一种磁铁矿高压辊磨与塔磨机作业的短流程选矿工艺

技术领域

本发明涉及选矿技术领域，具体为一种磁铁矿高压辊磨与塔磨机作业的短流程选矿工艺。

背景技术

我国是钢铁生产和消费大国，每年需要消耗十多亿吨的铁矿石原料，国内的铁矿山大多品位低，其处理的磁铁矿石占总铁矿石量的70％以上，几乎所有的磁铁矿都要进行破碎-预选-多段磨矿分级磁选的选矿工艺，有的选厂处理难选矿工艺流程不仅设备种类多，且工艺流程复杂，需要的建设厂房，占地空间较大，而采用破碎-高压辊磨-塔磨的选矿工艺，不仅可以节约设备投资，还可以节约大量的辅助工程，降低后续的选矿加工成本。

多年来的生产实践表明，利用低品位的铁矿石，“降耗”是关键，磨矿的能耗占整个破磨作业的70％以上，因此“多破少磨、能抛早抛”是低品位铁矿石的重要选矿理念，国内高压辊磨机设备技术经过近20年的发展，已经日趋成熟，且设备具备大型化、稳定性也高；大型弛张筛筛分设备经过近几年的发展也达到较高的水平，单机处理量达到1000t/h以上；立式磨机也称塔磨机经过近今年国内厂家的技术消化，最大设备单机功率也做到3000kw以上，由这些节能的高效装备，结合低品位矿选矿工艺特点，对低品位铁矿石进行破碎-高压辊磨-弛张筛分级-磁选抛尾-塔磨磨矿-磁选的选矿工艺，大部分选厂可以实现单线作业，对选厂简约化、设备大型化、管理集中化等都存在极大的进步。由于国内低品位矿山的特点，而相应的政策也支持选矿的尾矿作为机制砂使用，所有在选矿的同时兼顾回收建筑砂石料，可以起到变废为宝的目的，极大的增加的资源的利用效率，提高企业经济效益。本发明采用的工艺路线为磁铁矿原矿石破碎-磁滑轮预选-高压辊磨超细碎-筛分-磁选抛尾-塔磨机磨矿-磁选的工艺流程，主要设备为破碎机、高压辊磨机、磁选机、筛分设备、塔磨机，为尽量体现“能抛早抛、多碎少磨”的选矿理念，新工艺引入的关键设备为高压辊磨机、弛张筛、塔磨机，其他设备基本是大型化成熟设备。

高压辊磨机也叫高压对辊机，在金属矿使用的大都为合金柱钉结构的辊面，其设备结果由电机、减速机、机架、辊子、液压系统、进料器、控制系统等构成，设备工作时由两个辊子相对转动，辊子由辊轴、辊胎、辊面、辊钉组成，通常一个辊子为定辊，另一个辊子为动辊，给入物料工作时，液压系统给动辊加压挤压物料，使动辊和定辊之间对物料产生较强的工作压力，由于辊子的转速较慢，实施的是准静压粉碎，物料之间挤压应力可通过辊子压力来调节。高压辊磨机对物料破碎的优点在于对物料实施的是料层粉碎,是物料与物料之间的相互粉碎，这种准静压粉碎方式粉碎效率高，相对于传统的破碎和球磨技术有明显的提高，磨损也明显地减少。目前大量的高压辊磨机应用于金属矿辊压破碎，设备处理量大，作业率可以达到90％以上。弛张筛采用双质体亚共振原理，通过安装在倾斜筛箱上的弹性筛表面的放松和张力运动抛掷物料，弹性聚氨酯筛面以每分钟约800次的频率不断扩张和收缩，从而获得高加速度，有效防止筛孔堵塞，是一种用于对细、粘、湿等难筛分性物料进行高效筛分的设备。筛孔筛分下限达到1mm左右，设备作业率可以达到90％以上。塔磨机也称立式磨机，由搅拌桶、搅拌螺旋、传动装置、驱动装置构成，下部的搅拌筒体是磨矿区域，其内部悬挂着一个搅拌螺旋，加球从筒体的上部进行，给矿可以采用筒体上部或下部进行。给入的物料经介质研磨后，大部分合格的产品由于比重的原因，从磨机搅拌桶的顶部溢出，较粗的颗粒则留在磨机内继续被研磨。通常应用于矿山选矿厂的细磨作业，一般可节约能耗30％～50％，节约球耗及衬板消耗30％-40％，特殊使用场合节能幅度更高，在选厂磨矿生产中可大大地降低生产费用。塔磨机设备最大入料粒度可以达到5-0mm，磨矿粒度产品跨度大，易于代替多段磨矿作业，设备作业率可以达到90％以上。

结合相应的选矿设备及相应的选矿工艺，对低品位磁铁矿提出了无球磨工艺的短流程选矿工艺流程，选矿过程还兼顾的建材制砂，在高效利用低品位铁矿石资源时，达到了副产品的回收效果。低品位磁铁矿石经三段一闭路破碎，破碎产品粒度控制在建筑石子的粒度即30-0mm(25-0mm、20-0mm等等)，30-0mm的细碎物料进行干式磁滑轮抛尾，抛出的尾矿即可作为建筑石子使用，磁滑轮干选精矿进入高压辊磨机进行超细碎-筛分-磁选作业，新工艺在于细碎产品抛尾，高压辊磨后设置双层弛张筛筛分设备，采用5+2mm的双层筛孔(上层筛孔可以是4mm、5mm、6mm，下层筛孔可以是2mm、1.5mm、1.0mm)布置形式，+5mm粒级返回至高压辊磨给料，5-2mm中间粒级进入干选机分选，干选精矿返回至高压辊磨给料，干选尾矿即可作为建筑粗砂使用，-2mm粒级进入干选机，干选精矿进入塔磨磨矿磁选流程。塔磨磁选流程为，塔磨排矿进入磁选抛尾，精矿旋流器分级，沉砂返回塔磨机，溢流再次精选后过滤即可得到铁精矿产品。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种磁铁矿高压辊磨与塔磨机作业的短流程选矿工艺，解决了现有技术中，低品位磁铁矿的选矿成本相对较高，资源的综合利用效率相对较低，从而使得企业经济效益不佳的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种磁铁矿高压辊磨与塔磨机作业的短流程选矿工艺，具体操作如下：

S1、将低品位的磁铁矿石采用三段一闭路破碎，将矿石破碎至-30mm，30-0mm的细碎物料进行干式磁滑轮抛尾，抛出的尾矿即可作为建筑石子使用，磁滑轮干选精矿进入高压辊磨机超细碎作业；

S2、将步骤S1获得的干选精矿给入高压辊磨机给料仓进行辊压作业，辊压后的材料进行弛张筛筛分，筛分共分为3个材料，筛分粒度为+5mm、5-2mm、-2mm，其中5-2mm和-2mm物料再次进行粉矿干选机干式磁选，分别获得干尾矿粗砂、干选尾矿洗砂，+5mm物料和5-2mm干选精矿返回辊压给料，形成闭路循环，5-2mm干选尾矿建筑粗砂，2-0mm的干选尾矿建筑细砂，干选尾矿可以作为建材石料销售，2-0mm干选精矿进入后续塔磨磁选作业；

S3、将步骤S2获得的2-0mm干选精矿加入至塔磨机进行加工，随后将加工后的材料加入至湿式磁选机进行处理，合格的材料作为湿选尾矿输出，不合格的材料进行步骤S4；

S4、将获得的材料加入至旋流器进行分级操作，将不合格的材料重新进行步骤S3，合格的材料进行步骤S5；

S5、将获得材料加入至湿式磁选机内进行加工，并将其中的铁精矿取出并输出，其余材料作为湿选尾矿输出。

优选的，所述在步骤S1中，具体操作如下：

S11、将磁铁矿原矿依次进行粗碎、中碎和细碎操作；

S12、将步骤S11获得的材料进行筛分，颗粒小于等于30mm的材料进入步骤S13，颗粒大于30mm的材料重新进行步骤S11的细碎操作；

S13、将获得材料进行磁滑轮干选操作，将其分为干选精矿和干选尾矿，将干选尾矿作为最终材料之一排出，将干选精矿作为原料进行步骤S2。

(三)有益效果

本发明提供了一种磁铁矿高压辊磨与塔磨机作业的短流程选矿工艺。具备以下有益效果：

该磁铁矿高压辊磨与塔磨机作业的短流程选矿工艺，很好的降低了低品位磁铁矿的选矿成本，提高资源的综合利用效率，提高企业经济效益，在选矿的过程同时制备机制砂，有利于提高企业的竞争力，采用筛分-预选，预选精矿塔磨机磨矿磁选作业，抛除了传统球磨机磨矿的选矿流程，塔磨机具有磨矿粒度细，耗材少，电耗低的特点，高压辊磨+塔磨机形成的短流程选矿流程能大大降低选厂的选矿成本；

同时，整个工艺所涉及的改良均为现有工艺的延续或拼接，因此并不会出现现有设备废弃的情况，改良成本相对较低，适用于大规模生产。

附图说明

图1为普通三段破碎闭路筛分预选流程示意图；

图2为高压辊磨-筛分-干选流程意图；

图3为本发明磁铁矿破碎-辊磨-筛分-干选-塔磨磁选流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种磁铁矿高压辊磨与塔磨机作业的短流程选矿工艺，具体操作如下：

S1、将低品位的磁铁矿石采用三段一闭路破碎，将矿石破碎至-30mm，30-0mm的细碎物料进行干式磁滑轮抛尾，抛出的尾矿即可作为建筑石子使用，磁滑轮干选精矿进入高压辊磨机超细碎作业；

S2、将步骤S1获得的干选精矿给入高压辊磨机给料仓进行辊压作业，辊压后的材料进行弛张筛筛分，筛分共分为3个材料，筛分粒度为+5mm、5-2mm、-2mm，其中5-2mm和-2mm物料再次进行粉矿干选机干式磁选，分别获得干尾矿粗砂、干选尾矿洗砂，+5mm物料和5-2mm干选精矿返回辊压给料，形成闭路循环，5-2mm干选尾矿建筑粗砂，2-0mm的干选尾矿建筑细砂，干选尾矿可以作为建材石料销售，2-0mm干选精矿进入后续塔磨磁选作业；

S3、将步骤S2获得的2-0mm干选精矿加入至塔磨机进行加工，随后将加工后的材料加入至湿式磁选机进行处理，合格的材料作为湿选尾矿输出，不合格的材料进行步骤S4；

S4、将获得的材料加入至旋流器进行分级操作，将不合格的材料重新进行步骤S3，合格的材料进行步骤S5；

S5、将获得材料加入至湿式磁选机内进行加工，并将其中的铁精矿取出并输出，其余材料作为湿选尾矿输出。

其中，在步骤S1中，具体操作如下：

S11、将磁铁矿原矿依次进行粗碎、中碎和细碎操作；

S12、将步骤S11获得的材料进行筛分，颗粒小于等于30mm的材料进入步骤S13，颗粒大于30mm的材料重新进行步骤S11的细碎操作；

S13、将获得材料进行磁滑轮干选操作，将其分为干选精矿和干选尾矿，将干选尾矿作为最终材料之一排出，将干选精矿作为原料进行步骤S2。

实施例：

为了降低低品位磁铁矿的选矿成本，提高资源的综合利用效率，提高企业经济效益，在选矿的过程同时制备机制砂，有利于提高企业的竞争力。磁铁矿石原矿采用高压辊磨+塔磨高效选矿工艺流程实施方式为。

首先，将低品位的磁铁矿石采用三段一闭路破碎，将矿石破碎至-30mm，30-0mm的细碎物料进行干式磁滑轮抛尾，抛出的尾矿即可作为建筑石子使用，磁滑轮干选精矿进入高压辊磨机超细碎作业。破碎预选工艺流程见图1。

第二步，将图1流程磁滑轮预选的干选精矿给入高压辊磨机给料仓进行辊压作业，辊压后的产品进行弛张筛筛分，筛分共分为3个产品，筛分粒度为+5mm、5-2mm、-2mm，其中5-2mm和-2mm物料再次进行粉矿干选机干式磁选，分别获得干尾矿粗砂、干选尾矿洗砂，+5mm物料和5-2mm干选精矿返回辊压给料，形成闭路循环，其工艺流程见图2。磁铁矿原矿经过图1流程获得了30-0mm的干选精矿，干选精矿经图2的高压辊磨-筛分-干选流程获得了2-0mm的粉矿干选精矿，5-2mm干选尾矿建筑粗砂，2-0mm的干选尾矿建筑细砂，干选尾矿可以作为建材石料销售，2-0mm干选精矿进入后续塔磨磁选作业。

第三步：将图2流程的2-0mm获得的干选精矿进入塔磨机磨矿，进入磨机磨矿后的排矿先进入湿式磁选机分选，湿式磁选机分选后的尾矿直接抛弃，磁选机的精矿进入旋流器泵池，泵至旋流器分级，分级后的沉砂返回塔磨机磨矿，分级溢流进入湿式磁选机精选获得铁精矿。低品位磁铁矿石破碎磁滑轮预选-高压辊磨-筛分干选-干选精矿塔磨磨矿-磁选工艺流程见图3。

第四步：在铁精矿磨矿粒度要很细时，也可以采用塔磨机串联磨矿，一般可以两段塔磨机串联磨矿-磁选，磁选获得的铁精矿由于是矿浆，采用过滤机脱水后即可得到成本铁精粉销售。

综上所述，该磁铁矿高压辊磨与塔磨机作业的短流程选矿工艺，很好的降低了低品位磁铁矿的选矿成本，提高资源的综合利用效率，提高企业经济效益，在选矿的过程同时制备机制砂，有利于提高企业的竞争力，采用筛分-预选，预选精矿塔磨机磨矿磁选作业，抛除了传统球磨机磨矿的选矿流程，塔磨机具有磨矿粒度细，耗材少，电耗低的特点，高压辊磨+塔磨机形成的短流程选矿流程能大大降低选厂的选矿成本。

同时，整个工艺所涉及的改良均为现有工艺的延续或拼接，因此并不会出现现有设备废弃的情况，改良成本相对较低，适用于大规模生产。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。