后通过后续还原焙烧，冷
却，球磨，磁选,球磨，磁选或反浮选，得到铁精矿或还原铁粉；所述的分类处理是指 含铁品位为50%-56%的铁矿石经破碎、筛分，所得到的块矿直接干燥预热，而 细粒矿粉则经过磨矿，洗矿，磨矿，脱泥，分选得到含铁58-60%的铁精矿和矿 泥，将洗矿、脱泥和分选所得的矿泥经脱水、干燥后加入添加剂混匀后造球；含 铁品位为40%-50%的铁矿石经破碎、筛分，所得到的块矿直接干燥预热，而细粒 矿粉则经过干式磨矿得到细铁矿粉后加入添加剂混匀后造球；含铁品位为 25%-40%的铁矿石经破碎、筛分，所得到的块矿直接干燥预热，而细粒矿粉则经 过磨矿，重选或高梯度磁选，反浮选得到粗铁精粉加入添加剂混匀后造球。
混匀过程中加入添加剂为复合添加剂，由腐植酸钠和烟煤混合而成，它们的 质量比为0.5-3: 1-4。
粒径不低于15mm的为块矿,粒径低于15mm为细粒矿粉。 干燥预热和还原焙烧采用链板机一回转窑或链板机一竖炉，通过窑尾热废 气在链板机上预热球团矿，脱除结晶水。
含铁品位为50%-56%的铁矿石处理过程中，块矿破碎到15-30 mm直接加入 到链箅机进行干燥和预热及入回转窑还原焙烧。
含铁品位为50%-56%的铁矿石处理过程中，经破碎、筛分后粒径低于15mm 的细粒矿粉，优选方式为磨矿，采用螺旋洗矿机洗矿，磨矿旋流器脱泥，螺旋溜 槽分选，从而得到含铁58-60%的铁精矿。而经洗矿、脱泥、分选得到的粒径低 于0.074mm的矿泥经脱水干燥后，进入后续造球、干燥预热工序。
含铁品位为50%-56%的铁矿石处理过程中，铁矿原矿或尾矿破碎筛分后， 特别是优选粒径15-20mm矿粒，磨矿后，还可采用的方式为螺旋溜槽重选，得到粗精矿l、尾矿l，将粗精矿1磨矿后再次进行螺旋溜槽重选，得粗精矿2、
尾矿2，将尾矿l、尾矿2合并进行高梯度磁选，得到粗精矿3、尾矿3，将粗精
矿2磨矿后与粗精矿3合并后，是行反浮选得铁精矿及尾矿3;将两处的尾矿3
合并进入到后续的干燥预热、还原焙烧步骤。
含铁品位为50%-56%的铁矿石处理过程中，矿泥的粒径低于0.074mm。 含铁品位为40%-50%的铁矿石处理过程中，块矿破碎到15-30 mm后直接进
入链板机进行干燥和预热及入回转窑还原焙烧。
含铁品位为40%-50%的铁矿石处理过程中，还原焙烧采用链板机一竖炉方
式进行，链板机的热源来自于窑尾废气，预热后的球团或矿石直接进入竖炉或由
斗式提升机加入竖炉。
竖炉采用燃烧室供热，燃烧室温度控制在900—100(TC，空气过剩系数控
制在0.8—1.0，提供弱还原气氛。
含铁品位为25%40%的铁矿石处理过程中，将破碎，筛分后，优选粒径为
15-20 mm的块矿进行直接干燥预热。
含铁品位为25%-40%的铁矿石处理过程时，将破碎，筛分后，粒径低于15
mm的细粒矿粉磨矿，或是直接将铁矿原矿或尾矿中粒径低于15 mm的矿粉进
行磨矿。
对还原铁粉采用复合粘结剂进行压团和干燥，所述的复合粘结剂量质量百 分比为70-90%桐油，30-10%生石灰。
由于复杂低品位微细粒赤铁矿和矿山尾矿铁矿物与含中铁含量低、硅、硫、
磷等有害杂质含量高，硅和铝的脉石矿物嵌布粒度微细，细磨时矿物易产生泥化； 低品位褐铁矿矿石结晶水含量高、硅及铝含量也高，而且铁矿物与含硅和铝的脉 石矿物嵌布粒度微细、两者紧密共生，密度相近。采用传统的物理选矿和化学选 矿工艺富集效果很差，生产出的铁精矿铁品位低、硅和铝含量高。尤其以褐铁矿 原料生产的铁精矿结晶水含量仍然很高，不适宜于生产球团矿，在烧结料中的配 比也很低，严重限制了褐铁矿选矿技术的发展。而且其产品质量差、成本高。本 发明在于对不同的复杂铁矿品种和铁矿品位，进行分类处理，对低品位铁矿原矿 及尾矿，通常先经过选矿预选，提高铁品位，减少后续还原焙烧的处理量，降低 生产成本，选矿的粗精矿再通过还原焙烧，在结晶水脱除的同时，将褐铁矿中的赤铁矿、针铁矿等弱磁性的高价铁的氧化物转化为强磁性的磁铁矿或金属铁，然 后通过细磨-弱磁选或反浮选工艺，进一步脱除铁精矿中的含硅和铝的矿物，最 终可生产出高铁、低硅、低铝的优质磁铁精矿，精矿细度非常适合生产球团矿， 无需在造球前进行细磨或辊磨预处理，即可生产优质球团矿。也可生产直接还原 铁粉，经过压团，可做为电炉炼钢原料。对铁品位稍高及含杂量低的褐铁矿或赤 铁矿，可通过联合选矿工艺，生产适合烧结用的铁矿粉。 本发明的工艺流程包括图1、图2、图3和图4所示。
图1为联合选矿工艺流程，主要工艺过程含铁品位50%-56%的铁矿原矿经 过破碎、筛分、磨矿、洗矿，块矿(5-30 mm粒级)则直接加入到链箅机-回转 窑上，进行干燥、预热和还原焙烧生产磁铁精粉或还原铁粉。中等粒级部分 (5-0.074mm粒级)则经过细磨到-0.074mm，经过旋流器脱泥，旋流器沉砂经过 螺旋溜槽分选，直接生产出铁品位在58-60%的烧结粉。几部分的矿泥(-0. 074mm 粒级)合并后经过干燥、造球、干燥预热、还原焙烧、水中冷却、球磨、磁选或 反浮选，生产磁铁精矿或还原铁粉。
图2对于粒径为15-20mm的含铁品位50%-56%铁矿在破碎筛分、磨矿后，采 用螺旋溜槽重选，得到粗精矿l、尾矿l，将粗精矿1磨矿后再次进行螺旋溜槽 重选，得粗精矿2、尾矿2，将尾矿l、尾矿2合并进行高梯度磁选，得到粗精 矿3、尾矿3，将粗精矿2磨矿后与粗精矿3合并后，进行反浮选得铁精矿及尾 矿3;将两处的尾矿3合并造球后，再进入到后续的干燥预热、还原焙烧、水中 冷却、球磨、磁选、球磨、反浮选步骤，直至生产出磁铁精矿或还原铁粉。
图3为对含铁为40%-50%的铁矿，先经过破碎筛分得出块矿和粉矿，粉矿经 过细磨处理，再与复合添加剂混匀后，经圆盘造球机造球。生球进入链板机进行 干燥、固结和预热，然后进入回转窑进行还原焙烧。焙烧产品直接进入水中冷却， 再经磨矿磁选，得到磁铁精矿或还原铁粉。对磁铁精矿进行湿式球磨处理，采用 磁选柱+筒式弱磁选机工艺脱除含硅和铝的矿物。对含铝高的矿石，在磁选后还 通过反浮选，进一步脱除铝，得到最终的高铁、低硅、低铝磁铁精矿。因此具体 的工艺流程为复合球团一链板机/回转窑还原焙烧一水中冷却一球磨一筒式弱磁 选机粗选 一 球磨_磁选柱-球磨-反浮选精选。
对块矿而言，则将其破碎到5—30mm后直接进入链板机进行干燥和预热及入回转窑还原焙烧，后续工艺与上述相同。-5mm粒级细磨后造球、还原焙烧和磁选。
对各工艺环节的参数进行了优化，包括复合添加剂的配比、预热时间、预热 温度、还原焙烧时间、燃料添加比例，磨矿时间和细度、磁选柱磁场强度和磁选 时间等。
还原焙烧也可采用链板机一竖炉工艺进行，链板机的热源来自于窑尾废气， 预热后的球团或矿石可直接进入竖炉或由斗式提升机加入竖炉。竖炉采用燃烧室 供热，可烧煤、煤气或天然气供热，燃烧室温度控制在900—100(TC，空气过剩 系数控制在0.8—1.0，提供弱还原气氛。其余步骤与上述工艺相同。
图4为处理铁品位25-40%的铁矿原矿或尾矿，生产流程为破碎、筛分-磨矿 -重选-反浮选-粗铁精粉-添加复合添加剂混匀-造球-干燥预热-直接还原焙烧-水中冷却-球磨-磁选-球磨-磁选或反浮选工艺流程，其主要工艺过程为低品位 铁矿(含铁量25%-40%)，经过破碎、磨矿，然后进行反浮选脱硅、脱铝，使铁 品位提高到40%-50%左右，再进行造球、干燥、预热和还原焙烧、直接水中冷却、 磨矿和磁选，生产出高品位直接还原铁粉，铁粉经过干燥和压团，作为电炉炼钢 原料。
本发明的优点和积极效果为
本发明的关键在于对不同品位和种类的复杂铁矿石进行分类处理，块矿可 直接入炉，细粒矿粉可进一步细磨后造球处理，采用复合添加剂球团还原焙烧法， 改善了还原焙烧效果，提高了赤铁矿和针铁矿转化为磁铁矿的转化率，强化了磁 选分离效果。
另外，本发明还加入复合添加剂具有粘结作用和还原作用，在球团制备中
无需再加粘结剂，保证生球具有足够的强度和热稳定性；同时对赤铁矿具有还原 作用，加快还原速度。
对低品位铁矿石，采用选矿方法进行预先富集，提高铁矿铁品位，可明显 减少后续还原焙烧工序的处理量,可大幅度提高铁精矿品位和回收率，降低能耗。
还原焙烧包括弱还原焙烧和强还原焙烧，弱还原焙烧使铁氧化物还原为磁 铁矿物，强还原焙烧使氧化铁还原为金属铁，可有效解决氧化矿在磨矿中产生泥 化难以分选的难题，尤其对嵌布粒度微细的铁矿效果最好。此外，采用链板机一回转窑或链板机一竖炉进行预热和还原焙烧装置，通 过利用窑尾热废气在链板机上预热球团矿，脱除结晶水，使还原焙烧时间明显縮 短及节能能耗。采用磁选柱或反浮选工艺进一步富集再磨后的微细粒磁铁矿，脱 除硅和铝，工艺流程简单，设备投资省、占地少，分选效果好。
最终产品磁精矿铁品位高、含硅铝等杂质少，粒度非常细，用于生产球团 矿时无需再磨，有利于简化球团生产工艺，节省球团矿焙烧温度，降低球团生产 成本。
此外，本发明还可利用低品位矿或尾矿生产直接还原铁，作为电炉炼钢原 料，省去炼焦、烧结和高炉炼铁，减少废气排放，改善环境。
本发明在全世界钢铁行业和矿山企业有广阔的推广价值和应用前景，可以明 显降低开采矿石的原矿品位，扩大矿石储量，拓宽炼铁原料来源，生产高铁低硅 低铝的磁铁精矿，节省球团矿生产能耗，从而降低炼铁成本。也可生产直接还原 铁粉，做为电炉炼钢原料，缩短工艺流程，省去炼焦和烧结，可节能降耗。
对含铁品位40-50%， 50—56%的褐铁矿，经过还原焙烧-磁选-浮选工艺的处 理，获得TFe 58—68%, Fe0 19-27%， Si02 4-5%， A1203 1. 2 — 2. 5%的优质铁精矿， 精矿细度为一0.043咖80—90%左右，铁的回收率为80—88%。该磁铁精矿是一种 直接用于生产球团矿的原料。
对含铁品位50—56%的褐铁矿，经过重选-反浮选工艺处理，获得TFe58 — 61%， Si02 4-5%， A1203 1. 5 — 2. 1%的优质铁精矿，铁的回收率为81—89%，可做为 烧结原料。
对含铁品位28—40%的赤铁矿，经过重选-反浮选-还原焙烧-磁选-反浮选处 理，获得TFe 58—68%，Fe0 18-27%, Si02 4-8%, A1203 1. 5—2. 2%的优质铁精矿， 铁的回收率为75—85%。该磁铁精矿是一种直接用于生产球团矿的原料。经过重 选-反浮选-直接还原焙烧-磁选，生产出含铁高于90%的直接铁粉，可作为电炉 炼钢原料
特别是对含铁品位28-35%的铁矿山尾矿，经过重(磁)选-浮选-弱还原焙 烧-磁选，获得TFe65—68%， FeO 21-27%，Si02 4-5%， A1203 1. 3—1. 9%的优质铁精 矿，精矿细度为一0.043咖80—90%左右，铁的回收率为65—80%。该磁铁精矿是 一种直接用于生产球团矿的原料。经过重选-反浮选-直接还原焙烧-磁选，生产出含铁高于90%的直接铁粉，可作为电炉炼钢原料。
对直接还原铁粉，采用复合粘结剂进行压团和干燥，可制备出用于电炉炼钢 优质团块。复合粘结剂成分为70%-90%桐油，30%-10%生石灰，冲压成30X40 mm 的团块，再经过200-300。C烘干40-100min，完全脱除水分。
图1为本发明含铁品位为50-56%的工艺流程。 图2为本发明含铁品位为50-56%的另一种处理方式部分工艺流程。 图3为本发明含铁品位为40-50%的工艺流程。 图4为本发明含铁品位为25-40%的工艺流程。
具体实施例方式
本发明的实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
实施例1:
参见图3，对含铁品位为40. 2%的褐铁矿原矿，经过破碎筛分，-15咖粒级 经过高压辊磨机到进行干式磨矿至细度为90% -200目，配加4%的复合添加剂 (腐植酸钠1%， -200目的烟煤3%)，混合料经混匀后在圆盘造球机中造球，造 球水分10-12%，造球时间10min,生球粒度为8—20咖。生球干燥温度260°C，干 燥时间8min，预热温度55(TC，预热时间6 min,还原焙烧温度800。C，焙烧时 间15 min，加烟煤比例为280-350kg/t矿，焙烧产品直接进入水中冷却后破碎 磁选。对15-35mm粒级的块矿，直接加入到链箅机进行千燥预热及回转窑内还原 焙烧、水中冷却、球磨机磨矿、磁选、球磨和反浮选，通过控制还原温度和还原 煤的添加比例，可制备出优质铁精矿或优质还原铁粉。块矿在链箅机上铺在底层， 起铺底料的作用，球团铺在块矿上。采用球磨机磨矿，第一次磨矿细度为一O. 074 mm85%，两段磁选，得到的磁性粗精矿再磨，第二次磨矿细度为一O. 043 mra90%， 细磨后产品进入磁选柱或筒式磁选机分选，得到最终磁铁精矿，其成分为 TFe65. 8%, FeO 26. 4%， Si02 5%， A1203 2. 8%，精矿细度为一O. 043ram 85%左右，铁的 回收率为78.0%。磁选精矿经过反浮选，以十二胺为捕收剂(500g/t)，生石灰为 活化剂(2kg/t)，松醇油为起泡剂(120g/t， NaOH为pH调整剂(pH9-10)， A1203 含量可降低到1. 7%左右。在回转窑内将温度控制在1000-IIO(TC，焙烧时间2-3 小时，喷煤比例为1000公斤/球，还原产物经过冷却、干式磁选，再经破碎、磨矿、磁选，可生产出优质还原铁粉，铁品位高于90%。还原铁粉添加5%的粘结剂 (桐油80%,生石灰20%)冲压成30X40 mm的团块，再经过200-300。C烘干45min， 生产出用于电炉炼钢的原料。 实施例2:
参见图l，对含铁品位为50.3%的褐铁矿，经过破碎、筛分，将-15mra粒级 磨矿到-l.Omm，再经螺旋洗矿机洗矿脱泥，脱除-0.074mm粒级，+0. 074 mm粒 级进入到第二段磨矿到-0.59 mm，磨矿产品经过螺旋洗矿机洗矿脱泥，脱除 -0.074 mm粒级，粗粒级经过螺旋溜槽分选，产出铁品位为58-60%的铁精矿粉。 所有脱泥的产品(-0.074 mra粒级)合并，经过脱水、干燥和经过高压辊磨机磨 到细度为89. 5%-200目，配加4.5%的复合添加剂(腐植酸钠1.5%，烟煤3%)， 混合料经混匀后在圆盘造球机中造球，造球水分10-12%，造球时间10min，生球 粒度为8—20mm。生球干燥温度260。C，干燥时间8min，预热温度55(TC，预热 时间6min，还原焙烧温度820。C，焙烧时间15min，加烟煤比例为280-350kg/t 矿，焙烧产品直接进入水中冷却。对15-35mm粒级的块矿，直接加入到链箅机作 为铺底料，经过干燥、预热及回转窑内还原焙烧及焙烧产品直接进入水中冷却； 所有水冷产品再经过磨矿、磁选、球磨和反浮选，制备出优质铁精矿。块矿在链 箅机上铺在底层，起铺底料的作用，球团铺在块矿上。焙烧后的球团和块矿一同 采用球磨机磨矿，第一次磨矿细度为一0.074 mm85呢，两段磁选，得到的磁性粗 精矿再磨，第二次磨矿细度为一0.043咖90%，细磨后产品进入磁选柱筒式磁选 机分选，得到最终磁铁精矿，其成分为TFe66. 7%，FeO 26. 8%, Si02 4. 6%， A1203 2.5%，精矿细度为一O. 043mm 87%左右，铁的回收率为81.9%。磁选精矿经过反浮 选，以十二胺为捕收剂(500g/t)，生石灰为活化剂(2kg/t)，松醇油为起泡剂 (120g/t) ， NaOH为pH调整剂(pH9-10) ， A1A含量可降低到1. 7%左右。 实施例3:
参见图l，对含铁品位为55.8%的褐铁矿，经过破碎筛分，将-15mm粒级磨 矿到-1.0 mm，再经螺旋洗矿机洗矿脱泥，脱除-0.074 mm粒级，+0.074 mm粒 级进入到第二段磨矿到-0.59 ram，磨矿产品经过螺旋洗矿机洗矿脱泥，脱除 -0.074 mm粒级，粗粒级经过螺旋溜槽分选，产出铁品位为58-60%的铁精矿粉。 所有脱泥的产品(-0.074 mm粒级)合并，经过脱水、千燥和经过球磨机磨到细度为90. 8%-200目(-0. 074 mm)，配加5%的复合添加剂(腐植酸钠2%，烟煤3%)， 混合料经混匀后在圆盘造球机中造球，造球水分10-12%，造球时间10min，生球 粒度为8—20mm。生球干燥温度26(TC，干燥时间8min，预热温度550'C，预热 时间6min，还原焙烧温度850。C，焙烧时间15min，加烟煤比例为280-350kg/t 矿，焙烧产品直接进入水中冷却、磨矿、磁选和反浮选，制备出优质铁精矿。对 15-35mm粒级的块矿，直接加入到链箅机进行干燥预热及回转窑内还原焙烧及在 水中直接冷却；冷却后的焙烧球团矿和块矿一同经过磨矿、磁选和反浮选，得到 优质铁精矿。块矿在链箅机上铺在底层，起铺底料的作用，球团铺在块矿上。采 用球磨机磨矿，第一次磨矿细度为一0.074mni84.9先，两段磁选，得到的磁性粗 精矿再磨，第二次磨矿细度为一O. 043咖89.7%，细磨后产品进入磁选柱分选， 得到最终磁铁精矿，其成分为TFe68. 1%， FeO 27. 7%， Si02 4. 8%, A1203 2. 3%,精矿 细度为一O. 043mm 88. 1%左右，铁的回收率为84.9%。磁选精矿经过反浮选，以十 二胺为捕收剂(680g/t)，生石灰为活化剂(2kg/t)，松醇油为起泡剂(180g/t， NaOH 为pH调整剂(pH9-10) ， Al203含量可降低到1. 5%左右。 实施例4:
参见图2，对含铁品位50.3%的褐铁矿，经过破碎、筛分到-15mm粒度，再 经过第一次磨矿到-0. 59 mm，经过螺旋溜槽重选，得到重选粗精矿1和尾矿1。 重选粗精矿1进入二段磨矿到-O. 1 mrn，然后经过螺旋溜槽重选，得到重选粗精 矿2和尾矿2。重选粗精矿2经过第三次磨矿到-O. 075 mm75. 8%。尾矿1和尾矿 2合并后经过高梯度磁选机进行磁选得到粗精矿得到粗精矿，磁选粗精矿与重选 精矿合并后进入反浮选脱硅、脱铝，产出最终铁精矿、尾矿3。反浮选条件为以 十二胺为捕收剂(450g/t)，生石灰为活化剂(2kg/t)，松醇油为起泡剂(150g/t)， NaOH为pH调整剂(pH9-10);矿泥直接反浮选，条件类似再磨粗精矿，可获得 TFe58. 9%， Si02 5. 1%， A1203 1.9%的优质铁精粉，铁的回收率为81. 3%，可做为烧 结原料。两处所得到的尾矿3加入复合添加剂混匀，造球后，干燥预热，还原焙 烧，水中冷却，球磨，磁选，球磨至磁选或反浮选得到磁铁精矿及还原铁粉。 实施例5:
参见图2，对含铁品位55.8%的褐铁矿，经过破碎、筛分到-15mm粒度，再 经过第一次磨矿到-O. 59 mm,经过螺旋溜槽重选，得到重选粗精矿1和尾矿1。重选粗精矿1进入二段磨矿到-0.1 mra，然后经过螺旋溜槽重选，得到重选粗精 矿2和尾矿2。重选粗精矿2经过第三次磨矿到-0. 075咖80%。尾矿1和尾矿2 合并后经过高梯度磁选机进行磁选得到粗精矿、尾矿3，磁选粗精矿与重选精矿 合并后进入反浮选脱硅、脱铝，产出最终铁精矿。反浮选条件为以十二胺为捕收 剂(720g/t)，生石灰为活化剂(1.5kg/t)，松醇油为起泡剂(150g/t)， NaOH为pH 调整剂(pH9-10);矿泥直接反浮选，条件类似再磨粗精矿，可获得TFe60. 9%, Si02 5.0%,A1203 1. 8%的优质铁精粉，铁的回收率为83.3%，可做为烧结原料。两处所 得到的尾矿3加入复合添加剂混匀，造球后，干燥预热，还原焙烧，水中冷却， 球磨，磁选，球磨至磁选或反浮选得到磁铁精矿及还原铁粉。 实施例6:
参见图4，对含铁品位28. 3%的赤铁矿，经过破碎-筛分-磨矿-重选-反浮选-粗铁精粉。重选采用螺旋溜槽重选脱泥抛尾矿，其粗精矿经过球磨机磨矿到 0.074 mm (-200目)75%,脱泥产品经过高梯度磁选回收部分粗精矿，与重选 粗精矿合并进入反浮选脱硅、脱铝，提高铁品位到35%左右，浮选精矿再磨后进 一步反浮选精选，获得铁品位41.4%的细粒粗铁精矿，铁的回收率为85%左右。 该铁精矿经过加入复合添加剂混匀-造球-干燥预热-还原焙烧-水中冷却-球磨-磁选-球磨-反浮选处理，生产优质磁铁精矿。造球工艺条件为配加4.5%的复 合添加剂(腐植酸钠1.5%，烟煤3%)，混合料经混匀后在圆盘造球机中造球，造 球水分8-9%，造球时间9-10min,生球粒度为8 — 16mm。生球干燥温度28(TC，干 燥时间8min，预热温度600'C，预热时间6 min，还原焙烧温度90(TC，焙烧时 间15 min,加烟煤比例为300-380kg/t矿，焙烧产品直接进入水中冷却。反浮 选以十二胺为捕收剂(550g/t)，生石灰为活化剂(2.3kg/t)，松醇油为起泡剂 (200g/t)， NaOH为pH调整剂(pH9-10);获得TFe 58.9%， FeO 18-27%，Si02 6.2%,A1203 1.9%的优质铁精矿，该磁铁精矿是一种直接用于生产球团矿的原料。 铁的总回收率为80.1%。 实施例7:
参见图4，对含铁品位39. 7%的赤铁矿，经过破碎-筛分-磨矿-重选-反浮选-粗铁精粉。重选采用螺旋溜槽重选脱泥抛尾矿，其粗精矿经过球磨机磨矿到 0.074 mm (-200目)75%,脱泥产品经过高梯度磁选回收部分粗精矿，与重选粗精矿合并进入反浮选脱硅、脱铝，提高铁品位50. 6%左右，浮选精矿再磨后进 一步反浮选精选，获得铁品位55. 8%的细粒粗铁精矿，铁的回收率为87.8%左右。 该铁精矿经过加入复合添加剂混匀-造球-干预预热-还原焙烧-水中冷却-球磨-磁选-反浮选，生产优质磁铁精矿。造球工艺条件为配加4. 5%的复合添加剂(腐 植酸钠1.5%，烟煤3%)，混合料经混匀后在圆盘造球机中造球，造球水分9%， 造球时间10min,生球粒度为8—16mm。生球干燥温度27(TC，干燥时间9min，预 热温度590。C，预热时间7min，还原焙烧温度88(TC，焙烧时间17 min，加烟 煤比例为350-390kg/t矿，焙烧产品直接进入水中冷却。反浮选以十二胺为捕收 剂(750g/t)，生石灰为活化剂(2. 6kg/t)，松醇油为起泡剂(250g/t) ， NaOH为pH 调整齐IJ (pH9-10)，获得TFe 65. 9%, FeO 18-27%, Si02 6. 0%， A1203 1. 7%的优质铁精 矿，该磁铁精矿是一种直接用于生产球团矿的原料。铁的总回收率为83.1%。 实施例8:
参见附图4，对含铁品位28. 3%的赤铁矿，经过破碎-筛分-磨矿-重选-反浮 选-粗铁精粉。重选采用螺旋溜槽重选脱泥抛尾矿，其粗精矿经过球磨机磨矿到 0.074 ram (-200目)75%，脱泥产品经过高梯度磁选回收部分粗精矿，与重选 粗精矿合并进入反浮选脱硅、脱铝，提高铁品位35%左右，浮选精矿再磨后进一 步反浮选精选，获得铁品位41.4%的细粒粗铁精矿，铁的回收率为85%左右。该 铁精矿经过加入复合添加剂混匀-造球-干燥预热-强还原焙烧-水中冷却-球磨-磁选-球磨-磁选，获得TFe 90.2%,的优质铁粉，该铁粉经过压团成20-40mrn的 团块，是一种用于电炉炼钢的优质原料。铁的总回收率为84.3%.造球工艺条件 为配加3%的复合添加剂(腐植酸钠1.5%，烟煤1.5%)，混合料经混匀后在圆 盘造球机中造球，造球水分9%，造球时间12min，生球粒度为8—16mm。生球干 燥温度27(TC，干燥时间9min，预热温度900。C,预热时间15min，还原焙烧温 度102(TC，焙烧时间180 min，加烟煤比例为950-1000kg/t矿。还原球团直接 在水中冷却，经过破碎、磁选，得到还原铁粉。还原铁粉添加6%的粘结剂(桐 油70%，生石灰30%)冲压成30X40咖的团块，再经过200-300。C烘干80min， 生产出用于电炉炼钢的原料。 实施例9:
参见图4，对含铁品位39. 7%的赤铁矿，经过破碎-筛分-磨矿-重选-反浮选-粗铁精粉。重选采用螺旋溜槽重选脱泥抛尾矿，其粗精矿经过球磨机磨矿到 0.074 mm (-200目)75%，脱泥产品经过高梯度磁选回收部分粗精矿，与重选 粗精矿合并进入反浮选脱硅、脱铝，提高铁品位50. 6%左右，浮选精矿再磨后进 一步反浮选精选，获得铁品位55. 8%的细粒粗铁精矿，铁的回收率为87.8%左右。 该粗铁精矿-加入复合添加剂混匀-造球-干燥预热-强还原焙烧-水中冷却-球磨-磁选球磨-反浮选处理，获得TFe 92. 4%的优质铁粉，经过压团，是一种用于电炉 炼钢的优质原料。铁的总回收率为86.1.%。造球工艺条件为配加3%的复合添 加剂(腐植酸钠1.5%，烟煤1.5%)，混合料经混匀后在圆盘造球机中造球，造球 水分9.5%，造球时间10min，生球粒度为8 — 16mm。生球干燥温度29(TC，干燥时 间8rain，预热温度850。C，预热时间12 min，还原焙烧温度105(TC，焙烧时间 180 min，加烟煤比例为960kg/t矿。还原球团直接在水中冷却，经过破碎、磁 选，得到还原铁粉。还原铁粉添加8%的粘结剂(桐油90%，生石灰10%)冲压成 30X40 mra的团块，再经过200-300。C烘干100rain，生产出用于电炉炼钢的原料。
实施例10:
参见图4，对含铁品位28.6%的铁矿山尾矿，采用破碎、筛分-磨矿-高梯度 磁选-反浮选-粗铁精矿工艺进行富集.采用螺旋溜槽脱泥，粗砂经过反浮选，获得 粗精矿品位40. l%Fe,铁回收率88%，粗铁精矿加入复合添加剂混匀-造球-干燥预 热-还原焙烧-水中冷却-球磨-磁选-球磨-磁选工艺，若为弱还原焙烧，获得 TFe62. 3%， FeO 21. 5%, Si02 4. 5%, A1203 1. 9%的优质铁精矿，铁的回收率为78. 5%, 是一种直接用于生产球团矿的原料。若为强还原焙烧，则可获得TFe90.0%直接 还原铁粉，铁的回收率为78.9%。造球工艺条件为配加3%的复合添加剂(腐植 酸钠1%，烟煤2%)，混合料经混匀后在圆盘造球机中造球，造球水分7.8%，造 球时间15min，生球粒度为8—16mm。生球干燥温度410。C,干燥时间8min，预热 温度88(TC,预热时间15min，弱还原焙烧条件为焙烧温度890°C，焙烧时间18 min，加烟煤比例为350-390kg/t矿。强还原焙烧条件为焙烧温度1080。C，焙烧 时间170 min，加烟煤比例为1000kg/t矿。还原球团直接在水中冷却，经过破 碎、磁选，得到还原铁粉。还原铁粉添加4%的粘结剂(桐油75%，生石灰25%) 冲压成30X40 mm的团块，再经过200-300。C烘干95 min，生产出用于电炉炼钢 的原料。实施例ll-
参见图4，对含铁品位34.7%的铁矿山尾矿，采用破碎、筛分-磨矿-高梯度 磁选-反浮选-粗铁精矿工艺进行富集.采用螺旋溜槽或高梯度磁选机脱泥，粗砂 经过反浮选，获得粗铁精矿品位44.6^Fe，铁回收率87. 5%，粗铁精矿经过加入复 合添加剂混匀-造球-干燥预热-还原焙烧-水中冷却-球磨-磁选-球磨-磁选工艺， 若为弱还原焙烧，获得TFe65. 3%, FeO 28. 5%， Si02 4. 5%， A1203 1. 9%的优质铁精 矿，铁的回收率为82. 6%，是一种直接用于生产球团矿的原料。若进行强还原焙 烧，则可获得TFe90.2X直接还原铁粉，铁的回收率为79.6%。造球工艺条件为 配加5%的复合添加剂(腐植酸钠1. 5%，烟煤3. 5%)，混合料经混匀后在圆盘造 球机中造球，造球水分8.7%，造球时间15min，生球粒度为8 — 16mm。生球干燥 温度35(TC，干燥时间7min，预热温度95(TC，预热时间12min，弱还原焙烧条 件为焙烧温度900。C，焙烧时间17min，加烟煤比例为350-390kg/t矿。强还原 焙烧条件为焙烧温度1030°C，焙烧时间180 min,加烟煤比例为1050kg/t矿。 还原球团直接在水中冷却，经过破碎、磁选，得到还原铁粉。还原铁粉添加5% 的粘结剂(桐油80%，生石灰20%)冲压成30X40 mm的团块，再经过200-300 'C烘干90min，生产出用于电炉炼钢的原料。 实施例12:
参见图4，对含铁品位25.6%的铁矿山尾矿，采用破碎、筛分-磨矿-高梯度 磁选-反浮选-粗铁精矿进行富集.采用螺旋溜槽或高梯度磁选机脱泥，粗砂经过 反浮选,获得粗精矿品位40. l%Fe，铁回收率88%,粗铁精矿经过加入复合添加剂 混匀-造球-干燥预热-强还原焙烧-水中冷却-球磨-磁选-球磨-磁选工艺，获得 TFe90. 3%优质铁粉，铁的回收率为80. 3%，是一种用于电炉炼钢的优质原料。造 球工艺条件为配加4%的复合添加剂(腐植酸钠2%，烟煤2%)，混合料经混匀 后在圆盘造球机中造球，造球水分8.8%，造球时间13min,生球粒度为8 —16mm。 生球干燥温度410。C，干燥时间7min，预热温度980。C，预热时间15min，还原 焙烧温度105(TC,焙烧时间180min，加烟煤比例为900kg/t矿。还原球团直接 在水中冷却，经过破碎、磁选，得到还原铁粉。还原铁粉添加4%的粘结剂(桐 油80%，生石灰20%)冲压成30X30 mm的团块，再经过200-300。C烘干75min， 生产出用于电炉炼钢的原料。
权利要求
1. 低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，对不同品位和种类的复杂铁矿石进行分类处理，所得到的块矿和矿粉造球后均进入到干燥预热；然后通过后续还原焙烧，冷却，球磨，磁选，球磨，磁选或浮选，得到铁精矿或还原铁粉；所述的分类处理是指含铁品位为50％-56％的铁矿石经破碎、筛分，所得到的块矿直接干燥预热，而细粒矿粉则经过磨矿，洗矿，磨矿，脱泥，分选得到含铁58-60％的铁精矿，并对在洗矿、脱泥、分选的过程中所得的矿泥经脱水、干燥后加入添加剂混匀后造球；含铁品位为40％-50％的铁矿石经破碎、筛分，所得到的块矿直接干燥预热，而细粒矿粉则经过干式磨矿得到细铁矿粉后加入添加剂混匀后造球；含铁品位为25％-40％的铁矿石经破碎、筛分，所得到的块矿直接干燥预热，而细粒矿粉则经过磨矿，重选或高梯度磁选，反浮选得到粗铁精粉加入添加剂混匀后造球。
2. 根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，混匀 时加入的添加剂为复合添加剂，由腐植酸钠和烟煤混合而成，它们的质量比 为0.5-3: 1-4。
3. 根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，粒径 不低于15mm的为块矿,粒径低于15mm为细粒矿粉。
4. 根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，干燥 预热和还原焙烧采用链板机一 回转窑或链板机一竖炉，通过窑尾热废气在链 板机上预热球团矿，脱除结晶水。
5. 根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，含铁 品位为50%-56%的铁矿石处理过程中，经破碎、筛分得到的粒径低于15mm 的细粒矿粉，经过磨矿，采用螺旋洗矿机洗矿，磨矿，旋流器脱泥，螺旋溜 槽分选。
6. 根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，含铁 品位为50%-56%的铁矿石处理过程中，将破碎，筛分到15-30 mm块矿直接 加入到链箅机进行干燥和预热及入回转窑还原焙烧。
7. 根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，含铁品位为50%-56%的铁矿石处理过程中，在破碎筛分，磨矿后，采用螺旋溜槽 重选，得到粗精矿l、尾矿l，将粗精矿1磨矿后再次进行螺旋溜槽重选，得 粗精矿2、尾矿2，将尾矿l、尾矿2合并进行高梯度磁选，得到粗精矿3、 尾矿3，将粗精矿2磨矿后与粗精矿3合并后，进行反浮选得铁精矿及尾矿3; 将两处的尾矿3合并造球后，进入到后续的千燥预热、还原焙烧步骤。
8. 根据权利要求7所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，铁矿 原矿或尾矿进行破碎筛分至粒径15-20mm，再进行磨矿。
9. 根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，含铁 品位为40%-50%的铁矿石处理过程中，块矿破碎到15-30 mm后直接进入链 板机进行干燥和预热及入回转窑还原焙烧。
10. 根据权利要求1或9所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于， 含铁品位为40%-50%的铁矿石处理过程中，还原焙烧采用链板机一竖炉方式 进行，链板机的热源来自于窑尾废气，预热后的球团或矿石直接进入竖炉或 由斗式提升机加入竖炉。
11. 根据权利要求10所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，竖炉 采用燃烧室供热，燃烧室温度控制在900—100(TC，空气过剩系数控制在0.8 一l.O，提供弱还原气氛。
12. 根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，含铁 品位为25%-40%的铁矿石处理过程中，将破碎，筛分后，粒径为15-20 mm 的块矿进行直接干燥预热。
13. 根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，含铁 品位为25%-40%的铁矿石处理过程时，将破碎，筛分后，粒径低于15mm的 细粒矿粉进行磨矿或是直接将铁矿原矿或尾矿中粒径低于15 mm的矿粉进行 磨矿。
14. 根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，对还 原铁粉采用复合粘结剂进行压团和干燥,所述的复合粘结剂量质量百分比为 70-90%桐油,30-10%生石灰。
全文摘要
低品位及复杂铁矿高效分选方法，对不同品位和种类的复杂铁矿石分类处理，得到块矿和矿粉造球后干燥预热；还原焙烧，冷却，球磨，磁选，球磨，磁选或反浮选，得到铁精矿或还原铁粉；分类处理是指含铁品位为50％-56％的铁矿石经破碎筛分，得到的矿干燥预热，而细粒矿粉则经过磨矿，洗矿，磨矿，脱泥，分选得到含铁58-60％的铁精矿和矿泥，将洗矿、脱泥和分选的矿泥经脱水、干燥后加入添加剂混匀后造球；含铁品位40％-50％的铁矿石经破碎、筛分，得到的块矿直接干燥预热，而细粒矿粉则经过干式磨矿得到细铁矿粉后加入添加剂混匀后造球；含铁品位为25％-40％的铁矿石经破碎、筛分，得到块矿干燥预热，而细粒矿粉则经过磨矿、重选或高梯度磁选、反浮选得到的粗铁精粉加入添加剂混匀后造球。
文档编号C22B1/24GK101413057SQ200810030749
公开日2009年4月22日 申请日期2008年3月5日 优先权日2008年3月5日
发明者朱德庆, 李启厚, 李紫云, 建 潘, 邱冠周, 栋 陈 申请人:中南大学