一种弱磁性难选铁矿石磁化焙烧-智能预选联合抛废方法与流程

本发明属于矿物加工技术领域，具体涉及一种弱磁性难选铁矿石磁化焙烧-智能预选联合抛废方法。

背景技术：

我国铁矿石资源贫矿多、磁性矿少，弱磁性难选铁矿石约占总储量的70%以上，弱磁性铁矿石预选抛废一直是矿山企业的一大难题，酒钢公司镜铁山桦树沟矿区年产100mm以下粒级弱磁性镜铁矿约450万吨，由于镜铁山矿地理环境位置受限，无法建设选矿厂，加之镜铁矿选别需要进行磁化焙烧后才能采取弱磁选-反浮选工艺取得品位58-60%的铁精矿，因此，酒钢公司将选矿厂建设在距离矿山78km的酒钢冶金厂区，矿石输出运费为25元/t，焙烧成本为32元/t，桦树沟矿区为地下开采，采出矿围岩含量8-12%，其中，部分矿体围岩含量高达30-40%，为节约矿石输出运输、焙烧成本，酒钢公司于2002年建设了强磁感应辊预选系统，将100mm以下粒级镜铁矿分为15mm以下、15-50mm、50-100mm三个粒级范围进行预选抛废，酒钢镜铁山桦树沟镜铁矿地质品位为34%，围岩属含铁千枚岩和含铁碧玉，品位4-8%，预选设计抛废尾矿品位15%，运行后，15mm以下粒级镜铁矿抛废尾矿品位达到20%以上，抛废尾矿中仍然含有70%的矿石，抛废效果不好，主要原因是15mm以下粒级难选矿离开磁辊时，细粒级部分矿石随围岩被抛出，导致预选尾矿品位偏高；15-50mm和50-100mm粒级镜铁矿无法实现抛废，主要原因是矿石随皮带转动的惯性力大于磁辊对矿石的吸力，无法将矿石与围岩有效分离，一直停用。可见，弱磁性难选铁矿石预选抛废难，且围岩混入的矿石增加了矿石运输、焙烧、选别成本，因此，迫切需要开发一种弱磁性难选矿的预选抛废工艺技术。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种弱磁性难选铁矿石磁化焙烧-智能预选联合抛废方法，以解决弱磁性难选铁矿石预选抛废难的问题。

本发明的技术方案是：一种弱磁性难选铁矿石磁化焙烧-智能预选联合抛废方法，其特征在于包括以下步骤：

a、对100mm以下粒级弱磁性难选铁矿石进行粒度分级，分为15mm以下、15-50mm、50-100mm三个粒级范围；

b、对步骤a得到的15mm以下粒级难选铁矿石采用回转窑进行磁化焙烧，焙烧矿冷却至常温时，焙烧矿采用全密封螺旋干式磁选机进行预选抛废；

c、对步骤a得到的15-50mm和50-100mm粒级弱磁性难选铁矿石采用不同型号的x射线透射智能选别设备分别进行一级预选抛废。预选抛废达到预选精矿恢复到地质品位、预选尾矿高于围岩品位0.5个百分点以下的目标。

大量试验数据证明，15mm以上粒级弱磁性难选铁矿石采用强磁感应辊不能实现有效抛废，原因是粗颗粒物料随皮带转动的惯性力大于磁场吸力，因此，矿石随围岩一同被抛出，不能实现矿物分离。因此，15mm以上粒级弱磁性难选铁矿石选用x射线透射智能选别设备进行预选抛废。15-50mm和50-100mm粒级弱磁性难选铁矿石预选抛废选用机型的差别主要是空气喷枪大小不同，粒度大则用的喷枪也大。x射线透射智能选别设备工作原理是模仿手选的动作，用机械和电的组合进行分离矿物的选矿方法。即预选抛废物料利用振动给料机平铺在3m/s高速转动的皮带上，x射线在皮带上方对每一块物料进行透射识别，利用不同矿物成分和性质反馈光电信号的差异，通过电脑识别建立各类矿石、围岩信息库，生产时，超高速x射线探测器采集系统对每一块物料进行透射识别，信号传输至电脑，电脑经过后台快速计算判定属于矿石还是废石，下达指令启动喷吹执行机构动作，精准喷射设定废石或矿石，将矿物分离。15-50mm和50-100mm粒级弱磁性难选铁矿石预选抛废选用x射线透射智能选别设备，能够实现预选尾矿品位控制在围岩含铁品位以内的目标。

作为本发明的进一步改进，在步骤b中，焙烧温度为650-700℃，以煤粉作为还原剂，还原剂配入量为矿石重量的1.5-2%，焙烧时间为45-60min。

作为本发明的进一步改进，在步骤b中，预选抛废采用磁场强度2000-2200gs，预选尾矿品位控制在8%以下，预选尾矿外排。由于0-15mm细粒级弱磁性难选铁矿石焙烧矿粒度细、扬尘大，采用磁滑轮、智能选别装置无法有效抛废，通过大量试验，选择全密封螺旋干式磁选机进行预选抛废处理，全密封螺旋干式磁选机主要由壳体、内置360°包角固定磁系的磁滚筒2个、磁系外筒皮焊接螺旋输送叶片构成，滚筒转速由变频控制，当0-15mm弱磁性难选铁矿石焙烧矿从给料口给入磁滚筒选别区域时，由于螺旋磁滚筒高速转动，经磁化焙烧已有磁性的难选铁矿石焙烧矿吸附在筒体上，由螺旋叶片推动向前移动，移动的同时在固定磁系作用下进行多次磁翻滚吸附，将围岩甩入底箱，从尾矿排矿口排出，磁滚筒选出的精矿从精矿口排出。全密封螺旋干式磁选机的2个磁滚筒安装在同一个全密封外壳体内，滚筒转速由变频系统控制，根据所选矿石性质和指标要求设定，具有通过调整滚筒转速达到控制粗精矿品位、金属回收率和尾矿品位等指标的优势。0-15mm粒级弱磁性难选铁矿石焙烧矿经过全密封螺旋干式磁选机预选抛废处理，能够将抛尾品位控制在高于围岩含铁品位范围内，通过磁化焙烧增加弱磁性难选铁矿石的磁性，使其与围岩的磁性具有明显差别，再通过全密封螺旋干式磁选机进行预选抛废处理，即可解决细粒级弱磁性难选铁矿石预选抛废难的问题。

作为本发明的进一步改进，弱磁性难选铁矿石包括镜铁矿、赤铁矿、褐铁矿或复杂共生矿。

与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：本发明将100mm以下粒级弱磁性难选铁矿石粒度分级为15mm以下、15-50mm、50-100mm三个粒级后，针对不同粒级范围弱磁性难选铁矿石特性，采用不同工艺方法对各粒级范围难选铁矿石进行预选抛废处理，从而实现弱磁性难选铁矿石全粒级有效抛废处理，将入选弱磁性难选铁矿石恢复到地质品位，最大限度地减少了入选围岩量，提高了入选品位，从而降低选矿成本，改善铁精矿质量，效益显著；与现有仅强磁感应辊多级预选抛废工艺相比，抛废品位降低7个百分点，金属回收率提高20个百分点以上。由于采矿方式和资源贫化，难选铁矿石中通常含有10%左右的废石或围岩，15mm以下难选铁矿石通常采用磨细强磁选的方式进行处理，存在精矿品位低、金属回收率低的问题，本发明先利用磁化焙烧方式将弱磁性的难选铁矿石还原成强磁性矿物，再利用干式磁选的方式预选，可以进行有效抛废，减少入选铁矿石处理量，以节省生产成本。15-100mm粒级难选特矿石则先采用智能预选机进行提前抛废，再进行后续处理，符合选矿界“早选早抛”的理念，可以节省倒运费、焙烧磨选费用等。如此可以实现难选铁矿石全粒级提前预选，防止废石或围岩进入磨选系统，以降低生产成本。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面的实施例可以进一步说明本发明，但不以任何形式限制本发明。

通常来说，除了磁铁矿，其他铁矿石均为弱磁性铁矿石；品位40%以下、性质复杂、难以通过简单磁选处理的铁矿石为难选铁矿石。镜铁矿属弱磁性难选铁矿石的其中一类，以下实施例中的镜铁矿来源于酒钢镜铁山桦树沟矿区，取样原矿品位32%，围岩混入比例10-15%，围岩含铁品位5%以下。本发明的工艺流程如图1所示。

实施例1、

a、将100mm以下粒级镜铁矿进行粒度分级，分为15mm以下、15-50mm、50-100mm三个粒级范围，15mm以下粒级镜铁矿占47%、15-50mm粒级镜铁矿占25%、50-100mm粒级镜铁矿占28%；

b、对15mm以下粒级难选铁矿石采用回转窑防结圈内置螺旋焙烧炉进行磁化焙烧，焙烧温度700℃、还原剂煤比1.5%、焙烧时间60min，镜铁矿烧损10%，15mm以下粒级镜铁矿焙烧矿品位35.56%，焙烧矿冷却至常温时，采用场强2000gs全密封螺旋干式磁选机进行预选抛废，预选精矿品位38.96%、预选精矿作业产率90%、预选精矿对原矿产率38.07%，预选尾矿品位5%、预选尾矿产率10%、预选尾矿对原矿产率4.23%，预选尾矿品位在围岩含铁品位以内外排；

c、15-50mm和50-100mm粒级弱磁性难选铁矿石分别采用北京霍里思特科技有限公司的xndt-104(15-50)和xndt-104(50-100)智能预选机进行一级预选抛废，预选精矿品位36.76%、预选精矿产率85%、预选精矿对原矿产率45.05%，预选尾矿品位5%、预选尾矿产率15%、预选尾矿对原矿产率7.95%，抛废尾矿品位在围岩含铁品位以内外排。

本实施例最终实现100mm以下粒级弱磁性难选铁矿石全粒级预选抛废处理，取得预选精品位37.76%、产率83.12%、金属回收率98%的指标，减少了16.88%入选矿量，提高了5.76个百分点的入选品位，同时，抛尾品位控制在围岩含铁品位5%以下，从而降低选矿成本，改善铁精矿质量，效益显著。

实施例2、

a、将100mm以下粒级镜铁矿进行粒度分级，分为15mm以下、15-50mm、50-100mm3个粒级范围，15mm以下粒级镜铁矿占47%、15-50mm粒级镜铁矿占25%、50-100mm粒级镜铁矿占28%。

b.对15mm以下粒级难选铁矿石采用回转窑进行磁化焙烧，焙烧温度650℃、还原剂煤比2%、焙烧时间45min，镜铁矿烧损11%，15mm以下粒级镜铁矿焙烧矿品位35.96%，焙烧矿冷却至常温时，采用场强2200gs全密封螺旋干式磁选机进行预选抛废，预选精矿品位39.07%、预选精矿作业产率91%、预选精矿对原矿产率38.07%，预选尾矿品位4.5%、预选尾矿产率9%、预选尾矿对原矿产率3.76%，预选尾矿品位在围岩含铁品位以内外排；

c、15-50mm和50-100mm粒级弱磁性难选铁矿石分别采用北京霍里思特科技有限公司的xndt-104(15-50)和xndt-104(50-100)智能预选机进行一级预选抛废，预选精矿品位35.69%、预选精矿产率88%、预选精矿对原矿产率46.64%，预选尾矿品位4.9%、预选尾矿产率12%、预选尾矿对原矿产率6.36%，抛废尾矿品位在围岩含铁品位以内外排。

本实施例最终实现100mm以下粒级弱磁性难选铁矿石全粒级预选抛废处理，取得预选精品位37.21%、产率84.71%、金属回收率98.5%的指标，减少了15.29%入选矿量，提高了5.21个百分点的入选品位，同时，抛尾品位控制在围岩含铁品位5%以下，从而降低选矿成本，改善铁精矿质量，效益显著。