一種難選冶菱鐵礦石資源深度提鐵降雜工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種難選冶菱鐵礦石資源深度提鐵降雜工藝，該工藝是采用加入復(fù)合助劑直接焙燒，在經(jīng)過水淬、細(xì)磨、弱磁選、磁性產(chǎn)品脫水干燥的步驟，實(shí)現(xiàn)深度提鐵降雜（磷、硫、硅、鋁）；對于高磷高硫高硅高鋁菱鐵礦，采用本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)較好的提鐵降雜效果，可得到鐵品位大于75%，磷含量低于0.1%、硫含量低于0.1%、二氧化硅含量低于5%、三氧化二鋁含量低于1.5%，鐵回收率大于75%的流程選礦技術(shù)指標(biāo)，優(yōu)于現(xiàn)有公知技術(shù)處理該類型鐵礦石的技術(shù)指標(biāo)。
【專利說明】
-種難選冶菱鐵礦石資源深度提鐵降雜工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于難選冶菱鐵礦的提鐵降雜領(lǐng)域，特別適應(yīng)具有嵌布粒度細(xì)、礦石組成 復(fù)雜、局憐、局硫、局娃、局侶等特點(diǎn)的一種難選冶麥鐵礦石資源涂度提鐵降雜工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 黑色金屬礦選礦試驗(yàn)研究對加速我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展起了十分重要的作用。已有 的勘探結(jié)果說明，我國的黑色金屬礦石資源極為豐富。但鐵礦床類型繁多，性質(zhì)復(fù)雜，且常 為多種成分共生。由于鐵礦石大多含有可供綜合利用的有用成分或應(yīng)去除的有害雜質(zhì)，因 此絕大部分礦石都需選礦處理。我們對鐵礦資源的開發(fā)利用總是遵循先富后貧、先易后難 的原則。隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，我國有限的富礦及易選的資源已逐漸枯竭。目前可利用 的鐵礦資源日益趨向于貧、細(xì)、雜。我國鐵礦資源中硫、憐、二氧化娃、=氧化二侶等有害雜 質(zhì)含量高且與有用礦物細(xì)粒嵌布，造成選礦難度大、效率低、產(chǎn)品質(zhì)量差。硫、憐、娃、侶等是 鋼鐵冶煉過程中的主要有害元素，嚴(yán)重影響煉鋼工藝和鋼材產(chǎn)品質(zhì)量。隨著冶金工業(yè)的發(fā) 展和新工藝的實(shí)施，對鐵精礦的質(zhì)量要求越來越高，對硫、憐、娃、侶的含量也有嚴(yán)格的限 定。鐵精礦高效降雜迫在眉睫。有效地回收和利用運(yùn)部分礦石已成為選礦工作者主要研究 課題之一。
[0003] 目前主要相關(guān)的技術(shù)有： (1)【公開日】為2007年7月11日，公開號為CN1995411的中國發(fā)明專利文獻(xiàn)，公開了 "矛Ll用 低品位菱鐵礦生產(chǎn)鐵精礦粉的工藝"，它包括W下步驟:破碎一篩分：W低品位菱鐵礦作原 料，經(jīng)破碎一篩分后得粒度10~40mm的賠燒塊礦；回轉(zhuǎn)害賠燒：W煤氣作燃料，進(jìn)行磁化賠 燒，使菱鐵礦中的化C〇3轉(zhuǎn)化為化3化;冷卻：爐料出爐時溫度仍有400~500°C，采用隔離空氣 緩冷至300°C W下，再水澤急冷;球磨一篩分:賠燒礦經(jīng)球磨后進(jìn)行作磁選一脫磁一磁選，磁 場強(qiáng)度1000與800奧斯特，得鐵精礦粉。本發(fā)明具有W下優(yōu)點(diǎn)：完全利用菱鐵礦進(jìn)行工業(yè)生 產(chǎn)，提高了磁化賠燒產(chǎn)物品位和賠燒產(chǎn)物的選礦質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，達(dá)到工業(yè)上的規(guī)模 開發(fā)生產(chǎn)，可得到品位55.18%的鐵精礦，金屬回收率達(dá)到74.60%。
[0004] (2)【公開日】為2015年8月19日，公開號為CN104846189A的中國發(fā)明專利文獻(xiàn)，公開 了"含菱鐵礦的混合鐵礦流態(tài)化賠燒分選方法"，該方法是將粒度-0.5mm的含菱鐵礦的混合 鐵礦于氧化氣氛中進(jìn)行多級流化態(tài)預(yù)熱，預(yù)熱到混合鐵礦溫度為600~800°C;然后在流化 態(tài)條件下，將預(yù)熱所得物料于還原氣氛中賠燒，進(jìn)一步置于空氣中進(jìn)行流態(tài)化冷卻至室溫， 再磨礦磁選既得。本發(fā)明的方法適用于多種的含菱鐵礦的混合礦的分選，反應(yīng)速度快，效率 高，工藝過程中不利于選別的副產(chǎn)物少，能耗低，分選效果好，非常適于工業(yè)化推廣。
[0005] (3)【公開日】為2012年6月27日，公開號為CN102513203A的中國發(fā)明專利文獻(xiàn)，公開 了 "一種高憐硫菱鐵礦資源回收利用的方法"，該方法包括細(xì)磨原礦，異步反浮選脫憐硫，得 低憐硫的粗精礦，將粗精礦在賠燒爐中添加碳酸鋼還原賠燒，得還原賠燒礦，通過磨細(xì)還原 賠燒礦進(jìn)行磁絮凝強(qiáng)化分選，通過該工藝不僅能提高精礦鐵品位，同時有效地強(qiáng)化了細(xì)粒 級及微細(xì)粒磁性礦物的回收并實(shí)現(xiàn)了賠燒礦憐硫的深度脫除，顯著提高了目前大量呆滯難 選的高憐硫菱鐵礦資源的回收利用率，最終能獲得鐵品位大于65%，鐵回收率大于65%，憐含 量小于0.2%，硫含量小于0.3%的鐵精礦。
[0006] 近年來高硫高娃高侶型菱鐵礦的降雜已取得了一些成績，但還未能從根本上解決 問題。菱鐵礦深度降娃、硫、侶現(xiàn)已成為國內(nèi)外選礦研究的一大難題。長期W來由于沒有理 想的降雜方法，導(dǎo)致運(yùn)部分鐵礦資源的綜合利用水平較低，致使有的礦山因含娃、硫、侶高 而停采，有的礦山因有害元素硫、娃、侶沒有降下來而嚴(yán)重影響了鐵精礦的質(zhì)量和銷路。因 此有效地開發(fā)更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的新技術(shù)勢在必行。
[0007] 現(xiàn)有公知技術(shù)對菱鐵礦的處理存在的不足之處主要為兩個方面:一方面鐵精礦中 的有害元素硫能夠?qū)崿F(xiàn)有效降低，但娃、侶含量較難實(shí)現(xiàn)有效降低，對后續(xù)冶煉工藝將產(chǎn)生 不利影響；另一方面主要采用賠燒工藝處理菱鐵礦，但鐵精礦的鐵品位仍然偏低，且回收率 也比較低，處理成本仍然較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為合理有效的利用我國較為豐富的難選冶菱鐵礦礦石資源，緩解當(dāng)前鐵礦石資源 緊張的局面，采用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)深度提鐵降憐、硫、娃、侶，得到鐵品位大于75%的高純鐵精礦， 為我國難選冶局憐局硫局娃局侶型麥鐵礦石資源的綜合利用提供一條新思路，同時對其它 類似的復(fù)雜鐵礦石的處理提供一定的指導(dǎo)意義。
[0009] 一種難選冶菱鐵礦石資源深度提鐵降雜工藝，其特征在于：首先將0.5%~3%的氯 化亞銅、3%~15%的石灰、20%~50%的氯化儀、1%~3%的氯化巧、10%~40%的還原劑加入菱鐵 礦原礦，混勻后在賠燒爐進(jìn)行賠燒，賠燒后的產(chǎn)品經(jīng)過水澤得到水澤產(chǎn)品，水澤產(chǎn)品經(jīng)球磨 機(jī)磨礦后用弱磁場磁選機(jī)進(jìn)行選別，最后可W得到鐵品位>75%，含憐<0.1%、硫<0.1%、二 氧化娃< 5%、S氧化二侶< 1.5%，鐵回收率> 85%的鐵精礦，該鐵精礦粉經(jīng)過球團(tuán)后可W直 接作為冶煉生鐵的原料。
[0010] 針對難選冶菱鐵礦，本發(fā)明是采用復(fù)合助劑直接賠燒一細(xì)磨一弱磁選實(shí)現(xiàn)深度提 鐵降雜(憐、硫、娃、侶）的工藝流程，具體包括W下步驟： (1) 碎礦階段:根據(jù)需要將礦石破碎至3mm W下； (2) 烘干脫水階段:將破碎至3mmW下的礦石置入賠燒爐中，控制溫度在400~600°C下 進(jìn)行烘干脫水，烘干時間控制在30~60min; (3) 制粉團(tuán)球階段:將烘干脫水后的物料干磨至-0.074mmW下，加入0.5%~3%的氯化亞 銅、3%~15%的石灰、20%~50%的氯化儀、1 %~3%的氯化巧、10%~40%的焦炭與物料混勻后， 用球團(tuán)機(jī)制備成為球團(tuán)直徑為8 mm的球團(tuán)物料； (4) 球團(tuán)物料烘干階段:將8mm的球團(tuán)物料在賠燒爐中進(jìn)行烘干，烘干溫度為200~300 °C，將球團(tuán)烘干至含水小于8%; (4)賠燒階段:將含水小于8%的球團(tuán)物料置入賠燒爐中賠燒，賠燒溫度1100~1200°C， 賠燒時間60~90min; 巧)水澤冷卻階段:將賠燒后的物料置入水中進(jìn)行水澤冷卻，控制物料進(jìn)入水中水澤的 時間間隔小于3min; (6)磨礦分級階段:將水澤后的物料進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行磨礦，球磨機(jī)溢流進(jìn)入水力旋流 器，水力旋流器溢流的細(xì)度控制在-0.019mm占90%W上； (7) 弱磁選階段：將分級機(jī)溢流運(yùn)送至弱磁場磁選機(jī)，磁選機(jī)的磁場強(qiáng)度在350~ 550〇6,通過弱磁選得磁性產(chǎn)品； (8) 磁性產(chǎn)品脫水干燥階段將磁性產(chǎn)品經(jīng)過濾脫水后干燥得鐵精礦，得到的鐵精礦產(chǎn) 品含鐵> 75%，含憐< 0.1 %、硫< 0.1 %、二氧化娃< 5%、S氧化二侶< 2%，鐵回收率> 85〇/〇。
[0011] 所述還原劑為焦炭。
[0012] 本發(fā)明的有益效果如下：對于高憐高硫高娃高侶菱鐵礦，采用本發(fā)明可W實(shí)現(xiàn)較 好的提鐵降雜效果，可得到鐵品位大于75%，憐含量低于0.1%、硫含量低于0.1%、二氧化娃含 量低于5%、S氧化二侶含量低于1.5%，鐵回收率大于75%的流程選礦技術(shù)指標(biāo)，優(yōu)于現(xiàn)有公 知技術(shù)處理該類型鐵礦石的技術(shù)指標(biāo);為我國復(fù)雜難選冶鐵礦石資源的開發(fā)和利用開辟了 一條新思路。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 實(shí)施例1 礦樣來自重慶某地區(qū)含鐵36.53%，含硫0.86%、憐0.95%、二氧化娃18.23%、S氧化二侶 9.23%的鐵礦石，試樣中鐵W菱鐵礦為主，同時含有部分赤褐鐵礦、黃鐵礦、娃酸鐵等鐵礦 物。
[0015] 將該鐵礦石破碎至3mmW下；將破碎至3mmW下的礦石置入賠燒爐中，控制溫度在 400°C下進(jìn)行烘干脫水，烘干時間控制在30 min;將烘干脫水后的物料干磨至-0.074mmW 下，加入0.5%的氯化亞銅、3%的石灰、20%的氯化儀、1%的氯化巧、20%的焦炭與物料混勻后， 用球團(tuán)機(jī)制備成為球團(tuán)直徑為8 mm的球團(tuán)物料;將8 mm的球團(tuán)物料在賠燒爐中進(jìn)行烘干， 烘干溫度為200°C，將球團(tuán)烘干至含水小于8%;將含水小于8%的球團(tuán)物料置入賠燒爐中賠 燒，賠燒溫度1100 °C，賠燒時間60min;將賠燒后的物料置入水中進(jìn)行水澤冷卻，控制物料進(jìn) 入水中水澤的時間間隔小于3min;將水澤后的物料進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行磨礦，球磨機(jī)溢流進(jìn)入 水力旋流器，水力旋流器溢流的細(xì)度控制在-0.019mm占90% W上;水力旋流器溢進(jìn)入磁場強(qiáng) 度為350〇e的弱磁場磁選機(jī)分選后得到磁性產(chǎn)品，磁性產(chǎn)品經(jīng)脫水干燥后得鐵精礦。原礦鐵 物相分析、主要化學(xué)成分分析、技術(shù)指標(biāo)詳細(xì)見表1~3。
[0016] 表1原礦鐵物巧分析結(jié)果（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%
表3流程選礦指標(biāo)(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%
實(shí)施例2 礦樣來自云南某地區(qū)含鐵34.23%，含硫0.66%、憐0.72%、二氧化娃20.68%、S氧化二侶 11.22%的鐵礦石，試樣中鐵W菱鐵礦為主，同時含有部分赤褐鐵礦、黃鐵礦、娃酸鐵等鐵礦 物。
[0017] 將該鐵礦石破碎至3mmW下；將破碎至3mmW下的礦石置入賠燒爐中，控制溫度在 600 °C下進(jìn)行烘干脫水，烘干時間控制在60min;將烘干脫水后的物料干磨至-0.074mmW 下，加入3%的氯化亞銅、15%的石灰、50%的氯化儀、3%的氯化巧、40%的焦炭與物料混勻后，用 球團(tuán)機(jī)制備成為球團(tuán)直徑為8mm的球團(tuán)物料;將8mm的球團(tuán)物料在賠燒爐中進(jìn)行烘干，烘干 溫度為300°C，將球團(tuán)烘干至含水小于8%;將含水小于8%的球團(tuán)物料置入賠燒爐中賠燒，賠 燒溫度1200°C，賠燒時間90min;將賠燒后的物料置入水中進(jìn)行水澤冷卻，控制物料進(jìn)入水 中水澤的時間間隔小于3min;將水澤后的物料進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行磨礦，球磨機(jī)溢流進(jìn)入水力 旋流器，水力旋流器溢流的細(xì)度控制在-0.019mm占90%W上;水力旋流器溢進(jìn)入磁場強(qiáng)度為 550〇e的弱磁場磁選機(jī)分選后得到磁性產(chǎn)品，磁性產(chǎn)品經(jīng)脫水干燥后得鐵精礦。原礦鐵物相 分析、主要化學(xué)成分分析、技術(shù)指標(biāo)詳細(xì)見表4~6。
[0018] 表4原礦鐵物相分析結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%
表6流程選礦指標(biāo)(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%
實(shí)施例3 礦樣來自陜西某地區(qū)含鐵41.25%，含硫0.87%、憐0.98%、二氧化娃21.55%、=氧化二侶 14.25%的鐵礦石，試樣中鐵W菱鐵礦為主，同時含有部分赤褐鐵礦、黃鐵礦、娃酸鐵等鐵礦 物。
[0019] 將該鐵礦石破碎至3mmW下；將破碎至3mmW下的礦石置入賠燒爐中，控制溫度在 500°C下進(jìn)行烘干脫水，烘干時間控制在30min;將烘干脫水后的物料干磨至-0.074mmW下， 加入2%的氯化亞銅、10%的石灰、40%的氯化儀、2%的氯化巧、35%的焦炭與物料混勻后，用球 團(tuán)機(jī)制備成為球團(tuán)直徑為8mm的球團(tuán)物料;將8mm的球團(tuán)物料在賠燒爐中進(jìn)行烘干，烘干溫 度為250°C，將球團(tuán)烘干至含水小于8%;將含水小于8%的球團(tuán)物料置入賠燒爐中賠燒，賠燒 溫度1150°C，賠燒時間70min;將賠燒后的物料置入水中進(jìn)行水澤冷卻，控制物料進(jìn)入水中 水澤的時間間隔小于3min;將水澤后的物料進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行磨礦，球磨機(jī)溢流進(jìn)入水力旋 流器，水力旋流器溢流的細(xì)度控制在-0.019mm占90%W上；水力旋流器溢進(jìn)入磁場強(qiáng)度為 400〇e的弱磁場磁選機(jī)分選后得到磁性產(chǎn)品，磁性產(chǎn)品經(jīng)脫水干燥后得鐵精礦。原礦鐵物相 分析、主要化學(xué)成分分析、技術(shù)指標(biāo)詳細(xì)見表7~9。
[0020] 表7原礦鐵物相分析結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/% 表9流程選礦指標(biāo)（質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%
實(shí)施例4
礦樣來自甘肅某地區(qū)含鐵38.64%，含硫1.05%、憐1.23%、二氧化娃18.15%、S氧化二侶 13.65%的鐵礦石，試樣中鐵W菱鐵礦為主，同時含有部分赤褐鐵礦、黃鐵礦、娃酸鐵等鐵礦 物。
[0021 ] 將該鐵礦石破碎至3mmW下；將破碎至3mmW下的礦石置入賠燒爐中，控制溫度在 550°C下進(jìn)行烘干脫水，烘干時間控制在40min;將烘干脫水后的物料干磨至-0.074mmW下， 加入2.5%的氯化亞銅、12%的石灰、45%的氯化儀、1.6%的氯化巧、35%的焦炭與物料混勻后， 用球團(tuán)機(jī)制備成為球團(tuán)直徑為8mm的球團(tuán)物料;將8mm的球團(tuán)物料在賠燒爐中進(jìn)行烘干，烘 干溫度為250°C，將球團(tuán)烘干至含水小于8%;將含水小于8%的球團(tuán)物料置入賠燒爐中賠燒， 賠燒溫度1200°C，賠燒時間75min;將賠燒后的物料置入水中進(jìn)行水澤冷卻，控制物料進(jìn)入 水中水澤的時間間隔小于3min;將水澤后的物料進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行磨礦，球磨機(jī)溢流進(jìn)入水 力旋流器，水力旋流器溢流的細(xì)度控制在-0.019mm占90%W上;水力旋流器溢進(jìn)入磁場強(qiáng)度 為500〇e的弱磁場磁選機(jī)分選后得到磁性產(chǎn)品，磁性產(chǎn)品經(jīng)脫水干燥后得鐵精礦。原礦鐵物 相分析、主要化學(xué)成分分析、技術(shù)指標(biāo)詳細(xì)見表10~12。
[0022]表10原礦鐵物相分析結(jié)果(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/% 巧U滿巧選W巧稱U巧重分?jǐn)?shù)V%

從上述實(shí)施例的結(jié)果可W看出，對于高憐高硫高娃高侶菱鐵礦采用復(fù)合助劑直接賠 燒一細(xì)磨一弱磁選工藝可W實(shí)現(xiàn)較好的提鐵降雜效果，可W得到鐵品位大于75%，憐含量低 于0.1%、硫含量低于0.1%、二氧化娃含量低于5%、S氧化二侶含量低于1.5%，鐵回收率大于 75%的流程選礦技術(shù)指標(biāo)，優(yōu)于現(xiàn)有公知技術(shù)處理該類型鐵礦石的技術(shù)指標(biāo)。為我國復(fù)雜難 選冶鐵礦石資源的開發(fā)和利用開辟了一條新思路。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種難選冶菱鐵礦石資源深度提鐵降雜工藝，其特征在于：首先按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)將 0.5%~3%的氯化亞銅、3%~15%的石灰、20%~50%的氯化鎂、1 %~3%的氯化鈣、10%~40%的還 原劑加入菱鐵礦原礦，混勻后在焙燒爐進(jìn)行焙燒，焙燒后的產(chǎn)品經(jīng)過水淬得到水淬產(chǎn)品，水 淬產(chǎn)品經(jīng)球磨機(jī)磨礦后用弱磁場磁選機(jī)進(jìn)行選別，最后得到的鐵精礦:鐵品位>75%，含磷 < 0.1 %、硫< 0.1 %、二氧化硅< 5%、三氧化二鋁< 1.5%，所述鐵精礦的鐵回收率> 85%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種難選冶菱鐵礦石資源深度提鐵降雜工藝，其特征在于具 體包括以下步驟： (1) 將礦石物料細(xì)磨至-0.074mm以下； (2) 在礦石物料中按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)加入0.5%~3%的氯化亞銅、3%~15%的石灰、20%~50% 的氯化鎂、1 %~3%的氯化鈣、10%~40%的還原劑，混勻后，制成球團(tuán)物料； (3) 球團(tuán)物料烘干階段:將球團(tuán)物料在焙燒爐中進(jìn)行烘干，烘干溫度為200~300°C，將 球團(tuán)烘干至含水小于8%; (4) 焙燒階段:將含水小于8%的球團(tuán)物料置入焙燒爐中焙燒，焙燒溫度1100~1200°C， 焙燒時間60~90min; (5 )水淬冷卻階段:將焙燒后的物料置入水中進(jìn)行水淬冷卻，控制物料進(jìn)入水中水淬的 時間間隔小于3min; (6) 磨礦分級階段：將水淬后的物料進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行磨礦，球磨機(jī)溢流進(jìn)入水力旋流 器，水力旋流器溢流的細(xì)度控制在-0.019mm占90%以上； (7) 弱磁選階段:將分級機(jī)溢流運(yùn)送至弱磁場磁選機(jī)，磁選機(jī)的磁場強(qiáng)度在350~5500e， 通過弱磁選得磁性產(chǎn)品； (8) 磁性產(chǎn)品脫水干燥階段將磁性產(chǎn)品經(jīng)過濾脫水后干燥得鐵精礦，得到的鐵精礦產(chǎn) 品含鐵> 75%，含磷< 0.1 %、硫< 0.1 %、二氧化硅< 5%、三氧化二鋁< 2%，鐵回收率> 85%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種難選冶菱鐵礦石資源深度提鐵降雜工藝，其特征在 于:所述還原劑為焦炭。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種難選冶菱鐵礦石資源深度提鐵降雜工藝，其特征在于:所 述礦石物料被細(xì)磨之前先經(jīng)過:碎礦和烘干脫水； 所述碎礦階段:根據(jù)需要將礦石物料破碎至3_以下； 所述烘干脫水階段:將破碎至3mm以下的礦石物料置入焙燒爐中，控制溫度在400~600 °C下進(jìn)行烘干脫水，烘干時間控制在30~60min。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種難選冶菱鐵礦石資源深度提鐵降雜工藝，其特征在于:所 述步驟(1)中的球團(tuán)物料通過球團(tuán)機(jī)制備，制成直徑為8mm的球團(tuán)物料。
【文檔編號】B03C1/30GK105903560SQ201610226396
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】張?jiān)? 肖軍輝, 陳超, 張少翔
【申請人】中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所