專利名稱：鐵礦選礦方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物理法的選礦方法，具體的說是從自然界鐵礦脈石中，或含鐵工業(yè)廢渣中選出入爐鐵礦的選礦方法。
在自然界中S、P以SO2或P2O5的形式分布在鐵礦脈石中，以FeS2或FeP的形式分布在鐵中。由于各元素之間比重的不同，致密度高的元素因比重大，在水中的沉降速度將快于致密度低比重小的元素，其沉降時(shí)間因速度而決定長短。在保持適當(dāng)比例的礦漿濃度并較準(zhǔn)確地控制礦漿流速和液面高低時(shí)，各元素及其化合物受其比重的影響，將在礦漿沉淀過程中戶生自然分層沉淀現(xiàn)象，有效地把握這一自然現(xiàn)象既可排除不需要的有害元素及其化合物和保留有用元素及其化合物。將這一基本陳理運(yùn)用到選礦工藝中，則能有效地脫除鐵礦中的有害元素，獲得質(zhì)量符合冶煉工藝要求的入爐鐵礦。由于本選礦法的基本原理是通過控制礦粒在水中的沉降速度和沉降時(shí)間，使得礦物在礦漿沉淀過程中形成自然分層沉淀。并利用這一自然現(xiàn)象而有效地實(shí)施選礦工藝操作，故名為分層選礦法，簡稱分層法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種鐵礦選礦方法，其特征在于將鐵礦和/或含鐵工業(yè)廢渣經(jīng)過破碎和/或細(xì)磨后進(jìn)行篩分，與水混合形成礦漿然后攪拌漂洗分層，沉積質(zhì)重的鐵礦粒，在水沖作用下濾渣。
所述原料篩分目數(shù)為40～400目。
所述礦漿中原料與水的重量比為1∶3～1∶30。
所述含鐵工業(yè)廢渣包括硫酸渣、磷酸渣和鋼渣。
所述礦漿在離心式攪拌池中攪拌漂洗，輕質(zhì)泥沙雜質(zhì)和/或酸液從離心式攪拌池上部的溢流口流出。
所述礦漿分層后，下部質(zhì)重的礦粒從離心式攪拌池下部的出礦口在水流作用下落入沉鐵池中，其中比重大的鉛、砷等留在攪拌池。
所述沉鐵池中的礦粒在水流作用下，較重的鐵礦粒由擋水板擋住沉積，較輕的含硫、磷、或銅等有害元素物質(zhì)越過擋水板沉入沉渣池中。
所述礦漿攪拌漂洗后，經(jīng)過磁選，然后在水流作用下從攪拌池下部的出礦口落入沉鐵池中，沉積質(zhì)重的鐵礦粒，在水沖作用下濾渣。
所述鐵礦篩分前經(jīng)過粗破、細(xì)破然后細(xì)磨，硫酸渣、磷酸渣不需破碎直接細(xì)磨。
所述鋼渣在細(xì)磨后先經(jīng)磁選，然后進(jìn)行篩分。
本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)在本發(fā)明對(duì)帶磁性的Fe3O4采用磁選—分層法，對(duì)不帶磁性的Fe2O3Fe3O4與Fe2O3的混合礦料均可采用分層法，其Tfe回收率高于搖床。分層法可有效地處理含S、P高達(dá)0.7～1％的高硫、高磷鐵礦以及含砷、銅超過國標(biāo)和冶煉工藝要求的高砷、高銅鐵礦。另則，分層選礦法在處理某一有害元素高的鐵礦時(shí)，也可以同時(shí)脫除其它有害元素，進(jìn)一步提高鐵礦的質(zhì)量。
分層選礦法可脫除鐵礦中≥50～60％的砷，≥60～70％的銅，≥70～75％的硫，≥75～85％的磷。對(duì)帶磁性的Fe3O4其TFe回收率和提高TFe品位同磁選法相當(dāng)，對(duì)不帶磁性的Fe2O3可提高含TFe品位11～21％，TFe回收率為66～76％。當(dāng)?shù)V物中TFe品位較低時(shí)，脫除有害元素率和TFe回收率內(nèi)下限，提高礦物TFe品位為上限。反之，當(dāng)?shù)V物中TFe品位較高時(shí)，脫除有害元素和TFe回收率為上限，而提高礦物TFe品位為下限。
在離心式攪拌池中將細(xì)磨后的原料與水混合，重量比為1∶3～1∶30，形成礦漿。礦漿經(jīng)攪拌漂洗后，由攪拌池上部的溢流口脫去輕質(zhì)的泥沙雜質(zhì)和硫酸渣及磷酸渣中的酸夜，即脫泥，然后降低水位，由下部出礦口讓較重的礦粒在水流的推動(dòng)下落入沉鐵池中，其中比重大的鉛、砷等留在攪拌池。
沉鐵池的排渣排水口外設(shè)有一擋板，在水流推動(dòng)下，較重的鐵礦粒在流動(dòng)過程中沉降到低于擋水板的高度，而較輕的含硫、磷、砷、銅等元素的有害物質(zhì)則在水流推動(dòng)下越過擋水板沉入沉渣池中。所述沉積的鐵礦粒經(jīng)脫水后制成鐵精粉。所述沉渣經(jīng)脫水后富集硫、磷、砷、銅，可用做他用。
本發(fā)明對(duì)帶磁性的Fe3O4采用磁選—分層法，對(duì)不帶磁性的Fe2O3Fe3O4與Fe2O3的混合礦料均可采用分層法，其TFe回收率高于搖床。分層法可有效地處理含S、P高達(dá)0.7～1％的高硫、高磷鐵礦以及含砷、銅超過國標(biāo)和冶煉工藝要求的高砷、高銅鐵礦。另則，分層選礦法在處理某一有害元素高的鐵礦時(shí)，也可以同時(shí)脫除其它有害元素，進(jìn)一步提高鐵礦的質(zhì)量。
經(jīng)查閱有關(guān)資料并經(jīng)與其它選礦工藝進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，分層選礦法對(duì)不帶磁性的Fe2O3，其Tfe回收率和提高TPe品位已達(dá)到目前重力選礦工藝的先進(jìn)水平。對(duì)Fe3O4和Fe2O3鐵礦中的S、P等有害元素的脫除率已達(dá)到目前已知的物理選礦法的極限。試舉例說明例1鐵礦主要成份TFe52.81％；S0.69％；P0.024％；AS0.11％；礦耗1.43T。
使用搖床的結(jié)果如下TPe56.31％，TFe回收率74.56％，提高TFe品位6.63％；S0.46％，S脫除率53.38％；P0.020％，P脫除率41.22％；AS0.093％，AS脫除率40.88％。
使用分層法的結(jié)果如下Tfe58.50％，TFe回收率77.46％，提高TFe品位10.77％；S0.26％，S1脫除率73.65％；P0.008％，P脫除率76.69％；AS0.072％，AS脫除率54.23％。
使用磁選—分層法結(jié)果如下(鐵礦為弱磁性)TFe60.33％，TFe回收率79.89％，提高Tfe品位14.24％；S0.27％，S脫除率72.64％；P微量，P脫除率＞81％，AS0.070％，AS脫除率55.5％。
擬定粒度為200目，礦漿比1∶15～20，流速為1.8m/s，在沉鐵池中的沉積時(shí)間為60秒左右。
例2鐵礦主要成份TFe49.56％，S0.074％，P0.675，礦耗1.504T。
使用分層法結(jié)果如下TFe55.55％，TFe回收率74.54％，提高TFe品位12％；S0.031％，S脫除率72.15％；P0.14％，P脫除率86.21％。
擬定粒度為200目，礦漿比1∶25～30，流速為1.8m/s，在沉鐵池中的沉積時(shí)間為60秒左右。
例3鐵礦主要成份TFe43％，S0.074％，P0.62％，礦耗1.7344T。
使用搖床結(jié)果如下TFe49.30％，TFe回收率66.1％，提高TFe品位14.65％；S0.008％；P0.52％，P脫除率51.64％。
使用分層法結(jié)果如下TFe50.71％，TFe回收率68％，提高TFe品位17.93％；P0.24％，P脫除率77.68％。
擬訂粒度為100目，礦漿比1∶25～30，流速為2.3m/s，在沉鐵池中的沉積時(shí)間為50秒左右。
對(duì)于褐鐵礦，TFe52％，擬訂粒度為100目，礦漿比1∶20～25，流速為1.3m/s，在沉鐵池中的沉積時(shí)間為70秒左右。
由此可見，分層選礦法對(duì)有害元素脫除的效果是根據(jù)該元素及其化合物的比重大小而變化的，比重越小的有害元素及其化合物其脫除率越高，反之則低。所以，對(duì)目前其它選礦工藝最難脫除的S、P等有害元素，其脫除率最高。這是分層選礦法獨(dú)有的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，也是其與目前世上廣泛采用的其它物理選礦法的不同之處。
權(quán)利要求
1.一種鐵礦選礦方法，其特征在于將鐵礦和/或含鐵工業(yè)廢渣經(jīng)過破碎和/或細(xì)磨后進(jìn)行篩分，與水混合形成礦漿然后攪拌漂洗分層，沉積質(zhì)重的鐵礦粒，在水沖作用下濾渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵礦選礦方法，其特征在于所述礦漿在攪拌池中攪拌漂洗，輕質(zhì)泥沙雜質(zhì)和/或酸液從離心式攪拌池上部的溢流口流出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鐵礦選礦方法，其特征在于所述礦漿分層后，下部質(zhì)重的礦粒從離心式攪拌池下部的出礦口在水流作用下落入沉鐵池中，其中比重大的鉛、砷等留在攪拌池。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鐵礦選礦方法，其特征在于所述沉鐵池中的礦粒在水流作用下，其中較重的鐵礦粒由擋水板擋住沉積，較輕的含硫、磷、砷或銅等有害元素物質(zhì)越過擋水板沉入沉渣池中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵礦選礦方法，其特征在于所述礦漿攪拌漂洗后，經(jīng)過磁選，然后在水流作用下從攪拌池下部的出礦口落入沉鐵池中，沉積質(zhì)重的鐵礦粒，在水沖作用下濾渣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意所述的一種鐵礦選礦方法，其特征在于所述原料篩分目數(shù)為40～400目。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意所述的一種鐵礦選礦方法，其特征在于所述礦漿中原料與水的重量比為1∶3～1∶30。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意所述的一種鐵礦選礦方法，其特征在于所述含鐵工業(yè)廢渣包括硫酸渣、磷酸渣和鋼渣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意所述的一種鐵礦選礦方法，其特征在于所述鐵礦篩分前經(jīng)過粗破、細(xì)破然后細(xì)磨，硫酸渣、磷酸渣不需破碎直接細(xì)磨。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從自然界鐵礦脈石，或含鐵工業(yè)廢渣中選出入爐鐵礦的選礦方法，以克服現(xiàn)有選礦工藝不能有效地、低成本地、無污染地脫除鐵礦中較高的有害元素的不足。其工藝流程為將鐵礦和/或含鐵工業(yè)廢渣經(jīng)過破碎和/或細(xì)磨后進(jìn)行篩分，與水混合形成礦漿然后攪拌漂洗分層，脫去上部輕質(zhì)雜質(zhì)，沉積質(zhì)重的鐵礦粒，在水沖作用下濾渣。本發(fā)明可脫除鐵礦中≥50～60％的砷，≥60～70％的銅，≥70～75％的硫，≥75～85％的磷。對(duì)帶磁性的Fe
文檔編號(hào)B03B7/00GK1454715SQ03117710
公開日2003年11月12日 申請(qǐng)日期2003年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月18日
發(fā)明者周濤 申請(qǐng)人:韓淑芬