CN101413057A - 低品位及复杂铁矿高效分选方法 - Google Patents

Abstract

低品位及复杂铁矿高效分选方法，对不同品位和种类的复杂铁矿石分类处理，得到块矿和矿粉造球后干燥预热；还原焙烧，冷却，球磨，磁选，球磨，磁选或反浮选，得到铁精矿或还原铁粉；分类处理是指含铁品位为50％－56％的铁矿石经破碎筛分，得到的矿干燥预热，而细粒矿粉则经过磨矿，洗矿，磨矿，脱泥，分选得到含铁58－60％的铁精矿和矿泥，将洗矿、脱泥和分选的矿泥经脱水、干燥后加入添加剂混匀后造球；含铁品位40％－50％的铁矿石经破碎、筛分，得到的块矿直接干燥预热，而细粒矿粉则经过干式磨矿得到细铁矿粉后加入添加剂混匀后造球；含铁品位为25％－40％的铁矿石经破碎、筛分，得到块矿干燥预热，而细粒矿粉则经过磨矿、重选或高梯度磁选、反浮选得到的粗铁精粉加入添加剂混匀后造球。

Description

低品位及复杂铁矿高效分选方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，特别是针对低品位褐铁矿、低品位微细粒赤铁矿、菱铁矿或其混合矿或铁矿山尾矿铁品位低、嵌布粒度微细、有害元素含量高等复杂难分选铁矿的一种新的分选方法。

背景技术

近年来世界铁矿石供应日渐紧张，铁矿石价格大幅度上升。因此，充分利用国内外低品位细粒嵌布的赤铁矿、褐铁矿或菱铁矿资源或回收铁矿山尾矿中的含铁矿物生产高品位铁精矿或直接还原铁，作为高炉炼铁原料或电炉炼钢原料有着广阔的市场和应用前景。

国际上有丰富的褐铁矿(针铁矿)资源，但其分选富集十分困难，例如澳大利亚是褐铁矿资源大国，只直接利用高品位的褐铁矿粉或块矿(铁品位>56％)，含铁小于56％的褐铁矿作为废石抛弃，在高品位矿生产中为了降低氧化铝含量，采用洗矿脱泥，尽管该矿泥含铁高，但也作为废石抛弃。中国褐铁矿和菱铁矿资源量也十分巨大，但铁品位低，有害元素含量高，对此开发了一些分选工艺，例如浮选、重选、磁选及其联合分选工艺，但由于分选效果差及成本高，生产中很少获得应用。主要原因在于褐铁矿为含结晶水的赤铁矿(或称为针铁矿)，矿石结构复杂，在磨矿选别中易泥化，可选性差，技术经济指标不理想，而且分选产品仍为褐铁矿，结晶水及酸性脉石硅和铝含量高，在烧结球团过程中易产生热爆裂，严重影响烧结矿和球团矿的产量和质量，不利于强化高炉冶炼。菱铁矿为含碳酸盐的矿物，与脉石矿物方解石等碳酸盐矿物的性能非常相似，传统选矿方法难以富集。此外，国内有大量嵌布粒度微细、含铁品位低的赤铁矿原矿，目前传统选矿技术难以进行有效分选。此外，国内外铁矿山有大量的尾矿，含铁品位在30％左右，也是重要的铁矿资源。因此，针对国内外大量的难选复杂低品位褐铁矿、赤铁矿、菱铁矿及其混合矿的原矿或矿山尾矿，开发新的分选工艺，提高分选效率，生产优质铁精矿或直接还原铁具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对低品位褐铁矿、低品位微细粒赤铁矿、菱铁矿或其混合矿或铁矿山尾矿铁品位低、嵌布粒度微细、有害元素含量高等复杂难分选的特点，通过开发新的工艺，充分利用劣质铁矿资源和劣质煤，生产优质铁精矿或直接还原铁，扩大球团生产原料来源，强化高炉冶炼或电炉冶炼。

本发明的目的是通过下述方式实现的：

低品位及复杂铁矿高效分选方法，对不同品位和种类的复杂铁矿石进行分类处理，所得到的块矿和矿粉造球后均进入到干燥预热；然后通过后续还原焙烧，冷却，球磨，磁选，球磨，磁选或反浮选，得到铁精矿或还原铁粉；所述的分类处理是指含铁品位为50％-56％的铁矿石经破碎、筛分，所得到的块矿直接干燥预热，而细粒矿粉则经过磨矿，洗矿，磨矿，脱泥，分选得到含铁58-60％的铁精矿和矿泥，将洗矿、脱泥和分选所得的矿泥经脱水、干燥后加入添加剂混匀后造球；含铁品位为40％-50％的铁矿石经破碎、筛分，所得到的块矿直接干燥预热，而细粒矿粉则经过干式磨矿得到细铁矿粉后加入添加剂混匀后造球；含铁品位为25％-40％的铁矿石经破碎、筛分，所得到的块矿直接干燥预热，而细粒矿粉则经过磨矿，重选或高梯度磁选，反浮选得到粗铁精粉加入添加剂混匀后造球。

混匀过程中加入添加剂为复合添加剂，由腐植酸钠和烟煤混合而成，它们的质量比为0.5-3：1-4。

粒径不低于15mm的为块矿，粒径低于15mm为细粒矿粉。

干燥预热和还原焙烧采用链板机—回转窑或链板机—竖炉，通过窑尾热废气在链板机上预热球团矿，脱除结晶水。

含铁品位为50％-56％的铁矿石处理过程中，块矿破碎到15-30mm直接加入到链箅机进行干燥和预热及入回转窑还原焙烧。

含铁品位为50％-56％的铁矿石处理过程中，经破碎、筛分后粒径低于15mm的细粒矿粉，优选方式为磨矿，采用螺旋洗矿机洗矿，磨矿旋流器脱泥，螺旋溜槽分选，从而得到含铁58-60％的铁精矿。而经洗矿、脱泥、分选得到的粒径低于0.074mm的矿泥经脱水干燥后，进入后续造球、干燥预热工序。

含铁品位为50％-56％的铁矿石处理过程中，铁矿原矿或尾矿破碎筛分后，特别是优选粒径15-20mm矿粒，磨矿后，还可采用的方式为：螺旋溜槽重选，得到粗精矿1、尾矿1，将粗精矿1磨矿后再次进行螺旋溜槽重选，得粗精矿2、尾矿2，将尾矿1、尾矿2合并进行高梯度磁选，得到粗精矿3、尾矿3，将粗精矿2磨矿后与粗精矿3合并后，是行反浮选得铁精矿及尾矿3；将两处的尾矿3合并进入到后续的干燥预热、还原焙烧步骤。

含铁品位为50％-56％的铁矿石处理过程中，矿泥的粒径低于0.074mm。

含铁品位为40％-50％的铁矿石处理过程中，块矿破碎到15-30mm后直接进入链板机进行干燥和预热及入回转窑还原焙烧。

含铁品位为40％-50％的铁矿石处理过程中，还原焙烧采用链板机—竖炉方式进行，链板机的热源来自于窑尾废气，预热后的球团或矿石直接进入竖炉或由斗式提升机加入竖炉。

竖炉采用燃烧室供热，燃烧室温度控制在900—1000℃，空气过剩系数控制在0.8—1.0，提供弱还原气氛。

含铁品位为25％-40％的铁矿石处理过程中，将破碎，筛分后，优选粒径为15-20mm的块矿进行直接干燥预热。

含铁品位为25％-40％的铁矿石处理过程时，将破碎，筛分后，粒径低于15mm的细粒矿粉磨矿，或是直接将铁矿原矿或尾矿中粒径低于15mm的矿粉进行磨矿。

对还原铁粉采用复合粘结剂进行压团和干燥，所述的复合粘结剂量质量百分比为70-90％桐油，30-10％生石灰。

由于复杂低品位微细粒赤铁矿和矿山尾矿铁矿物与含中铁含量低、硅、硫、磷等有害杂质含量高，硅和铝的脉石矿物嵌布粒度微细，细磨时矿物易产生泥化；低品位褐铁矿矿石结晶水含量高、硅及铝含量也高，而且铁矿物与含硅和铝的脉石矿物嵌布粒度微细、两者紧密共生，密度相近。采用传统的物理选矿和化学选矿工艺富集效果很差，生产出的铁精矿铁品位低、硅和铝含量高。尤其以褐铁矿原料生产的铁精矿结晶水含量仍然很高，不适宜于生产球团矿，在烧结料中的配比也很低，严重限制了褐铁矿选矿技术的发展。而且其产品质量差、成本高。本发明在于对不同的复杂铁矿品种和铁矿品位，进行分类处理，对低品位铁矿原矿及尾矿，通常先经过选矿预选，提高铁品位，减少后续还原焙烧的处理量，降低生产成本，选矿的粗精矿再通过还原焙烧，在结晶水脱除的同时，将褐铁矿中的赤铁矿、针铁矿等弱磁性的高价铁的氧化物转化为强磁性的磁铁矿或金属铁，然后通过细磨-弱磁选或反浮选工艺，进一步脱除铁精矿中的含硅和铝的矿物，最终可生产出高铁、低硅、低铝的优质磁铁精矿，精矿细度非常适合生产球团矿，无需在造球前进行细磨或辊磨预处理，即可生产优质球团矿。也可生产直接还原铁粉，经过压团，可做为电炉炼钢原料。对铁品位稍高及含杂量低的褐铁矿或赤铁矿，可通过联合选矿工艺，生产适合烧结用的铁矿粉。

本发明的工艺流程包括图1、图2、图3和图4所示。

图1为联合选矿工艺流程，主要工艺过程：含铁品位50％-56％的铁矿原矿经过破碎、筛分、磨矿、洗矿，块矿(5-30mm粒级)则直接加入到链箅机-回转窑上，进行干燥、预热和还原焙烧生产磁铁精粉或还原铁粉。中等粒级部分(5-0.074mm粒级)则经过细磨到-0.074mm，经过旋流器脱泥，旋流器沉砂经过螺旋溜槽分选，直接生产出铁品位在58-60％的烧结粉。几部分的矿泥(-0.074mm粒级)合并后经过干燥、造球、干燥预热、还原焙烧、水中冷却、球磨、磁选或反浮选，生产磁铁精矿或还原铁粉。

图2对于粒径为15-20mm的含铁品位50％-56％铁矿在破碎筛分、磨矿后，采用螺旋溜槽重选，得到粗精矿1、尾矿1，将粗精矿1磨矿后再次进行螺旋溜槽重选，得粗精矿2、尾矿2，将尾矿1、尾矿2合并进行高梯度磁选，得到粗精矿3、尾矿3，将粗精矿2磨矿后与粗精矿3合并后，进行反浮选得铁精矿及尾矿3；将两处的尾矿3合并造球后，再进入到后续的干燥预热、还原焙烧、水中冷却、球磨、磁选、球磨、反浮选步骤，直至生产出磁铁精矿或还原铁粉。

图3为对含铁为40％-50％的铁矿，先经过破碎筛分得出块矿和粉矿，粉矿经过细磨处理，再与复合添加剂混匀后，经圆盘造球机造球。生球进入链板机进行干燥、固结和预热，然后进入回转窑进行还原焙烧。焙烧产品直接进入水中冷却，再经磨矿磁选，得到磁铁精矿或还原铁粉。对磁铁精矿进行湿式球磨处理，采用磁选柱+筒式弱磁选机工艺脱除含硅和铝的矿物。对含铝高的矿石，在磁选后还通过反浮选，进一步脱除铝，得到最终的高铁、低硅、低铝磁铁精矿。因此具体的工艺流程为复合球团—链板机/回转窑还原焙烧—水中冷却—球磨—筒式弱磁选机粗选—球磨—磁选柱-球磨-反浮选精选。

对块矿而言，则将其破碎到5—30mm后直接进入链板机进行干燥和预热及入回转窑还原焙烧，后续工艺与上述相同。-5mm粒级细磨后造球、还原焙烧和磁选。

对各工艺环节的参数进行了优化，包括复合添加剂的配比、预热时间、预热温度、还原焙烧时间、燃料添加比例，磨矿时间和细度、磁选柱磁场强度和磁选时间等。

还原焙烧也可采用链板机—竖炉工艺进行，链板机的热源来自于窑尾废气，预热后的球团或矿石可直接进入竖炉或由斗式提升机加入竖炉。竖炉采用燃烧室供热，可烧煤、煤气或天然气供热，燃烧室温度控制在900—1000℃，空气过剩系数控制在0.8—1.0，提供弱还原气氛。其余步骤与上述工艺相同。

图4为处理铁品位25-40％的铁矿原矿或尾矿，生产流程为破碎、筛分-磨矿-重选-反浮选-粗铁精粉-添加复合添加剂混匀-造球-干燥预热-直接还原焙烧-水中冷却-球磨-磁选-球磨-磁选或反浮选工艺流程，其主要工艺过程为：低品位铁矿(含铁量25％-40％)，经过破碎、磨矿，然后进行反浮选脱硅、脱铝，使铁品位提高到40％-50％左右，再进行造球、干燥、预热和还原焙烧、直接水中冷却、磨矿和磁选，生产出高品位直接还原铁粉，铁粉经过干燥和压团，作为电炉炼钢原料。

本发明的优点和积极效果为：

本发明的关键在于对不同品位和种类的复杂铁矿石进行分类处理，块矿可直接入炉，细粒矿粉可进一步细磨后造球处理，采用复合添加剂球团还原焙烧法，改善了还原焙烧效果，提高了赤铁矿和针铁矿转化为磁铁矿的转化率，强化了磁选分离效果。

另外，本发明还加入复合添加剂具有粘结作用和还原作用，在球团制备中无需再加粘结剂，保证生球具有足够的强度和热稳定性；同时对赤铁矿具有还原作用，加快还原速度。

对低品位铁矿石，采用选矿方法进行预先富集，提高铁矿铁品位，可明显减少后续还原焙烧工序的处理量，可大幅度提高铁精矿品位和回收率，降低能耗。

还原焙烧包括弱还原焙烧和强还原焙烧，弱还原焙烧使铁氧化物还原为磁铁矿物，强还原焙烧使氧化铁还原为金属铁，可有效解决氧化矿在磨矿中产生泥化难以分选的难题，尤其对嵌布粒度微细的铁矿效果最好。

此外，采用链板机—回转窑或链板机—竖炉进行预热和还原焙烧装置，通过利用窑尾热废气在链板机上预热球团矿，脱除结晶水，使还原焙烧时间明显缩短及节能能耗。采用磁选柱或反浮选工艺进一步富集再磨后的微细粒磁铁矿，脱除硅和铝，工艺流程简单，设备投资省、占地少，分选效果好。

最终产品磁精矿铁品位高、含硅铝等杂质少，粒度非常细，用于生产球团矿时无需再磨，有利于简化球团生产工艺，节省球团矿焙烧温度，降低球团生产成本。

此外，本发明还可利用低品位矿或尾矿生产直接还原铁，作为电炉炼钢原料，省去炼焦、烧结和高炉炼铁，减少废气排放，改善环境。

本发明在全世界钢铁行业和矿山企业有广阔的推广价值和应用前景，可以明显降低开采矿石的原矿品位，扩大矿石储量，拓宽炼铁原料来源，生产高铁低硅低铝的磁铁精矿，节省球团矿生产能耗，从而降低炼铁成本。也可生产直接还原铁粉，做为电炉炼钢原料，缩短工艺流程，省去炼焦和烧结，可节能降耗。

对含铁品位40-50％，50—56％的褐铁矿，经过还原焙烧-磁选-浮选工艺的处理，获得TFe 58—68％，FeO 19-27％，SiO₂ 4-5％，Al₂O₃ 1.2—2.5％的优质铁精矿，精矿细度为—0.043mm80—90％左右，铁的回收率为80—88％。该磁铁精矿是一种直接用于生产球团矿的原料。

对含铁品位50—56％的褐铁矿，经过重选-反浮选工艺处理，获得TFe58—61％，SiO₂ 4-5％，Al₂O₃ 1.5—2.1％的优质铁精矿，铁的回收率为81—89％，可做为烧结原料。

对含铁品位28—40％的赤铁矿，经过重选-反浮选-还原焙烧-磁选-反浮选处理，获得TFe 58—68％，FeO 18-27％，SiO₂ 4-8％，Al₂O₃ 1.5—2.2％的优质铁精矿，铁的回收率为75—85％。该磁铁精矿是一种直接用于生产球团矿的原料。经过重选-反浮选-直接还原焙烧-磁选，生产出含铁高于90％的直接铁粉，可作为电炉炼钢原料

特别是对含铁品位28-35％的铁矿山尾矿，经过重(磁)选-浮选-弱还原焙烧-磁选，获得TFe65—68％，FeO 21-27％，SiO₂ 4-5％，Al₂O₃ 1.3—1.9％的优质铁精矿，精矿细度为—0.043mm80—90％左右，铁的回收率为65—80％。该磁铁精矿是一种直接用于生产球团矿的原料。经过重选-反浮选-直接还原焙烧-磁选，生产出含铁高于90％的直接铁粉，可作为电炉炼钢原料。

对直接还原铁粉，采用复合粘结剂进行压团和干燥，可制备出用于电炉炼钢优质团块。复合粘结剂成分为70％-90％桐油，30％-10％生石灰，冲压成30×40mm的团块，再经过200-300℃烘干40-100min，完全脱除水分。

附图说明

图1为本发明含铁品位为50-56％的工艺流程。

图2为本发明含铁品位为50-56％的另一种处理方式部分工艺流程。

图3为本发明含铁品位为40-50％的工艺流程。

图4为本发明含铁品位为25-40％的工艺流程。

具体实施方式

本发明的实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。

实施例1：

参见图3，对含铁品位为40.2％的褐铁矿原矿，经过破碎筛分，-15mm粒级经过高压辊磨机到进行干式磨矿至细度为90％-200目，配加4％的复合添加剂(腐植酸钠1％，-200目的烟煤3％)，混合料经混匀后在圆盘造球机中造球，造球水分10-12％，造球时间10min，生球粒度为8—20mm。生球干燥温度260℃，干燥时间8min，预热温度550℃，预热时间6min，还原焙烧温度800℃，焙烧时间15min，加烟煤比例为280-350kg/t矿，焙烧产品直接进入水中冷却后破碎磁选。对15-35mm粒级的块矿，直接加入到链箅机进行干燥预热及回转窑内还原焙烧、水中冷却、球磨机磨矿、磁选、球磨和反浮选，通过控制还原温度和还原煤的添加比例，可制备出优质铁精矿或优质还原铁粉。块矿在链箅机上铺在底层，起铺底料的作用，球团铺在块矿上。采用球磨机磨矿，第一次磨矿细度为—0.074mm85％，两段磁选，得到的磁性粗精矿再磨，第二次磨矿细度为—0.043mm90％，细磨后产品进入磁选柱或筒式磁选机分选，得到最终磁铁精矿，其成分为TFe65.8％，FeO 26.4％，SiO₂ 5％，Al₂O₃ 2.8％，精矿细度为—0.043mm85％左右，铁的回收率为78.0％。磁选精矿经过反浮选，以十二胺为捕收剂(500g/t)，生石灰为活化剂(2kg/t)，松醇油为起泡剂(120g/t，NaOH为pH调整剂(pH9-10)，Al₂O₃含量可降低到1.7％左右。在回转窑内将温度控制在1000-1100℃，焙烧时间2-3小时，喷煤比例为1000公斤/球，还原产物经过冷却、干式磁选，再经破碎、磨矿、磁选，可生产出优质还原铁粉，铁品位高于90％。还原铁粉添加5％的粘结剂(桐油80％，生石灰20％)冲压成30×40mm的团块，再经过200-300℃烘干45min，生产出用于电炉炼钢的原料。

实施例2：

参见图1，对含铁品位为50.3％的褐铁矿，经过破碎、筛分，将-15mm粒级磨矿到-1.0mm，再经螺旋洗矿机洗矿脱泥，脱除-0.074mm粒级，+0.074mm粒级进入到第二段磨矿到-0.59mm，磨矿产品经过螺旋洗矿机洗矿脱泥，脱除-0.074mm粒级，粗粒级经过螺旋溜槽分选，产出铁品位为58-60％的铁精矿粉。所有脱泥的产品(-0.074mm粒级)合并，经过脱水、干燥和经过高压辊磨机磨到细度为89.5％-200目，配加4.5％的复合添加剂(腐植酸钠1.5％，烟煤3％)，混合料经混匀后在圆盘造球机中造球，造球水分10-12％，造球时间10min，生球粒度为8—20mm。生球干燥温度260℃，干燥时间8min，预热温度550℃，预热时间6min，还原焙烧温度820℃，焙烧时间15min，加烟煤比例为280-350kg/t矿，焙烧产品直接进入水中冷却。对15-35mm粒级的块矿，直接加入到链箅机作为铺底料，经过干燥、预热及回转窑内还原焙烧及焙烧产品直接进入水中冷却；所有水冷产品再经过磨矿、磁选、球磨和反浮选，制备出优质铁精矿。块矿在链箅机上铺在底层，起铺底料的作用，球团铺在块矿上。焙烧后的球团和块矿一同采用球磨机磨矿，第一次磨矿细度为—0.074mm85％，两段磁选，得到的磁性粗精矿再磨，第二次磨矿细度为—0.043mm90％，细磨后产品进入磁选柱筒式磁选机分选，得到最终磁铁精矿，其成分为TFe66.7％，FeO 26.8％，SiO₂ 4.6％，Al₂O₃2.5％，精矿细度为—0.043mm87％左右，铁的回收率为81.9％。磁选精矿经过反浮选，以十二胺为捕收剂(500g/t)，生石灰为活化剂(2kg/t)，松醇油为起泡剂(120g/t)，NaOH为pH调整剂(pH9-10)，Al₂O₃含量可降低到1.7％左右。

实施例3：

参见图1，对含铁品位为55.8％的褐铁矿，经过破碎筛分，将-15mm粒级磨矿到-1.0mm，再经螺旋洗矿机洗矿脱泥，脱除-0.074mm粒级，+0.074mm粒级进入到第二段磨矿到-0.59mm，磨矿产品经过螺旋洗矿机洗矿脱泥，脱除-0.074mm粒级，粗粒级经过螺旋溜槽分选，产出铁品位为58-60％的铁精矿粉。所有脱泥的产品(-0.074mm粒级)合并，经过脱水、干燥和经过球磨机磨到细度为90.8％-200目(-0.074mm)，配加5％的复合添加剂(腐植酸钠2％，烟煤3％)，混合料经混匀后在圆盘造球机中造球，造球水分10-12％，造球时间10min，生球粒度为8—20mm。生球干燥温度260℃，干燥时间8min，预热温度550℃，预热时间6min，还原焙烧温度850℃，焙烧时间15min，加烟煤比例为280-350kg/t矿，焙烧产品直接进入水中冷却、磨矿、磁选和反浮选，制备出优质铁精矿。对15-35mm粒级的块矿，直接加入到链箅机进行干燥预热及回转窑内还原焙烧及在水中直接冷却；冷却后的焙烧球团矿和块矿一同经过磨矿、磁选和反浮选，得到优质铁精矿。块矿在链箅机上铺在底层，起铺底料的作用，球团铺在块矿上。采用球磨机磨矿，第一次磨矿细度为—0.074mm84.9％，两段磁选，得到的磁性粗精矿再磨，第二次磨矿细度为—0.043mm89.7％，细磨后产品进入磁选柱分选，得到最终磁铁精矿，其成分为TFe68.1％，FeO 27.7％，SiO₂ 4.8％，Al₂O₃ 2.3％，精矿细度为—0.043mm88.1％左右，铁的回收率为84.9％。磁选精矿经过反浮选，以十二胺为捕收剂(680g/t)，生石灰为活化剂(2kg/t)，松醇油为起泡剂(180g/t，NaOH为pH调整剂(pH9-10)，Al₂O₃含量可降低到1.5％左右。

实施例4：

参见图2，对含铁品位50.3％的褐铁矿，经过破碎、筛分到-15mm粒度，再经过第一次磨矿到-0.59mm，经过螺旋溜槽重选，得到重选粗精矿1和尾矿1。重选粗精矿1进入二段磨矿到-0.1mm，然后经过螺旋溜槽重选，得到重选粗精矿2和尾矿2。重选粗精矿2经过第三次磨矿到-0.075mm75.8％。尾矿1和尾矿2合并后经过高梯度磁选机进行磁选得到粗精矿得到粗精矿，磁选粗精矿与重选精矿合并后进入反浮选脱硅、脱铝，产出最终铁精矿、尾矿3。反浮选条件为以十二胺为捕收剂(450g/t)，生石灰为活化剂(2kg/t)，松醇油为起泡剂(150g/t)，NaOH为pH调整剂(pH9-10)；矿泥直接反浮选，条件类似再磨粗精矿，可获得TFe58.9％，SiO₂ 5.1％，Al₂O₃ 1.9％的优质铁精粉，铁的回收率为81.3％，可做为烧结原料。两处所得到的尾矿3加入复合添加剂混匀，造球后，干燥预热，还原焙烧，水中冷却，球磨，磁选，球磨至磁选或反浮选得到磁铁精矿及还原铁粉。

实施例5：

参见图2，对含铁品位55.8％的褐铁矿，经过破碎、筛分到-15mm粒度，再经过第一次磨矿到-0.59mm，经过螺旋溜槽重选，得到重选粗精矿1和尾矿1。重选粗精矿1进入二段磨矿到-0.1mm，然后经过螺旋溜槽重选，得到重选粗精矿2和尾矿2。重选粗精矿2经过第三次磨矿到-0.075mm80％。尾矿1和尾矿2合并后经过高梯度磁选机进行磁选得到粗精矿、尾矿3，磁选粗精矿与重选精矿合并后进入反浮选脱硅、脱铝，产出最终铁精矿。反浮选条件为以十二胺为捕收剂(720g/t)，生石灰为活化剂(1.5kg/t)，松醇油为起泡剂(150g/t)，NaOH为pH调整剂(pH9-10)；矿泥直接反浮选，条件类似再磨粗精矿，可获得TFe60.9％，SiO₂5.0％，Al₂O₃ 1.8％的优质铁精粉，铁的回收率为83.3％，可做为烧结原料。两处所得到的尾矿3加入复合添加剂混匀，造球后，干燥预热，还原焙烧，水中冷却，球磨，磁选，球磨至磁选或反浮选得到磁铁精矿及还原铁粉。

实施例6：

参见图4，对含铁品位28.3％的赤铁矿，经过破碎-筛分-磨矿-重选-反浮选-粗铁精粉。重选采用螺旋溜槽重选脱泥抛尾矿，其粗精矿经过球磨机磨矿到0.074mm(-200目)75％，脱泥产品经过高梯度磁选回收部分粗精矿，与重选粗精矿合并进入反浮选脱硅、脱铝，提高铁品位到35％左右，浮选精矿再磨后进一步反浮选精选，获得铁品位41.4％的细粒粗铁精矿，铁的回收率为85％左右。该铁精矿经过加入复合添加剂混匀-造球-干燥预热-还原焙烧-水中冷却-球磨-磁选-球磨-反浮选处理，生产优质磁铁精矿。造球工艺条件为：配加4.5％的复合添加剂(腐植酸钠1.5％，烟煤3％)，混合料经混匀后在圆盘造球机中造球，造球水分8-9％，造球时间9-10min，生球粒度为8—16mm。生球干燥温度280℃，干燥时间8min，预热温度600℃，预热时间6min，还原焙烧温度900℃，焙烧时间15min，加烟煤比例为300-380kg/t矿，焙烧产品直接进入水中冷却。反浮选以十二胺为捕收剂(550g/t)，生石灰为活化剂(2.3kg/t)，松醇油为起泡剂(200g/t)，NaOH为pH调整剂(pH9-10)；获得TFe58.9％，FeO 18-27％，SiO₂6.2％，Al₂O₃ 1.9％的优质铁精矿，该磁铁精矿是一种直接用于生产球团矿的原料。铁的总回收率为80.1％。

实施例7：

参见图4，对含铁品位39.7％的赤铁矿，经过破碎-筛分-磨矿-重选-反浮选-粗铁精粉。重选采用螺旋溜槽重选脱泥抛尾矿，其粗精矿经过球磨机磨矿到0.074mm(-200目)75％，脱泥产品经过高梯度磁选回收部分粗精矿，与重选粗精矿合并进入反浮选脱硅、脱铝，提高铁品位50.6％左右，浮选精矿再磨后进一步反浮选精选，获得铁品位55.8％的细粒粗铁精矿，铁的回收率为87.8％左右。该铁精矿经过加入复合添加剂混匀-造球-干预预热-还原焙烧-水中冷却-球磨-磁选-反浮选，生产优质磁铁精矿。造球工艺条件为：配加4.5％的复合添加剂(腐植酸钠1.5％，烟煤3％)，混合料经混匀后在圆盘造球机中造球，造球水分9％，造球时间10min，生球粒度为8—16mm。生球干燥温度270℃，干燥时间9min，预热温度590℃，预热时间7min，还原焙烧温度880℃，焙烧时间17min，加烟煤比例为350-390kg/t矿，焙烧产品直接进入水中冷却。反浮选以十二胺为捕收剂(750g/t)，生石灰为活化剂(2.6kg/t)，松醇油为起泡剂(250g/t)，NaOH为pH调整剂(pH9-10)，获得TFe 65.9％，FeO 18-27％，SiO₂ 6.0％，Al₂O₃ 1.7％的优质铁精矿，该磁铁精矿是一种直接用于生产球团矿的原料。铁的总回收率为83.1％。

实施例8：

参见附图4，对含铁品位28.3％的赤铁矿，经过破碎-筛分-磨矿-重选-反浮选-粗铁精粉。重选采用螺旋溜槽重选脱泥抛尾矿，其粗精矿经过球磨机磨矿到0.074mm(-200目)75％，脱泥产品经过高梯度磁选回收部分粗精矿，与重选粗精矿合并进入反浮选脱硅、脱铝，提高铁品位35％左右，浮选精矿再磨后进一步反浮选精选，获得铁品位41.4％的细粒粗铁精矿，铁的回收率为85％左右。该铁精矿经过加入复合添加剂混匀-造球-干燥预热-强还原焙烧-水中冷却-球磨-磁选-球磨-磁选，获得TFe 90.2％，的优质铁粉，该铁粉经过压团成20-40mm的团块，是一种用于电炉炼钢的优质原料。铁的总回收率为84.3％.造球工艺条件为：配加3％的复合添加剂(腐植酸钠1.5％，烟煤1.5％)，混合料经混匀后在圆盘造球机中造球，造球水分9％，造球时间12min，生球粒度为8—16mm。生球干燥温度270℃，干燥时间9min，预热温度900℃，预热时间15min，还原焙烧温度1020℃，焙烧时间180min，加烟煤比例为950-1000kg/t矿。还原球团直接在水中冷却，经过破碎、磁选，得到还原铁粉。还原铁粉添加6％的粘结剂(桐油70％，生石灰30％)冲压成30×40mm的团块，再经过200-300℃烘干80min，生产出用于电炉炼钢的原料。

实施例9：

参见图4，对含铁品位39.7％的赤铁矿，经过破碎-筛分-磨矿-重选-反浮选-粗铁精粉。重选采用螺旋溜槽重选脱泥抛尾矿，其粗精矿经过球磨机磨矿到0.074mm(-200目)75％，脱泥产品经过高梯度磁选回收部分粗精矿，与重选粗精矿合并进入反浮选脱硅、脱铝，提高铁品位50.6％左右，浮选精矿再磨后进一步反浮选精选，获得铁品位55.8％的细粒粗铁精矿，铁的回收率为87.8％左右。该粗铁精矿-加入复合添加剂混匀-造球-干燥预热-强还原焙烧-水中冷却-球磨-磁选球磨-反浮选处理，获得TFe 92.4％的优质铁粉，经过压团，是一种用于电炉炼钢的优质原料。铁的总回收率为86.1.％。造球工艺条件为：配加3％的复合添加剂(腐植酸钠1.5％，烟煤1.5％)，混合料经混匀后在圆盘造球机中造球，造球水分9.5％，造球时间10min，生球粒度为8—16mm。生球干燥温度290℃，干燥时间8min，预热温度850℃，预热时间12min，还原焙烧温度1050℃，焙烧时间180min，加烟煤比例为960kg/t矿。还原球团直接在水中冷却，经过破碎、磁选，得到还原铁粉。还原铁粉添加8％的粘结剂(桐油90％，生石灰10％)冲压成30×40mm的团块，再经过200-300℃烘干100min，生产出用于电炉炼钢的原料。

实施例10：

参见图4，对含铁品位28.6％的铁矿山尾矿，采用破碎、筛分-磨矿-高梯度磁选-反浮选-粗铁精矿工艺进行富集.采用螺旋溜槽脱泥，粗砂经过反浮选，获得粗精矿品位40.1％Fe，铁回收率88％，粗铁精矿加入复合添加剂混匀-造球-干燥预热-还原焙烧-水中冷却-球磨-磁选-球磨-磁选工艺，若为弱还原焙烧，获得TFe62.3％，FeO 21.5％，SiO₂ 4.5％，Al₂O₃ 1.9％的优质铁精矿，铁的回收率为78.5％，是一种直接用于生产球团矿的原料。若为强还原焙烧，则可获得TFe90.0％直接还原铁粉，铁的回收率为78.9％。造球工艺条件为：配加3％的复合添加剂(腐植酸钠1％，烟煤2％)，混合料经混匀后在圆盘造球机中造球，造球水分7.8％，造球时间15min，生球粒度为8—16mm。生球干燥温度410℃，干燥时间8min，预热温度880℃，预热时间15min，弱还原焙烧条件为焙烧温度890℃，焙烧时间18min，加烟煤比例为350-390kg/t矿。强还原焙烧条件为焙烧温度1080℃，焙烧时间170min，加烟煤比例为1000kg/t矿。还原球团直接在水中冷却，经过破碎、磁选，得到还原铁粉。还原铁粉添加4％的粘结剂(桐油75％，生石灰25％)冲压成30×40mm的团块，再经过200-300℃烘干95min，生产出用于电炉炼钢的原料。

实施例11：

参见图4，对含铁品位34.7％的铁矿山尾矿，采用破碎、筛分-磨矿-高梯度磁选-反浮选-粗铁精矿工艺进行富集.采用螺旋溜槽或高梯度磁选机脱泥，粗砂经过反浮选，获得粗铁精矿品位44.6％Fe，铁回收率87.5％，粗铁精矿经过加入复合添加剂混匀-造球-干燥预热-还原焙烧-水中冷却-球磨-磁选-球磨-磁选工艺，若为弱还原焙烧，获得TFe65.3％，FeO 28.5％，SiO₂ 4.5％，Al₂O₃ 1.9％的优质铁精矿，铁的回收率为82.6％，是一种直接用于生产球团矿的原料。若进行强还原焙烧，则可获得TFe90.2％直接还原铁粉，铁的回收率为79.6％。造球工艺条件为：配加5％的复合添加剂(腐植酸钠1.5％，烟煤3.5％)，混合料经混匀后在圆盘造球机中造球，造球水分8.7％，造球时间15min，生球粒度为8—16mm。生球干燥温度350℃，干燥时间7min，预热温度950℃，预热时间12min，弱还原焙烧条件为焙烧温度900℃，焙烧时间17min，加烟煤比例为350-390kg/t矿。强还原焙烧条件为焙烧温度1030℃，焙烧时间180min，加烟煤比例为1050kg/t矿。还原球团直接在水中冷却，经过破碎、磁选，得到还原铁粉。还原铁粉添加5％的粘结剂(桐油80％，生石灰20％)冲压成30×40mm的团块，再经过200-300℃烘干90min，生产出用于电炉炼钢的原料。

实施例12：

参见图4，对含铁品位25.6％的铁矿山尾矿，采用破碎、筛分-磨矿-高梯度磁选-反浮选-粗铁精矿进行富集.采用螺旋溜槽或高梯度磁选机脱泥，粗砂经过反浮选，获得粗精矿品位40.1％Fe，铁回收率88％，粗铁精矿经过加入复合添加剂混匀-造球-干燥预热-强还原焙烧-水中冷却-球磨-磁选-球磨-磁选工艺，获得TFe90.3％优质铁粉，铁的回收率为80.3％，是一种用于电炉炼钢的优质原料。造球工艺条件为：配加4％的复合添加剂(腐植酸钠2％，烟煤2％)，混合料经混匀后在圆盘造球机中造球，造球水分8.8％，造球时间13min，生球粒度为8—16mm。生球干燥温度410℃，干燥时间7min，预热温度980℃，预热时间15min，还原焙烧温度1050℃，焙烧时间180min，加烟煤比例为900kg/t矿。还原球团直接在水中冷却，经过破碎、磁选，得到还原铁粉。还原铁粉添加4％的粘结剂(桐油80％，生石灰20％)冲压成30×30mm的团块，再经过200-300℃烘干75min，生产出用于电炉炼钢的原料。

Claims (14)

1.低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，对不同品位和种类的复杂铁矿石进行分类处理，所得到的块矿和矿粉造球后均进入到干燥预热；然后通过后续还原焙烧，冷却，球磨，磁选，球磨，磁选或浮选，得到铁精矿或还原铁粉；所述的分类处理是指含铁品位为50％-56％的铁矿石经破碎、筛分，所得到的块矿直接干燥预热，而细粒矿粉则经过磨矿，洗矿，磨矿，脱泥，分选得到含铁58-60％的铁精矿，并对在洗矿、脱泥、分选的过程中所得的矿泥经脱水、干燥后加入添加剂混匀后造球；含铁品位为40％-50％的铁矿石经破碎、筛分，所得到的块矿直接干燥预热，而细粒矿粉则经过干式磨矿得到细铁矿粉后加入添加剂混匀后造球；含铁品位为25％-40％的铁矿石经破碎、筛分，所得到的块矿直接干燥预热，而细粒矿粉则经过磨矿，重选或高梯度磁选，反浮选得到粗铁精粉加入添加剂混匀后造球。

2.根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，混匀时加入的添加剂为复合添加剂，由腐植酸钠和烟煤混合而成，它们的质量比为0.5-3：1-4。

3.根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，粒径不低于15mm的为块矿，粒径低于15mm为细粒矿粉。

4.根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，干燥预热和还原焙烧采用链板机—回转窑或链板机—竖炉，通过窑尾热废气在链板机上预热球团矿，脱除结晶水。

5.根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，含铁品位为50％-56％的铁矿石处理过程中，经破碎、筛分得到的粒径低于15mm的细粒矿粉，经过磨矿，采用螺旋洗矿机洗矿，磨矿，旋流器脱泥，螺旋溜槽分选。

6.根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，含铁品位为50％-56％的铁矿石处理过程中，将破碎，筛分到15-30mm块矿直接加入到链箅机进行干燥和预热及入回转窑还原焙烧。

7.根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，含铁品位为50％-56％的铁矿石处理过程中，在破碎筛分，磨矿后，采用螺旋溜槽重选，得到粗精矿1、尾矿1，将粗精矿1磨矿后再次进行螺旋溜槽重选，得粗精矿2、尾矿2，将尾矿1、尾矿2合并进行高梯度磁选，得到粗精矿3、尾矿3，将粗精矿2磨矿后与粗精矿3合并后，进行反浮选得铁精矿及尾矿3；将两处的尾矿3合并造球后，进入到后续的干燥预热、还原焙烧步骤。

8.根据权利要求7所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，铁矿原矿或尾矿进行破碎筛分至粒径15-20mm，再进行磨矿。

9.根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，含铁品位为40％-50％的铁矿石处理过程中，块矿破碎到15-30mm后直接进入链板机进行干燥和预热及入回转窑还原焙烧。

10.根据权利要求1或9所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，含铁品位为40％-50％的铁矿石处理过程中，还原焙烧采用链板机—竖炉方式进行，链板机的热源来自于窑尾废气，预热后的球团或矿石直接进入竖炉或由斗式提升机加入竖炉。

11.根据权利要求10所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，竖炉采用燃烧室供热，燃烧室温度控制在900—1000℃，空气过剩系数控制在0.8—1.0，提供弱还原气氛。

12.根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，含铁品位为25％-40％的铁矿石处理过程中，将破碎，筛分后，粒径为15-20mm的块矿进行直接干燥预热。

13.根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，含铁品位为25％-40％的铁矿石处理过程时，将破碎，筛分后，粒径低于15mm的细粒矿粉进行磨矿或是直接将铁矿原矿或尾矿中粒径低于15mm的矿粉进行磨矿。

14.根据权利要求1所述的低品位及复杂铁矿高效分选方法，其特征在于，对还原铁粉采用复合粘结剂进行压团和干燥，所述的复合粘结剂量质量百分比为70-90％桐油，30-10％生石灰。

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