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1、铁矿选矿工艺铁矿选矿工艺 第二讲 矿山选矿新技术 新设备与新工艺 北方重工 联系方式 nikko chen 1 磁铁矿分选工艺 1 1 弱磁 阳离子反浮选工艺 1 2 弱磁 阴离子反浮选工艺 1 3 全磁分选工艺 2 赤铁矿分选工艺 2 1 连续磨矿 弱磁 强磁 阴离子反浮选工艺 2 2 阶段磨矿 粗细分选 重 磁 阴离子反浮选工艺 2 3 阶段磨矿 粗细分选 磁 重 阴离子反浮选工艺 2 4 红铁矿阴离子反浮选工艺的高效节能 目 录 1 磁铁矿分选工艺 磁铁矿是人类最早利用的矿石之一 而且磁铁矿选矿是 铁矿石选矿工作的主体 多年来磁铁矿选矿技术不断发展和 进步 从60 70年代磁选设备的永磁
2、化到80年代细筛工艺的应 用 使磁铁矿选矿生产指标有了较大的改善 但是目前入选 的磁铁矿粒度逐渐细化 使得磁团聚在选别中的负面影响日 益明显 磁性夹杂和非磁性夹杂导致依靠单一的磁选法提高 精矿品位越来越难 而同时 2000年以后 随着钢铁工业的 发展 对原料的要求越来越高 许多单位和矿山围绕 提铁降 硅 做了大量的研究开发工作 并采用各种不同的技术方案对 选矿厂进行了卓有成效的改造 取得了显著效果 使我国磁 铁矿品位提高到了68 85 SiO2由8 9 降至4 目前每年我国铁精矿产量中磁选铁精矿产量占3 4 所以处理好贫 磁铁矿石的选矿技术及工艺十分重要 磁铁矿石虽易分选 但是 要 得到高质量
3、的铁精矿也并不容易 2000年以前的几十年里 我国磁铁 矿石通过细磨 细筛 脱泥 多段弱磁选工艺 其铁精矿品位一般在 63 66 SiO2 8 11 不仅铁品位低 更重要的是SiO2含量高 对高 炉炼铁入炉原料实现 精料方针 和高炉炼铁效益有重大影响 巴西铁 矿石含铁64 67 SiO2 2 1 澳大利亚铁矿石含铁63 65 SiO2 5 3 我国铁矿资源比较丰富 就储量而言仅次于俄罗斯 加拿大 澳 大利亚和巴西等国家 在铁矿资源中 鞍山式铁矿分布最广 是我国 最重要的铁矿床 其储量约占全国铁矿石总储量的一半以上 而且规 模一般比较大 其矿石类型以磁铁矿为主 是当前国内铁矿选矿厂最 主要的入选
4、矿石类型 影响磁铁矿铁精矿质量的主要原因是磁铁矿和 石英等脉石矿物连生体的存在 只用多次弱磁选和水力洗选等方法难 以将这种连生体分选出去 我国通过多年实践得出如下方法可以分出 连生体 1 弱磁 阳离子或阴离子反浮选法 我国目前入选的磁铁矿由于粒 度细 使得磁团聚在选别中的负面影响日益明显 导致依靠单一的磁 选法提高精矿品位越来越难 把磁选法与阴离子反浮选结合起来 实 现选别磁铁矿石过程中的优势互补 有利于提高磁铁矿石选别精矿品 位 利用连生体中石英和浮选药剂作用后 表面疏水可以粘附在气泡 上易于浮选的特性 实现与单体磁铁矿物的分选 如鞍钢弓长岭磁铁 矿选矿厂采用阳离子反浮选 可将含铁64 65
5、 SiO2 8 10 的弱磁 选铁精矿提高到含铁68 5 69 5 SiO2降低到4 3 5 太钢尖山磁 铁矿选矿厂采用阴离子反浮选法 可以将含铁65 75 SiO2 8 5 的弱 磁选铁精矿提高到含铁69 08 SiO2降低到4 3 5 2 弱磁 磁选柱分选法 全磁选工艺 如本钢歪头山和南芬选矿 厂用磁选柱有效将石英连生体从铁精矿中分选出去 精矿铁品位可提 高至69 5 左右 精矿中的SiO2含量降至4 以下 尾矿品位和金属回 收率基本不变 新增加加工成本小于20元 t 其典型流程如下图所示 磁铁矿选矿典型流程 CTB1021磁选机 ZPG 72 6盘式过滤机 MQY3200 4500mm溢
6、流型球磨机 BX1021磁选机 3000mm永磁脱水槽 3000mm永磁脱水槽 筛孔5mm自返筛 PX1200 180旋回破碎机 溢流回水 MVS2020高频振网筛 滤液返回 MQY3200 4500mm溢流型球磨机 CTB1021磁选机 MVS2020高频振网筛 BX1024磁选机 CXZ60磁选柱 原矿 CTDG1516N型大块矿石磁选机 5500 1800mm湿式自磨机 2FLC 2400mm沉没式双螺旋分级机 FX250 6水力旋流器 BX1021磁选机 53m 30m浓缩机 尾矿坝 废石 精矿 除此之外 还有超细碎 湿式磁选抛尾工艺 该工艺是将矿石细 碎至5mm或3mm以下 然后用永
7、磁中场强磁选机进行湿式磁选抛尾 该工艺对于节能降耗 有效利用极贫铁矿石和提高最终铁精矿质量具 有特别重要的意义 马钢高村铁矿为了开发利用品位20 以下铁矿石 试验研究采用高压辊磨机将矿石细碎至3mm以下 中场强湿式磁选 抛除40 左右粗粒尾矿 将入磨物料的铁品位提高至40 左右 经再 磨再选后获最终铁精矿 该工艺最终铁精矿品位达65 以上 SiO2含量 降至4 以下 尾矿品位10 以下 另外 山东莱芜铁矿 金岭铁矿等 采用锤碎机 湿式永磁中场强磁选工艺 入选物料的粒度为 5mm占 80 以上 可抛除产率30 40 左右的粗粒尾矿 1 1 磁选 阳离子反浮选工艺 弓长岭矿业公司选矿厂是年处理超过
8、1000万吨的磁铁矿选 矿厂 原采用阶段磨矿 单一磁选 细筛再磨流程处理磁铁矿 石 精矿品位65 50 SiO2含量8 9 2001年对磁选精矿 研究采用阳离子反浮选 磁选 中矿再磨流程 工艺流程如下 图所示 并开发了可在低温 15 条件下应用的阳离子捕收 剂 经工业改造 取得铁精矿品位达到68 89 比改造前提高 了3 34个百分点 SiO2含量为4 09 比改造前的8 31 降低了 4 22个百分点 浮选尾矿品位10 12 浮选作业精矿产率 92 铁回收率只由83 降低为80 的指标 2004年 在国内 首次将微泡型浮选柱用于铁矿石阳离子反浮选作业 简化了流 程 铁精矿品位 69 15 更
9、高 此外 试验使用新研制的GE 601阳离子捕收剂 它比十二胺产生的泡沫流动性好 具有良 好的捕收性 选择性和耐低温性 精矿 浮选给矿 浮选 精选 浮选 扫选 磁 选 磨矿 磁 选 尾矿 弓长岭矿业公司选矿厂磁选精矿阳离子反浮选工艺流程 弓长岭铁矿选矿厂阳离子反浮选车间和浮选柱 粗选九槽精选四槽 浮选机生产流程 精矿 尾矿 一选磁精矿一选磁精矿一选磁精矿 精矿 浮选柱试验流程 尾矿 弓长岭铁矿浮选柱与浮选机系统 1 2 磁选 阴离子反浮选工艺 太钢尖山铁矿对磁选精矿采用阴离子反浮选工艺 并采用 高效阴离子捕收剂MH 80 经一次粗选 一次精选 三次扫选 使铁精矿品位从65 56 提高到69 1
10、2 SiO2含量从8 35 降 至3 56 以下 反浮选作业回收率达98 58 目前 酒钢选厂进行了焙烧磁选精矿的阴离子反浮选改造 实践 鲁南矿业公司 大孤山选厂也进行了磁铁矿阴离子反浮 选技术的研究 均取得了较好的效果 该工艺将逐渐在我国磁 铁矿矿山推广 太钢尖山铁矿磁选 反浮选工艺 1 3 全磁分选工艺 长期以来 大多数磁铁矿选矿厂一直采用常规的筒式磁选机作为磁铁 矿精选设备 虽然在磁选机规格 给矿方式 槽体结构等方面作了大量的 技术改造 但是由于强烈的 磁团聚 作用 使磁选过程选择性降低 产生 磁性夹杂 和 非磁性夹杂 造成最终磁铁矿精矿中SiO2含量居高不下 高 达6 5 以上 为了获
11、得高品质铁精矿 一些选矿厂选择各种全磁流程分选 法 可在工业试验中获得铁精矿品位 69 SiO2含量在4 以下的先进指 标 全磁流程分选法主要靠各种新型磁选设备的搭配组合实现对磁铁矿的 有效分选 其中比较典型的设备有磁选柱 高频振动细筛 磁场筛选机 磁聚机 脱磁器等 这些设备与传统弱磁选设备组合使用 极大提高了磁 选技术的进步 与反浮选提铁降硅相比 全磁流程分选法突出了流程简单 工艺可靠 投资省 工期短 运行成本低 无环境污染等优势 但全磁 流程的推广也有一定的限制 对于微细粒嵌布的磁铁矿往往不能得到良好 的指标 歪头山的全磁分选流程是典型的新型磁选设备组合 原主厂房的三磁 精矿由渣浆泵送至新
12、厂房 经过高频振动细筛 磁选机 磁选柱得到合格 精矿 磁选的尾矿为最终尾矿 筛上及磁选柱中矿合并经浓缩磁选后进 入球磨机与水力旋流器构成的闭路磨矿系统进行细磨至 0 076mm85 后 进入磁选 细筛 磁选获得合格精矿 磁选的尾矿为最终尾矿 细筛的筛 上产品返回浓缩再磨再选 精矿 和精矿 合并给入过滤机 过滤滤液返 回原厂房分级作业 过滤滤饼给入胶带机转运至精矿仓 该流程为单一弱磁全磁选流程 无药剂 无污染 流程切入点准确 开口少 对于优化整体工艺流程 达到降硅提铁的最终目的 合理而经济 工艺简单可靠 设备成熟先进 铁精矿由67 提高到69 以上 SiO2由 6 5 降到4 5 以下 降硅提铁
13、效果显著 除此之外 南芬铁矿选矿厂 大孤山铁矿选矿厂 板石沟铁矿选矿厂 峨口铁矿选矿厂 硖口驿铁矿选矿厂 水厂选矿厂均采用全磁流程处理 磁铁矿石 歪头山铁矿全磁工艺流程南芬铁矿全磁工艺流程 2 赤铁矿分选工艺 在赤铁矿的分选工艺方面 主要体现在赤铁矿的强磁选 阴离子反浮选 技术的应用 我国红矿资源储量大 可选性差 主要分布在辽宁 河北 甘肃 安徽 内蒙 河南 湖北 山西 贵州等地 红矿选矿一直是我国选矿界的一大难题 20世纪50年代至70年代 主流 技术是焙烧 磁选和单一浮选 生产指标较差 鞍钢东鞍山选矿厂是处理 能力最大的贫赤铁矿浮选厂 精矿品位 62 回收率 70 处理难选矿时 精矿品位
14、59 回收率仅46 左右 2 001年来 鞍钢调军台选矿厂 齐大山选矿厂 东鞍山选矿厂和舞阳矿 业公司成功地研究出连续磨矿 弱磁 强磁 阴离子反浮选 阶段磨矿 粗细分选 重 磁 阴离子反浮选和阶段磨矿 粗细分选 磁 重 阴离子反浮 选全套工艺流程 并配套开发了新型高效阴离子捕收剂 RA系列和MZ系 列 和相应的药剂制度 在国内外首次成功地将阴离子反浮选技术工业应 用于赤铁矿选矿 在齐大山铁矿选矿分厂取得精矿品位66 80 SiO2含量3 90 精矿 回收率84 28 的指标 在齐大山选矿厂取得精矿品位67 10 SiO2含量 4 50 精矿回收率72 的指标 两个选矿厂的选矿技术经济指标达到国
15、 际领先水平 东鞍山选矿厂铁精矿品位出达到了65 以上 取得历史性突 破 这一创新性的成果为阴离子反浮选在我国红矿选矿厂的推广应用起到 了示范作用 此后司家营选矿厂 舞阳红铁矿选矿厂 弓长岭红铁矿选矿 厂 关宝山 鞍千矿业公司红铁矿选矿厂均已按此流程新建或改建 并取 得成功 至此 我国红矿选矿技术取得了突破性进展 全行业技术水平和 经济效益得到大幅提升 鞍钢齐大山铁矿选矿分厂连续磨矿 弱磁 强磁 阴离子反浮选工艺流程 2 1 连续磨矿 弱磁 强磁 阴离子反浮选工艺 鞍钢调军台选矿厂的连续磨矿 弱磁 强磁 阴离子反浮选工艺流程 结构合理 因为从我国从红铁矿选矿目前现状看 强磁选是最有效的抛 尾手
16、段之一 阴离子反浮选是提高精矿品位最有效手段之一 同时 强磁选与阴离子反浮选的结合有利于实现工艺流程的优势互补 这不仅表现在两个工艺本身提质降尾上 也表现在强磁选能为反浮选 提供良好的选别条件上 该工艺流程便于生产稳定操作 据齐大山铁矿石嵌布粒度细的特点 连续磨矿工艺直接将矿石磨至单体解离度较高的水平 避免了阶段磨矿 中矿再磨量的波动较大和效率不高给流程带来负面影响的问题 另外 用强磁机脱泥抛尾 既为阴离子反浮选工艺准备了较高品位的入选物料 也消除了原生矿泥和次生矿泥对阴离子反浮选工艺的影响 且强磁选 本身具有较好的稳定性 阴离子反浮选本身由于强磁选为其提供了较好 入选物料 故也具有较好的稳定性 因此 连续磨矿 弱磁一强磁一阴离子反浮选 工艺控制好最终 磨矿粒度后 工艺具有较好的稳定性 对矿石具有较强的适应性 便于生产稳定操作 最后 该工艺流程具有较好的工艺操作特点 由于该工艺具有精 矿品位高 浮选温度低 适于管道运输 分选效果好 浮选泡沫稳 定性好流动性好等工艺特点 在生产操作上易于控制 有利于生产 指标的稳定 当然 该工艺流程存在因为磨矿粒度细而导致选矿成本高的问题 鞍钢调军台选矿
