一种粗颗粒铁精矿管道输送工艺的制作方法

本发明属于采矿技术领域，尤其涉及一种粗颗粒铁精矿管道输送工艺。

背景技术：

攀钢密地选矿厂生产的钒钛铁精矿是攀钢高炉冶炼的原料，建厂40多年来，产品都是通过火车运输至攀钢炼铁厂。为降低铁精矿运输成本，2014年开始研究以管道输送替代火车输送项目。

铁精矿的管道运输是先将铁精矿制浆，然后采用管道运输矿浆。国内已建成的浆体长距离运输管道主要有太钢尖山铁精粉矿浆管道全程102公里、昆钢大红山铁精粉矿浆管道全程171公里、包钢白云鄂博铁精矿管道全程145公里、攀钢白马铁精矿管道全程97公里、贵州瓮福磷精矿浆体管道全程46公里等，这些精矿管道运输系统有一个共同点，即为细粒级物料输送，其物料粒度一般要求-200目≥95％或-325目≥70％，而密地选矿厂生产的铁精矿粒度为-200目含量55％±5％，参考国内已有的精矿粉管道输送，必须实施再磨矿工艺，将钒钛铁精矿磨细后才能进行管道输送。而再磨矿这一项仅投资就需上亿元，后续每年的磨矿费用高达6000多万，很大程度提高了运输成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种粗颗粒铁精矿管道输送工艺，本发明对密地选矿厂生产的粗颗粒铁精矿不磨矿即能够直接管道输送，大幅度降低了输送成本。

本发明提供一种粗颗粒铁精矿输送工艺，其特征在于，铁精矿浆的质量浓度为63～67％；输送压力为4.3～4.7mpa；浆料流速为1.7～2.0m/s；所述铁精矿的输送管道管径为φ300～φ350。

优选的，所述铁精矿的密度为4～5吨/m³。

优选的，所述铁精矿中-200目含量50～60％。

优选的，所述铁精矿中各成分质量分数如下：

tfe：54～55％；tio2：12～13％；v2o5：0.5～0.6％；s：0.7～0.8％；sio2:3～4％；cao：0.8～0.9％；mgo：3～4％；al2o3：3～4％；p：0.001～0.002％；h2o：11～12％。

优选的，所述铁精矿的输送管道长度为14～16km。

优选的，所述铁精矿的输送管道管径为φ325。

优选的，所述浆料流速为1.8～1.9m/s。

优选的，所述铁精矿的输送压力为4.4～4.6mpa。

优选的，所述铁精矿浆按照以下步骤配制：

将铁精矿与水混合，配制成质量浓度为50～55％的矿浆，再将其浓缩至质量浓度63～67％，得到铁精矿浆。

本发明提供一种粗颗粒铁精矿输送工艺，铁精矿浆的质量浓度为63～67％；输送压力为4.3～4.7mpa；浆料流速为1.7～2.0m/s；所述铁精矿的输送管道管径为φ300～φ350。本发明中的浆料沉降过程中粗、细颗粒基本不分选，也就是说，不会产生粗颗粒先沉积而形成硬底的现象，保证了输送过程的稳定性；同时改进了输送压力和流速等工艺参数，使密地选矿厂中的钒钛铁精矿不需再磨，实现直接粗颗粒管道运输，降低了投资，节约了输送成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1样品一不同浓度的沉降曲线；

图2为本发明实施例1样品二不同浓度的沉降曲线。

具体实施方式

本发明提供一种粗颗粒铁精矿输送工艺，铁精矿浆的质量浓度为63～67％；输送压力为4.3～4.7mpa；浆料流速为1.7～2.0m/s；所述铁精矿的输送管道管径为φ300～φ350。

本发明优选按照以下步骤输送铁精矿：

将铁精矿加水配置成质量浓度50～55％的铁精矿浆，泵送至精矿浓缩池进行浓缩，浓缩至质量浓度63～67％范围，然后经喂料泵加压供给主管道活塞隔膜泵，通过管道进行输送。

在本发明中，所述铁精矿优选为攀枝花密地的钒钛铁精矿，该地的钒钛铁精矿密度4～5吨/m³，优选为4.616吨/m³；各成分含量如下：tfe：54～55％；tio2：12～13％；v2o5：0.5～0.6％；s：0.7～0.8％；sio2:3～4％；cao：0.8～0.9％；mgo：3～4％；al2o3：3～4％；p：0.001～0.002％；h2o：11～12％；各成分含量优选为tfe：54.01％；tio2：12.77％；v2o5：0.578％；s：0.795％；sio2:3.45％；cao：0.873％；mgo：3.138％；al2o3：3.786％；p：0.002％；h2o：11％。

在本发明中，该铁精矿粒度为-200目含量55±5％；具体的，铁精矿粒度0.6mm以下颗粒的含量为100％，0.5mm以下颗粒的含量为99.94％，0.2mm以下颗粒的含量94.49％，0.1mm以下颗粒的含量为65.44％，0.074mm(200目)以下颗粒的含量为56.55％，0.05mm以下颗粒的含量为50.98％。

在本发明中，所述输送管道的管径优选为φ300～φ350，更优选为φ325；所述管道长度优选为14～16kn，更优选为14km；所述浆料在管道内的流速优选为1.7～2.0m/s，更优选为1.8～1.9m/s；所述铁精矿浆的输送压力优选为4.3～4.7mpa，更优选为4.4～4.6mpa，最优选为4.5mpa。

本发明提供一种粗颗粒铁精矿输送工艺，铁精矿浆的质量浓度为63～67％；输送压力为4.3～4.7mpa；浆料流速为1.7～2.0m/s；所述铁精矿的输送管道管径为φ300～φ350。本发明中的浆料沉降过程中粗、细颗粒基本不分选，也就是说，不会产生粗颗粒先沉积而形成硬底的现象，保证了输送过程的稳定性；同时改进了输送压力和流速等工艺参数，使密地选矿厂中的钒钛铁精矿不需再磨，实现直接粗颗粒管道运输，降低了投资，节约了输送成本。

具体到实际生产中，按照本申请的输送工艺建成一条550万吨的铁精矿管道输送生产线，全长14km，通过一级加压泵站直接将钒钛铁精矿粉制浆后通过管道从密地选矿厂泵送至攀钢炼铁厂，节省再磨矿投资上亿元，年节省磨矿费用6000多万元。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种粗颗粒铁精矿输送工艺进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1矿浆沉降特性试验

样品一：密地选矿厂钒钛铁精矿粉，精矿粉粒度为-200目含量55％±5％；

样品二:将密地选矿厂生产的钒钛铁精矿进行细磨矿10分钟，磨至-200目大于90％的钒钛铁精矿粉。

两种样品重量浓度40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％沉降试验结果如图1和图2所示，图1为本发明实施例1样品一不同浓度的沉降曲线，图2为本发明实施例1样品二不同浓度的沉降曲线；图1和图2中，由下至上依次是各样品重量浓度为40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％的沉降曲线。

由图1和图2可以看出，密地选矿厂钒钛铁精矿粉沉降很快，就像其它添加絮凝剂的矿浆，在很短时间，10～15分钟就沉降下来，而且浓度越低，沉降越快；密地选矿厂铁精矿沉降还有一个显著特点，虽然矿浆沉降速度很快，但粗、细颗粒分选不严重，甚至可以说不分选，没有产生预期的矿浆沉降快，粗细颗粒分选，粗颗粒先沉积形成硬底的现象。

实施例2沉积层插入度试验

所谓插入度实验，就是一个直径0.6cm有机玻璃棒插到沉积层底需压法码重。

以实施例1中的样品一和样品二为例，同样采取实施例1中的质量浓度，结果参见表1，表1为本发明实施例2中两种样品不同浓度的插入度试验。

表1本发明实施例2中两种样品不同浓度的插入度试验

从插入度试验结果看，矿浆插入度较好，事故停车再启动比较容易。从矿浆沉降试验及插入度试验结果看，精矿磨与不磨的试验结果相近，在管道输送中的状况应该基本一致，因此密地选矿厂钒钛铁精矿不需再磨，可直接实施粗颗粒管道输送。

实施例3

密地选矿厂重量浓度50％的铁精矿矿浆，泵送至精矿浓缩池浓缩，浓缩精矿泵送至首端精矿贮浆搅拌槽，重量浓度保持在63％的搅拌槽底流，经喂料泵加压供给带有恒压吸入压力的主管道活塞隔膜泵，通过14km长、管径为φ325的精矿管线送至攀钢钒钢厂内新建过滤车间过滤作业。管内压力4.3mpa，矿浆流速1.9m/s。至此管道矿浆输送作业完成。除紧急停车外，管道长期连续运行。

系统设计的最大连续运行能力为694.44t/h，固体重量浓度最低为63％，最高67％。2016年全年管道输送钒钛铁精矿量445.7万吨，管道输送率达到93.67％，超设计指标3.27个百分点。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。