一种磁选-反浮选制备超级铁精矿的方法

摘要

一种磁选-反浮选制备超级铁精矿的方法，属于矿物加工技术领域，按以下步骤进行：（1）铁精矿加水制成铁精矿矿浆，用电磁精选机进行预选磁选，获得预选精矿；（2）将预选精矿通过旋流器分级，获得溢流和底流；（3）采用磁选机进行二次磁选，获得的精矿为二选精矿；（4）将二选精矿加水稀释后采用磁选机进行三次磁选，获得三选精矿；（5）将三选精矿调节浓度并加入捕收剂，置于反浮选设备中进行反浮选粗选，获得的粗选矿再加入阳离子捕收剂，进行反浮选精选，获得超级铁精矿。本发明的方法综合成本低，回收率较高，制备的超级铁精矿满足粉末冶金技术的要求，易于实现大规模工业生产。

说明书

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种磁选-反浮选制备超级铁精矿的方法。

背景技术

超级铁精矿是指精矿铁品位达71.5~72%，二氧化硅含量为0.1~0.3%的铁精矿。

国外研究超级铁精矿的工作始于20世纪60年代，由于超级铁精矿含铁量接近于纯矿物的理论值，为此利用常规选矿法直接生产具有一定的难度；前苏联、加拿大、美国、挪威等国先后作了研究，并进行了一定规模的生产，生产出的超级铁精矿铁品位接近72%，二氧化硅含量小于0.5%；中国大约在20世纪60年代就用优质铁精矿生产磁性材料，随着中国对超级铁精矿的需求增大，生产超级铁精矿的厂家便不断增加，规模也在不断扩大，生产能力由最初的两三千吨发展到现在的几万吨；中国南芬铁矿、齐大山铁矿、歪头山铁矿等已先后成功地生产出超级铁精矿；但由于超级铁精矿对二氧化硅含量的要求极为苛刻，且波动范围要求严格，国内生产的超级铁精矿，无论产品的质量和数量均不能满足有关行业的要求，需进一步加强对超级铁精矿的研究与开发。

在粉末冶金领域，大部分以铁鳞为原料，如以铁精矿作原料直接还原，则要求铁精矿中SiO₂及其它杂质含量很低，只有超级铁精矿才能达到这一要求。近年来，西欧、北美、日本的还原铁粉厂，采用超级铁精矿为原料，生产出高性能的铁粉。在我国，由于生产含SiO₂及其它杂质较低的超级铁精矿比较困难，因而对其在粉末冶金领域应用的研究不多，采用超级铁精矿作铁粉原料的厂家也极少。

发明内容

针对现有超级铁精矿在制备技术上存在的上述问题，本发明提供一种磁选-反浮选制备超级铁精矿的方法，采用普通铁精矿为原料，通过预选后再磨细，然后进行磁选和反浮选，制备铁品位及二氧化硅含量达到要求的超级铁精矿。

本发明的方法按以下步骤进行：

1、采用的原料为品位60~67%的铁精矿，加水制成重量浓度15~45%的铁精矿矿浆；将铁精矿矿浆用电磁精选机进行预选磁选，预选磁选时的磁场强度为100~500奥斯特，获得预选精矿，品位68~70%，重量浓度40~60%；

2、将预选精矿通过旋流器分级，控制给矿压力为0.13~0.25MPa，分级获得的溢流的重量浓度10~40%，获得的底流的重量浓度65~75%； 

3、分级获得的溢流采用磁选机进行二次磁选，二次磁选时的磁场强度为1000~2000奥斯特，获得的精矿为二选精矿，品位69~71%，重量浓度为30~50%；

4、将二选精矿加水稀释至重量浓度在15~45%，然后采用磁选机进行三次磁选，三次磁选时的磁场强度为100~500奥斯特，获得的精矿为三选精矿，品位70.5~71.2%； 

5、将三选精矿加水调节至重量浓度在25~40%，加入阳离子捕收剂，加入量为30~120g/t三选精矿，然后置于反浮选设备中进行反浮选粗选，控制反浮选粗选时间为10~20min，获得的精矿为粗选矿；向粗选矿中加入阳离子捕收剂，加入量为30~120g/t粗选矿，然后置于反浮选设备中进行反浮选精选，控制反浮选精选的时间为10~20min，获得的精矿为超级铁精矿。

上述的阳离子捕收剂为十二胺或醚胺。

上述的铁精矿中粒度-0.074mm的部分占全部铁精矿总重量的60~90%。

上述的铁精矿中FeO的重量含量为26~29%，SiO₂的重量含量为4.5~5.8%。

上述的底流置于搅拌磨中磨细制成磨细矿，磨细矿中细度-325目的部分占磨细矿总重量的90~99%，再将磨细矿与预选精矿混合后通过旋流器分级。

上述的二选精矿中SiO₂的重量含量为1~2%。

上述的粗选矿的品位71.2~71.5%，SiO₂的重量含量为0.1~0.3%。

上述的超级铁精矿的铁品位为71.5~72%，SiO₂的重量含量为0.1~0.3%。

上述方法中，底流置于搅拌磨中磨细时，搅拌磨的填充率为35~80%。

上述方法中超级铁精矿的铁的总回收率为65~85%。

本发明采用磁化率相对较高的原料，先进行预选磁选，然后用搅拌磨磨细，再经过两次磁选，制成铁品位在69~71%，SiO₂含量在1~2%的铁精矿；再经反浮选后进一步提高铁品位并降低SiO₂含量，制成二氧化硅及酸不溶物达标的超级铁精矿。本发明的方法综合成本低，回收率较高，制备的超级铁精矿满足粉末冶金技术的要求，易于实现大规模工业生产。

附图说明

图1为本发明实施例的磁选-反浮选制备超级铁精矿的方法流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例中磁选采用的电磁精选机和磁选机的规格为Φ600mm。

本发明实施例中采用的搅拌磨的型号为TW-50，搅拌磨的钢球尺寸在10~35mm。

本发明实施例中二次磁选采用的设备为湿式筒式磁选机。

本发明实施例中分级采用的旋流器为Φ150mm水力旋流器。

本发明实施例中采用的原料铁精矿中TFe 60~67wt%，含FeO 26~29 wt %，TiO₂ 0.3~0.4 wt %，SiO₂ 4.5~5.8wt %，Al₂O₃ 0.5~1.2wt %，CaO 0.1~0.3 wt %，MgO 0.2~0.6 wt %，P≤0.02 wt %，S≤0.02wt %。

本发明实施例中采用的原料铁精矿中铁的化学物相分析结果为碳酸铁中的铁占0.15~0.3wt %，氧化铁中的铁占0.1~5wt %，硫化铁中的铁占0.1~0.2wt %，硅酸铁中的铁占0.5~0.7wt %，其余为磁性铁。

本发明实施例中原料铁精矿经磁选预选、磨细和分级后铁的回收率为94~95%。

本发明实施例中采用的十二胺和醚胺为市购产品。

实施例1

采用的原料为品位65%的铁精矿，粒度-0.074mm的部分占总重量的80% ，FeO的重量含量为26%，SiO₂的重量含量为5.8%；

将铁精矿加水制成重量浓度15%的铁精矿矿浆；进行预选磁选，磁场强度为100奥斯特，获得预选精矿，品位68%，重量浓度40%；

将预选精矿通过旋流器进行分级，给矿压力为0.13MPa，获得的溢流的重量浓度10%，底流的重量浓度65%；

将底流置于搅拌磨中磨细制成磨细矿，磨细矿中细度-325目的部分占磨细矿总重量的90%，再将磨细矿与预选精矿混合后通过旋流器分级；

分级获得的溢流进行二次磁选，磁场强度为1000奥斯特，获得的精矿为二选精矿，品位69%，重量浓度为30%，SiO₂的重量含量为1%；底流置于搅拌磨中磨细时，搅拌磨的填充率为35%；

将二选精矿加水稀释至重量浓度在15%，然后进行三次磁选，磁场强度为100奥斯特，获得的精矿为三选精矿，品位71.0%； 

将三选精矿加水调节至重量浓度在30%，加入阳离子捕收剂十二胺，加入量为30g/t三选精矿，然后置于反浮选设备中进行反浮选粗选，控制反浮选粗选时间为20min，获得的精矿为粗选矿；粗选矿的品位71.3%，SiO₂的重量含量为0.1%；

向粗选矿中加入阳离子捕收剂十二胺，加入量为30g/t粗选矿，然后置于反浮选设备中进行反浮选精选，控制反浮选精选的时间为20min，获得的精矿为超级铁精矿；超级铁精矿的铁品位为71.8%，SiO₂的重量含量为0.1%；铁的总回收率为85%。

实施例2

采用的原料为品位67%的铁精矿，粒度-0.074mm的部分占总重量的90% ，FeO的重量含量为28%，SiO₂的重量含量为4.5%；

将铁精矿加水制成重量浓度25%的铁精矿矿浆；进行预选磁选，磁场强度为200奥斯特，获得预选精矿，品位69%，重量浓度50%；

将预选精矿通过旋流器进行分级，给矿压力为0.16MPa，获得的溢流的重量浓度20%，底流的重量浓度68%；

将底流置于搅拌磨中磨细制成磨细矿，磨细矿中细度-325目的部分占磨细矿总重量的93%，再将磨细矿与预选精矿混合后通过旋流器分级；

分级获得的溢流进行二次磁选，磁场强度为1500奥斯特，获得的精矿为二选精矿，品位69%，重量浓度为35%，SiO₂的重量含量为2%；底流置于搅拌磨中磨细时，搅拌磨的填充率为40%；

将二选精矿加水稀释至重量浓度在20%，然后进行三次磁选，磁场强度为200奥斯特，获得的精矿为三选精矿，品位70.8%； 

将三选精矿加水调节至重量浓度在25%，加入阳离子捕收剂醚胺，加入量为50g/t三选精矿，然后置于反浮选设备中进行反浮选粗选，控制反浮选粗选时间为15min，获得的精矿为粗选矿；粗选矿的品位71.4%，SiO₂的重量含量为0.2%；

向粗选矿中加入阳离子捕收剂醚胺，加入量为50g/t粗选矿，然后置于反浮选设备中进行反浮选精选，控制反浮选精选的时间为15min，获得的精矿为超级铁精矿；超级铁精矿的铁品位为71.9%，SiO₂的重量含量为0.2%；铁的总回收率为81%。

实施例3

采用的原料为品位60%的铁精矿，粒度-0.074mm的部分占总重量的60% ，FeO的重量含量为29%，SiO₂的重量含量为5.1%；

将铁精矿加水制成重量浓度30%的铁精矿矿浆；进行预选磁选，磁场强度为300奥斯特，获得预选精矿，品位70%，重量浓度60%；

将预选精矿通过旋流器进行分级，给矿压力为0.20MPa，获得的溢流的重量浓度25%，底流的重量浓度71%；

将底流置于搅拌磨中磨细制成磨细矿，磨细矿中细度-325目的部分占磨细矿总重量的94%，再将磨细矿与预选精矿混合后通过旋流器分级；

分级获得的溢流进行二次磁选，磁场强度为2000奥斯特，获得的精矿为二选精矿，品位71%，重量浓度为40%，SiO₂的重量含量为1.2%；底流置于搅拌磨中磨细时，搅拌磨的填充率为50%；

将二选精矿加水稀释至重量浓度在25%，然后进行三次磁选，磁场强度为300奥斯特，获得的精矿为三选精矿，品位71.1%； 

将三选精矿加水调节至重量浓度在25%，加入阳离子捕收剂十二胺，加入量为80g/t三选精矿，然后置于反浮选设备中进行反浮选粗选，控制反浮选粗选时间为15min，获得的精矿为粗选矿；粗选矿的品位71.4%，SiO₂的重量含量为0.3%；

向粗选矿中加入阳离子捕收剂十二胺，加入量为80g/t粗选矿，然后置于反浮选设备中进行反浮选精选，控制反浮选精选的时间为15min，获得的精矿为超级铁精矿；超级铁精矿的铁品位为72%，SiO₂的重量含量为0.3%；铁的总回收率为76%。

实施例4

采用的原料为品位63%的铁精矿，粒度-0.074mm的部分占总重量的70% ，FeO的重量含量为26%，SiO₂的重量含量为4.8%；

将铁精矿加水制成重量浓度35%的铁精矿矿浆；进行预选磁选，磁场强度为400奥斯特，获得预选精矿，品位68%，重量浓度55%；

将预选精矿通过旋流器进行分级，给矿压力为0.25MPa，获得的溢流的重量浓度30%，底流的重量浓度73%；

将底流置于搅拌磨中磨细制成磨细矿，磨细矿中细度-325目的部分占磨细矿总重量的95%，再将磨细矿与预选精矿混合后通过旋流器分级；

分级获得的溢流进行二次磁选，磁场强度为1000奥斯特，获得的精矿为二选精矿，品位69%，重量浓度为45%，SiO₂的重量含量为1.6%；底流置于搅拌磨中磨细时，搅拌磨的填充率为60%；

将二选精矿加水稀释至重量浓度在35%，然后进行三次磁选，磁场强度为400奥斯特，获得的精矿为三选精矿，品位70.5%； 

将三选精矿加水调节至重量浓度在30%，加入阳离子捕收剂醚胺，加入量为100g/t三选精矿，然后置于反浮选设备中进行反浮选粗选，控制反浮选粗选时间为15min，获得的精矿为粗选矿；粗选矿的品位71.2%，SiO₂的重量含量为0.2%；

向粗选矿中加入阳离子捕收剂醚胺，加入量为100g/t粗选矿，然后置于反浮选设备中进行反浮选精选，控制反浮选精选的时间为15min，获得的精矿为超级铁精矿；超级铁精矿的铁品位为71.5%，SiO₂的重量含量为0.2%；铁的总回收率为70%。

实施例5

采用的原料为品位66%的铁精矿，粒度-0.074mm的部分占总重量的75% ，FeO的重量含量为29%，SiO₂的重量含量为5.3%；

将铁精矿加水制成重量浓度45%的铁精矿矿浆；进行预选磁选，磁场强度为500奥斯特，获得预选精矿，品位70%，重量浓度45%；

将预选精矿通过旋流器进行分级，给矿压力为0.20MPa，获得的溢流的重量浓度40%，底流的重量浓度75%；

将底流置于搅拌磨中磨细制成磨细矿，磨细矿中细度-325目的部分占磨细矿总重量的90%，再将磨细矿与预选精矿混合后通过旋流器分级；

分级获得的溢流进行二次磁选，磁场强度为2000奥斯特，获得的精矿为二选精矿，品位71%，重量浓度为50%，SiO₂的重量含量为1.8%；底流置于搅拌磨中磨细时，搅拌磨的填充率为80%；

将二选精矿加水稀释至重量浓度在45%，然后进行三次磁选，磁场强度为500奥斯特，获得的精矿为三选精矿，品位71.2%； 

将三选精矿加水调节至重量浓度在40%，加入阳离子捕收剂十二胺，加入量为120g/t三选精矿，然后置于反浮选设备中进行反浮选粗选，控制反浮选粗选时间为10min，获得的精矿为粗选矿；粗选矿的品位71.5%，SiO₂的重量含量为0.1%；

向粗选矿中加入阳离子捕收剂十二胺胺，加入量为120g/t粗选矿，然后置于反浮选设备中进行反浮选精选，控制反浮选精选的时间为10min，获得的精矿为超级铁精矿；超级铁精矿的铁品位为72%，SiO₂的重量含量为0.1%；铁的总回收率为65%。