专利名称：一种磁铁矿的预处理方法
技术领域：
本发明涉及一种磁铁矿的预处理方法，属于矿物加工领域。
背景技术：
磨矿的根本目的，是使有用的单体颗粒和脉石颗粒在过磨最小的情况下，提高被回收矿物的单体解离程度，以满足磨矿及后续的选矿过程中对粒度的要求。随着矿产资源中可利用的富矿越来越少，贫矿的利用已经不可避免，这就对矿物加工前端的磨矿工艺和后续的选矿工艺提出了更高的要求，即要求在矿物磨细过程中尽量实现有用矿物的单体解离，从而提高矿物的品位。选择性磨矿技术就是实现这一要求的有效途径。为使矿石在磨细过程中产生选择性磨矿作用，公知的文献中已经报道了一些工艺技术和方法。刘全军在石英一磁铁矿体系选择性磨细研究一文中提出，因为石英和磁铁矿可磨度的差异，以及在单独磨矿和混合再磨时均表现出来的磨矿速度差异，导致破裂发生于两种矿物的共生面上，造成了选择性磨矿作用的发生。但该方法仅仅利用该种矿物本身具有的特殊性形成选择性磨矿，作用范围有限。范昌海提出将粗粒级磨矿产品入原磨机中再磨处理，可以使磨机内因增加了有用矿物含量而实现了选择性磨矿，但是重复再磨将导致能耗的增加。胡岳华也提出了利用一水硬铝石表面与铝硅酸盐矿物特别是高岭石、伊利石等的表面亲水/疏水性质的差异，在磨矿过程中添加浮选药剂而实现一水硬铝石选择性磨矿的方法。但是，浮选药剂的加入将导致后续浮选过程变得复杂，并且容易造成环境的污
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发明内容
本发明的目的在于提供一种磁铁矿的预处理方法，能够在矿物磨细过程中尽量实现有用矿物的单体解离，从而提高矿物的品位。本发明的技术方案是利用微波加热的选择性特点，对矿石进行微波加热，使矿石内部有用矿物与脉石晶粒边界上形成了热应力裂纹，矿石的破碎优先在这些裂纹处发生， 因此在后续的磨矿过程中矿物被更好的解离，提高了磁铁矿的磁选精矿产率和精矿品位。本发明的具体方法为将磁铁矿破碎至粒度20 50mm，在80 150°C下干燥30 60h，然后对其进行微波辐照25 70s，辐照后立刻将其放入常温条件下的水中冷却5 IOmin0所述样品破碎后的粒度优选为21 29mm。所述微波辐照装置的功率为1 6kW，频率为2350 2550MHz。本发明的原理是对磁铁矿进行破碎，是由于颗粒状的矿石比块状的矿石具有更大的比表面积，因而在微波加热过程中，能更加均勻地吸收微波能，从而大大地提高微波辐照的加热效率；破碎后的干燥，是由于水是较强的微波吸收体，在同等情况的微波加热过程中，水能够优先地被微波加热，从而降低了微波加热矿石的效果。如果将矿石中的水分脱去，微波加热时，微波将优先作用于有用矿物。根据材料和微波间的相互作用情况，将材料分为微波透过体、微波反射体、微波吸收体和两种以上介电常数不同的材料组成的混合体四大类。微波加热主要是通过微波在物料内部的能量耗散来直接加热物料，与常规加热由表及里的热传导加热方式不同。微波辐照具有选择性加热、加热速度快且热损失小的特点。 利用微波快速加热矿石基体中能吸收微波能的有用矿物将会产生热应力，这种热应力能够使得矿物颗粒沿其边缘产生裂隙，结果使矿样在后续工艺中变得更易于磨碎。磁铁矿属于吸波物质，在微波场中能显著吸收微波能量而被迅速加热，而脉石成分中的硅酸盐等矿物则不能吸 收微波，也就不能被微波直接加热。所以，微波辐射后矿物中不同组分间产生的温度梯度导致了晶粒间产生热应力，随着热应力的增大，晶粒间产生了微裂纹。在水淬处理后使得这些裂纹难以复原，最终使得矿石更容易磨碎。本发明与现有技术相比，具有以下积极效果 1.利用微波辐照，作用范围广泛。2.对环境友好，无污染。3.处理方法简单，易操作，成本低，易推广。
图1为本发明一种磁铁矿的预处理方法的工艺流程图； 图2为本发明实施例1中磁铁矿微波辐照前矿石的SEM图； 图3为本发明实施例1中磁铁矿微波辐照后矿石的SEM图。
具体实施例方式实施例1 参见图1，称取质量为50g的磁铁矿，对其进行破碎，破碎粒度20mm，对破碎后的磁铁矿在80°C下干燥30h，然后用功率为1KW、频率为2350MHZ的微波加热装置对样品进行微波辐照，辐照时间为25s，辐照后立刻将其放入常温条件下的水中冷却5min。从图2和图3的对比发现，经微波辐照后，矿石的表面出现微裂纹。对预处理后的磁铁矿进行磨矿处理，可使矿石粒度通过200目筛子的含量达到 80%以上。将磨矿处理后的磁铁矿进行磁选处理，磁铁矿的磁选精矿产率由未处理原矿时的 44%提高到72% ；且经过微波加热处理的矿石在磁选后，其精矿产品品位较原矿提高了 6%。实施例2 参见图1，称取质量为500g的磁铁矿，对其进行破碎，破碎粒度21mm，对破碎后的磁铁矿在100°c下干燥40h，然后用功率为3kW，频率为2450MHz的微波加热装置对样品进行微波辐照，辐照时间为60s，辐照后立刻将其放入常温条件下的水中冷却8min。对预处理后的磁铁矿进行磨矿处理，可使矿石通过200目筛子的含量达到80%以上。将磨矿处理后的磁铁矿进行磁选处理，磁铁矿的磁选精矿产率由未处理原矿时的44% 提高到72% ；且经过微波加热处理的矿石在磁选后，其精矿产品品位较原矿提高了 8%。实施例3 参见图1，称取质量为300g的磁铁矿，对其进行破碎，破碎粒度29mm，对破碎后的磁铁矿在150°C下干燥60h，然后用功率为6kW，频率为2550MHz的微波加热装置对样品进行微波辐照，辐照时间为70s，辐照后立刻将其放入常温条件下的水中冷却lOmin。对预处理后的磁铁矿进行磨矿处理，可使矿石通过200目筛子的含量达到80%以上。将磨矿处理后的磁铁矿进行磁选处理，磁铁矿的磁选精矿产率由未处理原矿时的44% 提高到72% ；且经过微波加热处理的矿石在磁选后，其精矿产品品位较原矿提高了 8%。
实施例4 参见图1，称取质量为400g的磁铁矿，对其进行破碎，破碎粒度50mm，对破碎后的磁铁矿在100°C下干燥50h，然后用功率为4kW，频率为2450MHz的微波装置对样品进行微波辐照，辐照时间为40s，辐照后立刻将其放入常温条件下的水中冷却8min。对预处理后的磁铁矿进行磨矿处理，可使矿石通过200目筛子的含量达到80%以上。将磨矿处理后的磁铁矿进行磁选处理，磁铁矿的磁选精矿产率由未处理原矿时的44% 提高到72% ；且经过微波加热处理的矿石在磁选后，其精矿产品品位较原矿提高了 6%。对比例
称取质量为50g磁铁矿，对磁铁矿进行破碎，样品破碎后的粒度为20mm，将破碎后的磁铁矿进行干燥，干燥时间为30h。干燥后的磁铁矿进行磨矿处理，矿石中粒度为200目的含量达为50 65%以上。将磨矿处理后的磁铁矿进行磁选处理，磁铁矿的磁选精矿产率为 44%。
权利要求
1.一种磁铁矿的预处理方法，其特征在于具体的处理方法为将磁铁矿破碎至粒度 20 50mm，在80 150°C下干燥30 60h，然后对其进行微波辐照，辐照后立刻将其放入常温条件下的水中冷却5 lOmin。
2.根据权利要求1所述的磁铁矿的预处理方法，其特征在于所述破碎粒度优选为 21 29mm。
3.根据权利要求1所述的磁铁矿的预处理方法，其特征在于微波辐照时间为25 70s。
4.根据权利要求1或3所述的磁铁矿的预处理方法，其特征在于所述微波辐照装置的功率为1 6kW，频率为2350 2550MHz。
全文摘要
本发明公开一种磁铁矿的预处理方法，属于矿物加工技术领域。先对样品进行破碎、干燥，然后进行微波辐照，辐照后立即水冷。本发明利用微波辐射具有选择性加热的特点，经过微波辐射后，矿石内部有用矿物与脉石晶粒边界上形成了热应力裂纹，矿石的破碎优先在这些裂纹处发生，因此，在后续的磨矿过程中矿物能被更好的解离，从而提高了磁铁矿的磁选精矿产率和精矿品位。
文档编号B02C19/18GK102343300SQ20111023593
公开日2012年2月8日 申请日期2011年8月17日 优先权日2011年8月17日
发明者张利波, 张泽彪, 彭金辉, 郭胜惠, 陈晋, 陈菓 申请人:昆明理工大学