专利名称：一种用低品位磁铁矿石制取超级铁精矿的方法
技术领域：
本发明涉及一种铁精矿的提取方法，特别是涉及一种用低品位磁铁矿石制取超级铁精矿的方法，即用全铁品位低于磁铁矿的工业利用品位(含铁> 25%)的铁矿石经过弱磁选富集得到磁铁精矿，磁铁精矿再反浮选脱硅获得超级铁精矿的方法，属于矿物加工技术领域。
背景技术：
超级铁精矿也称高纯铁精矿、优质铁精矿，是指铁品位高于71. 5%，二氧化硅及其它杂质(酸不溶物)含量小于0. 2-3%的磁铁矿精矿。超级铁精矿既是选矿的深加工产品， 又是一种很有发展潜力的新型功能材料，在粉末冶金、磁性材料、电子、化工和环保等领域具有巨大的应用价值和市场潜力。国外研究生产超级铁精矿的工作始于20世纪60年代，由于超级铁精矿含铁量接近纯矿物的理论值，为此利用机械选矿方法直接生产具有一定的难度。随着科学技术的发展和人们不断的探索，超级铁精矿的研制和应用已取得了一定的突破。前苏联、加拿大、美国、挪威等国先后进行了研究，并进行了一定规模的生产。日本将选矿产出的超级铁精矿( TFe>71%、Si02<0. 5%)直接作为磁性材料的原料，取得了较好的效果，试制出的磁体性能远远高于用铁鳞作原料的磁体，应用前景良好。在粉末冶金领域，大部分以铁鳞为原料，如以铁精矿作原料直接还原，则要求铁精矿中SiO2及其它杂质含量很低，只有超级铁精矿才能达到这一要求。近年来，西欧、北美、日本的还原铁粉厂，采用超级铁精矿为原料，生产出高性能的铁粉。在我国，由于生产含SiA 及其它杂质较低的超级铁精矿比较困难，因而对其在粉末冶金领域应用的研究不多，还没有采用超级铁精矿作铁粉原料的厂家。但可以预示，随着含较低SiO2及其它杂质的超级铁精矿生产技术的研究成功，铁矿产品直接走进功能材料领域的时代即将到来。从天然铁矿石中能有效地提取超级铁精矿的只有磁铁矿和赤铁矿，除极富的矿石 (如巴西某赤铁矿含SiO2R 0.5 %)可直接提取超级铁精矿外，一般都是从商品铁精矿中提取，主要是通过一系列方法提高其铁品位、降低S^2等杂质的含量。主要的加工方法有 (1)浮选。浮选可分为正浮选和反浮选，从国内外研究情况看，用阳离子反浮选法从磁铁精矿中脱硅是提高铁品位的有效方法之一。脱硅浮选用阳离子捕收剂，可少加或不加铁矿物抑制剂，在中性或弱碱性介质中进行。前苏联采用阳离子反浮选，在弱碱性介质中，获得了 TFe>71%、Si02<0. 5%的超级铁精矿。磁选。对于某些磁铁矿，采用干式或湿式弱磁选机，或者两者联合使用即可获得较高纯度的超级铁精矿，但要获得纯度大于98%的超级铁精矿，单一磁选比较困难。电选。采用摩擦电旋流分选机，可使精矿中的SiO2含量降到0. 以下。细筛。用细筛筛出磁选精矿中的连生体及粗粒脉石，在一定条件下也可得到超级铁精矿。生产超级铁精矿的方法多种多样，采用哪一种视超级铁精矿的用途、矿石性质等因素而定。一般来说，生产超级铁精矿需要重选、磁选、电选和浮选中的两种或两种以上的方法的联合应用。近年来，有关超级铁精矿的研制和应用的专利申请也很多，例如，公开号为 CN1920066的中国发明专利申请给出的《一种超纯铁精矿粉的生产方法》，该方法可以将含铁60 66%的低品位铁精矿提高到71%左右，其特征是将低品位60 66%的铁精矿粉，粒度160 180目，进行磨矿处理、分离机分离出粒度为沈0目的矿粉；加入强碱性药剂组成的水混合液，强碱水混合液的浓度为15 22%，装入反应釜内，经搅拌、加温至200°C，当压力达到0. 6MPA时，保压8小时后卸料；卸出的料放入沉淀槽中进行沉淀，沉淀物上部是上清液NA2SIO3副产品硅酸钠溶液，下部沉淀物是超纯铁精矿粉。公开号为CN1231223的中国发明专利申请给出的一种《制备高纯铁粉的方法》，包括选矿、粗还原、精还原步骤，其特征在于上述选矿步骤完成后进入粗还原前还包括以下步骤a、选用含铁量为65%以上的铁精矿粉为原料，经过再次磨矿使!^304晶体与晶间杂质完全解离，即粒度达到-320 -420目时，将矿浆注入脱水槽和磁选机进行二次选别b、将磁选后的铁精矿粉注入浮选机内进行反浮选，使铁矿物与脉石矿物达到基本分离，在反浮选进程中还需添加一定量的捕收剂、抑制剂和调整剂；C、经反浮选后的铁精矿粉装入容器中，根据铁精矿粉中硅的残留量加入相应量的氟酸或水解氟化物，进一步去除铁精矿粉中的杂质。公开号为CN101219413的中国发明专利申请给出的《一种超纯铁精粉的生产工艺》，其首先对原矿进行三段破碎，每段破碎后磁选分级，得到的产品经干式振动筛处理，得到低品位的铁矿粉，再对铁矿粉进行一段磨矿，细度达到200目占45% 65%，而后磁选、 脱磁，得到的产品通过一段高频细筛分选后，再进行一段淘洗精选，其铁精矿粉品位达到 60-68%，经脱磁、二段高频细筛分选后，再进行二段淘洗精选、二段磁选、脱磁，即可获得超纯铁精粉，其过滤脱水后的铁精粉品位达到70%以上，二氧化硅低至0. 15%,以上淘洗精选采用无级变频淘洗精选机。公开号为CN1718779的中国发明专利申请给出的《一种超级铁精矿制备方法》，其特征在于该方法的工艺步骤包括一段磨矿、一次分级、一段磁选、二段磨矿、二次分级、二段磁选、精选、阳离子反浮选、化学浸出、洗涤，原矿石经过破碎后，进行一段磨矿，一段磨矿细度达到-200目含量为50 75% ；然后采用分级机进行一次分级，得到的合格产品进行一段磁选，一段磁选获得的精矿品位为50 66%，一段磁选预抛尾，然后以一段磁选精矿为给矿进行二段磨矿，二段磨矿细度达到-325目含量为60 97%，然后采用分级机进行二次分级，以二次分级得到的合格产品为给矿进行二段磁选，二段磁选精矿再采用电磁精选机进行精选，精选后的铁品位达到69 71%，二氧化硅含量为0. 2 1 ；二段磁选尾矿也作为总尾矿，精选的尾矿为中矿，以精选得到的精矿为给矿进行阳离子反浮选，浮选采用一次精选，一次扫选工艺，浮选的两个泡沫产品和在一起也作为中矿，与精选尾矿一起作为铁精矿产品，以浮选的底流即精矿为给矿进行化学浸出，最后经洗涤后得到超级铁精矿。综合来看，以上专利申请给出的技术方案的主要不足之处是无法从低品位铁矿直接制取超级铁精矿，而且处理工艺复杂，一般都用到了选冶联合的方法，技术流程长
发明内容
本发明的目的就在于克服现有技术存在的上述不足，给出一种用低品位磁铁矿石制取超级铁精矿的方法。该方法可从低品位铁矿直接制取超级铁精矿，既增加资源的经济价值，又提升产品的技术含量和附加值，从而把一些通常认为无价值或认为利用价值不高的铁矿资源变成了有价资源。一般来说，含铁品位低于30%的铁矿就属于低品位铁矿，由于我国铁矿石对外依存度为50%，所以开发低品位铁矿石的利用技术十分必要。本发明给出的技术解决方案是这种用低品位磁铁矿石制取超级铁精矿的方法， 其特点是由以下步骤构成(1) 一段磨矿将破碎后的含铁品位低于30%的铁矿原矿石在格子型或溢流型球磨机里进行一段磨矿，控制磨矿细度为-0. 075mm占55 65%，具体细度由矿石性质确定；(2)第一步弱磁选将分级机的溢流给入弱磁选机进行分选，控制弱磁选机磁场强度为800 14000e ;(3) 二段磨矿将弱磁选得到的粗磁铁精矿给入用于再磨矿的小型磨机中进一步细磨，再磨矿的磨矿细度控制在-0. 038mm占70 95%，其目的是使磁铁矿矿物与其它矿物尤其是脉石矿物充分单体解离，具体细度由矿石性质确定；(4)第二步弱磁选将再磨矿的分级机溢流给入用于第二步弱磁选的磁选机进行二步分选，控制弱磁选机磁场强度为700 IOOOOe ； (5)反浮选将第二步弱磁选得到的磁铁精矿经加药、调浆、搅拌后给入浮选机进行反浮选，添加NaOH 480 520克/吨、淀粉1000 1100克/ 吨、CaCl2 45 55克/吨、脱硅剂1200 1300克/吨，脱去磁铁精矿中的石英矿物，槽底产物即为超级铁精矿矿浆；(6)产品处理将反浮选的槽底产物进行浓缩、过滤、干燥，得到超级铁精矿。本发明步骤(5)中采用的脱硅剂为常见的选矿药剂可从市场上采购。本发明与现有技术相比，其有益效果是只运用单一选矿方法制取超级铁精矿， 工艺流程简单，便于操作，不涉及不同专业之间的协调配合。
附图为本发明的工艺流程图。 具体实施方案下面结合具体实例和附图对本发明的技术方案做详细介绍， 实施例1。试验铁矿石为黑龙江某地铁矿石。该铁矿石含铁品位为21. 31%，其中磁性铁为 16. 41%。采用阶段磨矿一阶段磁选一铁精矿反浮选制取超级铁精矿的工艺流程，获得了较好的技术指标。主要的技术参数为一段磨矿细度为-0. 075mm占60%，磁场强度为1250 Oe ；二段磨矿细度为-0. 038mm占74. 45%，磁场强度为8500e ；磁选铁精矿再经过反浮选，添加NaOH 500克/吨、淀粉 1000克/吨、CaCl2 50克/吨、脱硅剂1250克/吨，得到含铁71. 52%，铁回收率为32. 04%的超级铁精和含铁68. 41%、铁回收率42. 94%的普通铁精矿； 铁总回收率为74. 98%。试验结果超级铁精矿铁品位71. 52%。铁回收率32.04%ο二氧化硅含量0· 5%。实施例2。
试验矿石为内蒙古某地铁矿石。该铁矿属于超贫磁铁矿，含铁品位仅11. 18%，其中磁性铁只有6. 33%。采用阶段磨矿一阶段磁选一铁精矿反浮选制取超级铁精矿的工艺流程，获得了较好的技术指标。主要的技术参数为一段磨矿细度为-0. 075mm占60%，磁场强度为103. 50 kA/m ；二段磨矿细度为_0. 045mm占92%，磁场强度为63. 69 kA/m ；磁选铁精矿再经过反浮选，添加NaOH 480克/吨、淀粉 1050克/吨、CaCl2 45克/吨、脱硅剂1200 克/吨，得到含铁71. 02%，铁回收率为23. 75%的超级铁精。试验结果超级铁精矿铁品位71. 02%。铁回收率23.75%。二氧化硅含量1.2%。实施例3。试验铁矿石为新疆某地铁矿石。该铁矿石含铁品位为观.5%，其中磁性铁为 22. 36%。采用阶段磨矿一阶段磁选一铁精矿反浮选制取超级铁精矿的工艺流程，获得了较好的技术指标。主要的技术参数为一段磨矿细度为-0. 075mm占55%，磁场强度为1100 Oe ；二段磨矿细度为-0. 038mm占80%，磁场强度为IOOOOe ；磁选铁精矿再经过反浮选，添加 NaOH 520克/吨、淀粉 1100克/吨、CaCl2 55克/吨、脱硅剂1300克/吨，得到含铁 71. 80%，铁回收率为38. 4%的超级铁精。试验结果超级铁精矿铁品位71. 80%。铁回收率38.4%ο二氧化硅含量0· 15%。实施例4。试验矿石为吉林某地铁矿石。该铁矿属于贫磁铁矿，含铁品位仅15. 8%，其中磁性铁仅为10. 53%。采用阶段磨矿--阶段磁选一铁精矿反浮选制取超级铁精矿的工艺流程，获得了较好的技术指标。主要的技术参数为一段磨矿细度为-0. 075mm占65%，磁场强度为 1100 Oe ；二段磨矿细度为-0. 038mm占90%，磁场强度为9000e ；磁选铁精矿再经过反浮选， 添加NaOH 510克/吨、淀粉 1020克/吨、CaCl2 52克/吨、脱硅剂1230克/吨，得到含铁71. 12%，铁回收率为28. 5%的超级铁精。试验结果超级铁精矿铁品位71. 12%。铁回收率28.5%。二氧化硅含量0· 95%。
权利要求
1. 一种用低品位磁铁矿石制取超级铁精矿的方法，其特征在于由以下步骤构成(1)一段磨矿将破碎后的含铁品位低于30%的铁矿原矿石在格子型或溢流型球磨机里进行一段磨矿，控制磨矿细度为-0. 075mm占55 65%，具体细度由矿石性质确定；(2)第一步弱磁选将分级机的溢流给入弱磁选机进行分选，控制弱磁选机磁场强度为 800 14000e ；(3)二段磨矿将弱磁选得到的粗磁铁精矿给入用于再磨矿的小型磨机中进一步细磨， 再磨矿的磨矿细度控制在-0. 038mm占70 95%，以使磁铁矿矿物与其它矿物尤其是脉石矿物充分单体解离，具体细度由矿石性质确定；(4)第二步弱磁选将再磨矿的分级机溢流给入用于第二步弱磁选的磁选机进行二步分选，控制弱磁选机磁场强度为700 IOOOOe ；(5)反浮选将第二步弱磁选得到的磁铁精矿经加药、调浆、搅拌后给入浮选机进行反浮选，添加NaOH 480 520克/吨、淀粉1000 1100克/吨、CaCl2 45 55克/吨、脱硅剂1200 1300克/吨，脱去磁铁精矿中的石英矿物，槽底产物即为超级铁精矿矿浆；(6)产品处理将反浮选的槽底产物进行浓缩、过滤、干燥，得到超级铁精矿。
全文摘要
一种用低品位磁铁矿石制取超级铁精矿的方法，其特点是有以下步骤(1)一段磨矿将破碎后的含铁品位低于30%的铁矿矿石在格子型或溢流型球磨机里磨矿；(2)第一步弱磁选将分级机的溢流给入弱磁选机进行分选；(3)二段磨矿将弱磁选得到的粗磁铁精矿给入用于再磨矿的小型磨机中进一步细磨；(4)第二步弱磁选将再磨矿的分级机溢流给入用于第二步弱磁选的磁选机进行二步分选；(5)反浮选将第二步弱磁选得到的磁铁精矿经加药、调浆、搅拌后给入浮选机进行反浮选；(6)产品处理将反浮选的槽底物进行浓缩、过滤、干燥，得到超级铁精矿。本发明把一些通常认为无价值或认为利用价值不高的铁矿资源变成了有价资源。
文档编号B03B1/00GK102527492SQ20101057634
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者于雪, 尹文新, 李闯, 陈新林, 马忠臣 申请人:沈阳有色金属研究院