CN101352697A - 弱磁性铁矿石的选矿新工艺及其专用的新型强磁干选机 - Google Patents

Abstract

本发明为一种弱磁性铁矿石的选矿新工艺及其专用的新型强磁干选机，涉及铁矿石选矿技术和设备领域，本发明的工艺是：先将弱磁性铁矿石粉碎，然后用高梯度磁场的强磁干选机将含铁的颗粒选出，再将大量混在其内的围岩、脉岩颗粒及粉末剔除，并将所得含铁颗粒及粉末用球磨机将其研磨成微细颗粒原矿浆，再经筛选、湿式强磁选机精选富集，最后将精选矿浆过滤除水即成。本新工艺耗能少，节能效果好，投资少，且生产效益好，实施方便，它为弱磁性铁矿石的精选富集开辟了一条新工艺途径；而其所专用强磁干选机，其高强磁场和磁极、磁轭水平设置等独特结构，使其具有体积小运行可靠性好，生产效率高，能使弱磁性矿石中的除茅、选别速度快、大量节省了人力、物力、能源等优点。

Description

弱磁性铁矿石的选矿新工艺及其专用的新型强磁干选机

技术领域：

本发明为一种弱磁性铁矿石的选矿新工艺及其专用的新型强磁干选机，涉及铁矿石选矿工艺和设备技术领域。

背景技术：

现有的铁矿石选矿工艺都是对含铁量为55％以上的磁性较强的富铁矿石的，不适用于弱磁性铁矿石，对含铁量为＜35％的弱磁性铁矿石的选矿，一直没有一种好办法，致使大量的弱磁性铁矿石不能得以利用，甚至有些地区廉价地将其以工业石料滥用掉，使其造成资源的极大浪费。上世纪八、九十年代也曾有采用冶炼焙烧的工艺，企图将含铁量为三氧化二铁的贫铁矿石还原为四氧化三铁的磁性铁矿石，但因能耗大、投资高、产率低、效益差而缺乏实用性，不能将此工艺推广使用，而被迫中止。随着工业的发展和科学技术的进步，以及国际精铁粉价格的不断攀升，如何将储量较大的弱磁性铁矿石采用一种新工艺使之能提高品位采用，乃是一件利国利民的大事。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种实施方便、投资较少、节能效果好、能有效地将弱磁性铁矿石的含铁量富集的选矿新工艺；并为本工艺的实施提供了一种结构简单、实用性好、生产效率高、适用性好、能对破碎后的较大粒度弱磁性矿物直接实现除茅、选别的新型强磁干选机。

本发明的目的是这样实现的，

(一)一种弱磁性铁矿石的选矿新工艺，包括以下步骤：

1.破碎矿石 用破碎机将弱磁性铁矿石破碎为＜10mm的颗粒及粉末；

2.初选用本发明人新设计的专用设备——磁极处可产生高达近20000高斯(GS)的高梯度强磁场结构简单、实用性更好的强磁干选机将含铁成份的铁矿颗粒及粉末高效选出，并将采矿过程中混入的大量的围岩、脉岩颗粒及粉末剔除；

此种强磁干选机的特点是比以往的强磁干选机(磁场强度仅为7000～9000高斯)磁场强度大，它能将较大粒度的弱磁性铁矿石吸出而实现矿、岩石分离，且该强磁干选机经本发明人不断地创造和改进，使其生产效率大大提高，结构更为先进(已申请实用新型专利)。这一步骤是本发明的要点之一，它既将含铁成份的铁矿颗粒和粉末从中快速选出，而有效地提高了矿石的入选品位，为下面的工艺步骤的实施奠定了良好的基础，又将大量的不含铁的岩石料剔除，从而大大地减少了下面工艺步骤中的入磨、入选量，从而使本工艺在生产效率提高、能源节省、生产成本降低等方面具有显著的进步。

3.输送 用输送设备将上述选出的铁矿颗粒和粉末送至湿式球磨机；

4.研磨 用湿式球磨机将送入的＜10mm的含铁成份的铁矿颗粒及粉末研磨成原矿浆，以使其中颗粒≤74微米；

5.筛选 用渣浆泵将上述研磨后的原矿浆送至高频振动筛筛选，它将颗粒大小符合≤74微米的微细粉粒原矿浆用渣浆泵送下一步骤去精选，将颗粒＞74微米的粉粒原矿浆送回湿式球磨机再研磨；

6.精选 将经第(5)步骤筛选所得的≤74微米的微细粉粒原矿浆用至少为一段的湿式强磁选机进行精选，湿式强磁选机分三路分别输出高品位磁性精矿粉、低品位磁性尾矿矿粉、及夹杂低品位尾矿矿粉和中品位磁性矿粉的中矿矿粉；

7.干滤 将高品位磁性精矿粉用过滤机滤除水份后，即可获得富集铁量的精铁矿产品，其含铁量可达50～55％；从而达到了富集精选的目的；

8.入库场 将精铁矿产品用皮带输送机送至精矿产品堆积场

将尾矿矿粉送至付料堆积场，付料可作水泥厂原料用，

将中矿矿粉输送回至湿式球磨机再经研磨、而混入原矿浆，或与低品位尾矿矿粉一起送至付料堆积场。

本发明是一种对弱磁性铁矿石进行富集、精选的新工艺，它可将含铁量＜35％的弱磁性铁矿石采用一些常用设备和本发明的强磁干选机的专用设备就可实现现今还无法解决的对弱磁性铁矿石的富集精选的大难题，其精选后的含铁量可达50～55％，而且比已有的焙烧冶炼工艺节能效果好、投资少、产率高、效益好、生产成本低且易操作实施。它有很好的经济价值和实用性，可使储量甚大、长期躺着的弱磁性铁矿石这一巨大资源能得到良好的应用，并为弱磁性铁矿石的富集、精选开辟了一条选矿新途径。

(二)一种新型强磁干选机，包括支架8、设于支架8上的电机7、皮带传输装置6、皮带5、分选盘4及磁控系统，磁控系统包括有磁极1、铁芯9、激磁线圈2、磁轭3和电源12，其特征在于铁芯9、激磁线圈2和磁轭3通过隔磁支撑10水平设置于支架8上，磁轭3水平设于铁芯9的一端，磁极1与磁轭3相对应水平设置，且两者之间设有间隙e，磁极1为两个呈圆柱型体的高导磁电工纯铁，且磁极的圆柱表面呈齿状111。

上述结构的新型强磁干选机，可在电源通电后，通过激磁线圈2使磁控系统在磁极1的齿状处产生高达近20000高斯的高梯度磁场，当物料(矿石)通过皮带带到此处时，颗粒≤10mm的弱磁性铁矿石被磁化，此时物料在强磁场区落下时，非磁性矿石受重力和切线离心力的作用落在一个区域，而弱磁性矿石由于受到强磁场的吸力而改变下落方向落在落料区，并且根据矿石中品位的不同，在落料区形成一个扇面分布；本新型强磁干选机的结构中其磁极1设计为不转动的结构，在其皮带通过磁极1处是靠惯性力和摩擦力通过的，因而使激磁线圈所需产生的磁力比现有的磁极转动的磁干选机要小(因不需磁极本身的转动力)，所以使其有体积小，能耗少的优点；在本新型强磁干选机中其磁极1、铁芯9、激磁线圈2、磁轭3的水平设置这一结构，它不仅使皮带传输装置结构简单、整机体积小，运行可靠性好而且磁极1与磁轭3之间间隙e可视送入物料不同而可调节，而使其适用范围广，适用性好；而本强磁干选机将两磁极1之间的隔磁板删除的结构特征，则又使磁感应强度提高，从而使本实用新型的干选机性能更好，生产效率更高。

由上述可见，本实用新型的优点是，它可对颗粒≤10mm的弱磁性矿石直接进行除茅、选别，大大减少了原有的对弱磁性矿物的破碎-细磨-过滤等前序工作，这样不仅节省了大量的人力、物力、财力，大量节省了能源，而且极大地提高了生产效率和经济效益，从而为弱磁性矿石如赤铁矿、假象赤铁矿的初选开辟了一条能耗少、效益好、产量高的新途径，且本强磁干选机本身结构简单、体积小、实用性好；并为弱磁性铁矿石能显著提高精矿粉的品位铺垫了基础。

附图说明：

图1 为本发明的一种弱磁性铁矿石的选矿新工艺的流程图

图2 为本发明实施例1的流程图

图3 为本实用新型实施例的结构示意图

图4 为图1所示强磁干选机中磁控系统部分的示意图

图5 为磁极的结构示意图

具体实施方式：

(一)图1为本发明的一种弱磁性铁矿石的选矿新工艺，其具体步骤、已在发明内容中予以叙述，图2为本发明的实施例1，为了增加效益，使精铁矿产品的含铁量达到≥55％，可将精选中所得的中矿矿粉增加再送回至湿式球磨机这一附加步骤，以使其再次研磨、筛选、精选。

根据本发明的新工艺，本发明人在中国河北省的赤铁矿产地进行了小型试验，取得了很好的效果，其具体实施方案是：

1.先用颚式破碎机将原矿石破碎到颗粒小于20mm，再进入反击锤式破碎机破碎，将铁矿石颗粒破碎成＜8mm的颗粒及粉末；

2.用本发明的强磁干选机选出含铁成份的铁矿颗粒及粉末，并将混入的围岩和脉岩颗粒和粉末剔除；

3.将步骤2选出的含铁成份的铁矿颗粒及粉末通过电磁振动给料机及皮带秤，进入湿式球磨机；

4.用湿式球磨机将送入的铁矿颗粒及粉末磨成颗粒粒度≤74微米的微细粒原矿浆；

5.用湿渣泵将微细粒原矿浆送至高频振动筛筛选，将附合≤74微米的颗粒的原矿浆送至下一步骤去精选，将＞74微米的较粗颗粒的原矿浆则再次送入球磨机进行研磨；

6.用二段强磁湿选机对送来≤74微米的微细粒原矿浆进行精选，即先由第一段电磁平环式强磁湿选机选出，而后将此选出的高品位磁性精矿粉再由第二段电磁平环式强磁湿选机再选，即可获得品位高的精矿粉；目前选矿用的强磁湿选机有琼斯型、DCH型等种。

7.将所得高品位精矿粉经外滤式真空过滤机滤除去水份，而获得含铁量≤60％的精矿产品，并送至精铁矿堆积场。

将(6)中二段强磁湿选机所得中矿矿粒再送至湿式球磨机与其他矿物一起混合研磨，而将二段强磁湿选机所输出的尾矿矿粒送至付料堆积场。

本实施例在增加“中矿矿粉再送入湿式球磨机研磨”的附加步骤和采用二段强磁湿选机进行精选的工艺后，可使生产效率增加，并使精矿产品的含铁量≤60％左右，本工艺为弱磁性铁矿石的选矿工艺开辟了一条新途径，并且由于一般所采用的设备都为常用矿山设备、而新设计的强磁干选机专用设备结构简单且制作方便易实施适用性好从而使本工艺实施容易，且节能效果好、投资少，生产效率高，且一般选矿厂均可实施，所以易推广而具有良好的经济价值和实用性，和突出的创造性。

(二)图3、4所示为本实施例的强磁干选机，包括有支架8和设置于支架8上的电机7、皮带传输装置6、皮带5、分选盘4及磁控系统，磁控系统为由磁极1、铁芯9、激磁线圈2、磁轭3和电源12组成，铁芯9、激磁线圈2、磁轭3通过隔磁支撑10水平设置于支架8上，磁极1为呈圆柱型体的高导磁电工纯铁，其表面呈齿状111(参见图5)，两组激磁线圈2为串联使用并设置于铁芯9上(参见图4)，铁芯9呈水平设置，其一端设有磁轭3，磁极1和磁轭3相对应、呈水平设置，且两者之间设有皮带和物料通过的间隙e，当激磁线圈2与电源12相连通电后，在磁极1的齿状111处就产生高达近20000高斯(Gs)的高梯度磁场，当物料(矿石)由电机7带动皮带传输装置输送至该磁场处，≤10mm的弱磁性矿石就被强磁场磁化而改变下落轨迹被分选出来。本实施例中设置于支架8上的分选盘4为一可沿支撑点摆动而改变角度，调节分选盘的角度，即可改变选别不同含量(品位)的矿石，从而选出所想达到的品位的矿石，分选盘用非导磁材料，本实施例中分选盘采用的材料为不锈钢。

在本实施例中，为了增加磁场对弱磁性矿石的磁化强度，皮带5为超薄型高强度的聚氨脂(PU)皮带，以使皮带上的弱磁性矿石与磁极的间距尽量减小而对矿石的磁化加强。

在本实施例中，为了便于皮带通行、耐用，可将磁极1圆柱体表面的齿状111部分用非导磁材料原子灰填充一填充层112，可在其表面粘贴一极薄、光滑的聚四氟乙烯导向耐磨层113。

在本实施例中，为了保证磁极处的高梯度磁场，采用输出为80V/200A的电源，激磁线圈采用二个300mm的轴流风机强制风冷，强制风冷可将线圈的温升控制在40℃以内，节省了电能损耗，也使线圈的体积减小。磁极和铁芯处的合理包角，减少了漏磁。

在本实施例中，为了使本强磁干选机选矿时对各类弱磁矿石吸力大小可作调整，可在磁极1中心位置处设置一水平移动装置11，以可调节磁轭3与磁极1之间的间距e。这一水平移动装置的设置使本强磁干选机的适用性更好，生产效率更高，使用更方便。

本实施例的强磁干选机它可对≤10mm粒度的弱磁性赤铁矿石进行选别，从而大大减少了原先对磁磁性矿物中大量的破碎-研磨-过滤等工序的工作量，节省了大量的人力、物力、财力，节省了大量的能源，并为赤铁矿石等磁性矿石的富集、精选提高品位创造了条件，而具有很好的经济价值，而本强磁干选机的结构简单、独特，使用方便，生产效率高、适用性广等的特点，又使其具有极好的新颖性、创造性和实用性。

Claims (9)

1.一种弱磁性铁矿石的选矿新工艺，包括以下步骤：

(1)破碎矿石  用破碎机将弱磁性铁矿石破碎为＜10mm的颗粒及粉末；

(2)初选  用本发明人设计的专用设备——磁极处可产生高达近20000高斯(GS)的高梯度磁场的强磁干选机将含铁成份的铁矿颗粒及粉末选出，并将采矿过程中混入的围岩、脉岩颗粒及粉末剔除；

(3)输送  用输送设备将上述选出的铁矿颗粒和粉末送至湿式球磨机；

(4)研磨  用湿式球磨机将送入的＜10mm的含铁成份的铁矿颗粒及粉末研磨成原矿浆，以使其中颗粒≤74微米；

(5)筛选  用渣浆泵将上述研磨后的原矿浆送至高频振动筛筛选，并将颗粒大小符合≤74微米的微细粒原矿浆用渣浆泵送下一步骤去精选；将颗粒＞74微米的原矿浆送回湿式球磨机再研磨；

(6)精选  将经5步骤筛选所得的≤74微米微细粒原矿浆用至少为一段的湿式强磁选机进行精选，湿式强磁选机分三路分别输出高品位磁性精矿粉、低品位磁性的尾矿矿粉及夹杂低品位磁性尾矿矿粉和中品位磁性矿粉的中矿矿粉；

(7)干滤  将高品位磁性精矿粉用过滤机滤除水份后，即可获得富集铁量的精铁矿产品，其含铁量可达50～55％；

(8)入库场  将精铁矿产品用皮带输送机送至精铁矿产品堆积场将尾矿矿粒、中矿矿粒输送至付料堆积场。

2.按权利要求1所述的弱磁性铁矿石的选矿新工艺，其特征在于在第6步骤中选出的中矿矿粉再送回到湿式球磨机和其它送入矿物一起进行研磨。

3.按权利要求1或2所述的弱磁性铁矿石的选矿新工艺，其特征在于在精选步骤中采用二段强磁湿选机进行精选。

4.一种新型强磁干选机包括支架(8)、设于支架(8)上的电机(7)、皮带传输装置(6)、皮带(5)、分选盘(4)及磁控系统，磁控系统包括有磁极(1)、铁芯(9)、激磁线圈(2)、磁轭(3)和电源(12)，其特征在于铁芯(9)、激磁线圈(2)和磁轭(3)通过隔磁支撑(10)水平设置于支架(8)上，磁轭(3)水平设于铁芯的一端，磁极(1)与磁轭(3)相对应水平设置，且两者之间设有间隙(e)，磁极(1)为两个呈圆柱型体的高导磁电工纯铁，且磁极的圆柱表面呈齿状(111)。

5.按权利要求4所述的新型强磁干选机，其特征在于靠近磁极(1)的皮带(5)为一超薄型高强度的聚氨脂皮带。

6.按权利要求4所述的新型强磁干选机，其特征在于在磁极(1)圆柱体表面的齿状(111)部分用非导磁材料原子灰填充一填充层(112)。

7.按权利要求4所述的新型强磁干选机，其特征在于在磁极(1)圆柱体表面粘贴一极薄、光滑的聚四氟乙烯导向耐磨层(113)。

8.按权利要求6所述的新型强磁干选机，其特征在于在磁极(1)圆柱体表面粘贴一极薄、光滑的聚四氟乙烯导向耐磨层(113)。

9.按权利要求4或6或7或8所述的新型强磁干选机，其特征在于在磁极(1)中心位置处设有一可使磁极水平移动的水平移动装置(11)。

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