一种深部矿体铁矿石的提纯方法

摘要

一种深部矿体铁矿石的提纯方法，属于采矿技术领域，按以下步骤进行：（1）将深部矿体铁矿石破碎后磨矿获得一次粉矿；（2）加水制成一次矿浆，在磁场强度为1000~2000奥斯特条件下进行一次磁选，获得一次磁选精矿和一次磁选尾矿；（3）将一次磁选尾矿浓缩后进行二次磁选，获得二次磁选精矿和二次磁选尾矿；（4）将一次磁选精矿和二次磁选精矿混合均匀制成混合磁选精矿，磨矿获得二次粉矿；（5）二次粉矿加水制成二次矿浆，调节pH值；加入淀粉苛化水溶液，再加入石灰和RA715，制成反浮选给矿；（6）将反浮选给矿进行反浮选粗选，粗选精矿进行反浮选精选，获得精选精矿和精选尾矿。本发明的方法大幅提高了铁的回收率；具有综合成本，环境污染小，综合利用效果好等优点。

说明书

技术领域

本发明属于采矿技术领域，特别涉及一种深部矿体铁矿石的提纯方法。

背景技术

深部矿体是指埋藏深度达到1000米的矿体。辽宁本溪地区的深部矿体位于鞍山—本溪铁矿成矿带内，是中国重要的铁矿成矿区带。

经过工艺矿物学研究，发现该矿石性质为赤铁石英岩；金属矿物以赤铁矿及磁铁矿为主，脉石矿物以石英、白云石、黑云母为主，典型的花岗质岩类；赤铁矿主要以自形、半自形晶粒状赋存于石英、白云石等脉石矿物中，其集合体常构成条带状、致密块状构造。磁铁矿常包裹在赤铁矿中，呈交代残余结构，由于磁铁矿与赤铁矿均为全铁品位很高的氧化铁，且磁铁矿具强磁性，因此磁铁矿这种以赤铁矿包裹体形式存在的状态对整个矿石而言是有益的。

赤铁矿粒度分布不均，变化范围在0.02~1mm之间，但大于0.5mm的赤铁矿很少，大多数赤铁矿粒度小于0.1mm，磁铁矿粒度一般在0.1mm以下，大多数集中在0.02~0.05mm之间；矿石中泥化矿物含量极低，与目前国内多数开采利用的铁矿石特性有较大差异。

关于深部矿体铁矿石的选矿技术研究，由于以往没有应用先例，国内也没有生产应用实践，所见研究报道罕见。

发明内容

本发明的目的是提供一种深部矿体铁矿石的提纯方法，通过将深部矿体铁矿石粉碎、磨矿、磁选后再磨细、反浮选，达到将深部矿体铁矿石的铁品位提高并脱硅的效果。

本发明的一种深部矿体铁矿石的提纯方法按以下步骤进行：

1、将深部矿体铁矿石破碎至粒度为2~15mm；然后磨矿到-0.043mm的部分占总重量的70~80%，获得一次粉矿；所述的深部矿体铁矿石的铁品位在25~50%，SiO₂的重量含量在40~50%；

2、将一次粉矿加水制成重量浓度30~40%的一次矿浆，然后在磁场强度为1000~2000奥斯特条件下进行一次磁选，获得一次磁选精矿和一次磁选尾矿，一次磁选精矿的铁品位在55~65%；一次磁选尾矿的铁品位在18~25%；

3、将一次磁选尾矿浓缩至重量浓度为30~40%，然后在4000~8000奥斯特条件下进行二次磁选，获得二次磁选精矿和二次磁选尾矿，二次磁选精矿的铁品位在30~45%；

4、将一次磁选精矿和二次磁选精矿混合均匀制成混合磁选精矿，再磨矿到-0.043mm的部分占总重量的75~90%，获得二次粉矿；

5、将二次粉矿加水制成重量浓度45~50%的二次矿浆，然后加入NaOH溶液调节pH值在11.5~12；将淀粉苛化配制成淀粉苛化水溶液，加入到调节pH值后的二次矿浆中搅拌均匀，再依次加入石灰和油酸类捕收剂RA715并搅拌均匀，制成反浮选给矿；

其中淀粉苛化水溶液的加入量按配制淀粉苛化水溶液用的淀粉与二次矿浆中固体部分的比例为700~1000g/t；石灰的加入量按石灰与二次矿浆中固体部分的比例为800~1200g/t；RA715的加入量按RA715与二次矿浆中固体部分的比例为600~800g/t；

6、将反浮选给矿进行3~6min反浮选粗选，获得粗选精矿和粗选尾矿，粗选精矿进行3~6min反浮选精选，获得精选精矿和精选尾矿，其中精选精矿的铁品位在65~68%，SiO₂含量在4~5%。

上述的粗选尾矿进行2~3次扫选；其中每次扫选获得的尾矿进行下一次扫选，1次扫选获得的扫选精矿作为粗选原料，其余每次扫选获得的精矿作为上一次扫选的原料；最后一次扫选获得的尾矿作为最终尾矿；每次扫选时间为8~12min。

上述的将淀粉苛化配制成淀粉苛化水溶液是将淀粉和苛性钠加入水中，在80~85℃搅拌至变成无色，其中淀粉在水中的重量浓度为1~5%，苛性钠占淀粉重量的10~20%。

上述的精选精矿中Fe的回收率为85~90%。

上述的深部矿体铁矿石含TFe 25~50wt%，Fe₂O₃ 42~45 wt%，SiO₂ 40~50wt%，Al₂O₃ 0.1~0.3wt%，CaO 1~2wt%，MgO 2~3wt%，MnO≤0.01wt%，K₂O 0.03~0.06wt%，SO₃ 1~3wt %。

本发明的方法通粉碎、磨矿、磁选后再磨细、反浮选，将深部矿体铁矿石的品位提高到65%以上，大幅提高了铁的回收率；具有综合成本，环境污染小，综合利用效果好等优点。

附图说明

图1为本发明实施例1的深部矿体铁矿石的提纯方法流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例中采用的RA715为鞍山钢铁集团公司产品。

本发明实施例中采用的磨矿设备为球磨机，磨矿浓度为75~85%。

本发明实施例中浓缩是采用浓密机。

本发明实施例中一次磁选采用的磁选设备为筒式磁选机，二次磁选采用的磁选设备为立环强磁选机。

本发明实施例中采用的NaOH溶液的重量浓度为5~10%。

本发明实施例中采用的淀粉和石灰为市购工业产品。

本发明实施例中反浮选采用的设备为浮选机，工作时的搅拌速度为1400~2000r/min。

本发明实施例中采用的深部矿体铁矿石含TFe 25~50wt%，Fe₂O₃ 42~45 wt%，SiO₂ 40~50wt%，Al₂O₃ 0.1~0.3wt%，CaO 1~2wt%，MgO 2~3wt%，MnO≤0.01wt%，K₂O 0.03~0.06wt%，SO₃ 1~3wt %。

实施例1

将深部矿体铁矿石破碎至粒度为2~15mm；然后磨矿到-0.043mm的部分占总重量的70%，获得一次粉矿；所述的深部矿体铁矿石的铁品位在25%，SiO₂的重量含量在50%；

将一次粉矿加水制成重量浓度30%的一次矿浆，然后在磁场强度为1000奥斯特条件下进行一次磁选，获得一次磁选精矿和一次磁选尾矿，一次磁选精矿的铁品位在55%；一次磁选尾矿的铁品位在25%；

将一次磁选尾矿浓缩至重量浓度为30%，然后在4000奥斯特条件下进行二次磁选，获得二次磁选精矿和二次磁选尾矿，二次磁选精矿的铁品位在30%；

将一次磁选精矿和二次磁选精矿混合均匀制成混合磁选精矿，再磨矿到-0.043mm的部分占总重量的75%，获得二次粉矿；

将二次粉矿加水制成重量浓度45%的二次矿浆，然后加入NaOH溶液调节pH值在11.5~12之间；将淀粉苛化配制成淀粉苛化水溶液，加入到调节pH值后的二次矿浆中搅拌均匀，再依次加入石灰和油酸类捕收剂RA715并搅拌均匀，制成反浮选给矿；其中淀粉苛化水溶液的加入量按配制淀粉苛化水溶液用的淀粉与二次矿浆中固体部分的比例为700g/t；石灰的加入量按石灰与二次矿浆中固体部分的比例为800g/t；RA715的加入量按RA715与二次矿浆中固体部分的比例为600g/t；

将淀粉苛化配制成淀粉苛化水溶液是将淀粉和苛性钠加入水中，在80~85℃搅拌至变成无色，其中淀粉在水中的重量浓度为1%，苛性钠占淀粉重量的10%；

将反浮选给矿进行3min反浮选粗选，获得粗选精矿和粗选尾矿，粗选精矿进行3min反浮选精选，获得精选精矿和精选尾矿，其中精选精矿的铁品位在65%，SiO₂含量在5%；

粗选尾矿进行3次扫选；其中每次扫选获得的尾矿进行下一次扫选，1次扫选获得的扫选精矿作为粗选原料，其余每次扫选获得的精矿作为上一次扫选的原料；最后一次扫选获得的尾矿作为最终尾矿；每次扫选时间为8min；

精选精矿中Fe的回收率为88%。

实施例2

提纯方法同实施例1，不同点在于：

深部矿体铁矿石的铁品位在30%，SiO₂的重量含量在48%；磨矿后的一次粉矿中-0.043mm的部分占总重量的75%；

将一次粉矿加水制成重量浓度35%的一次矿浆，然后在磁场强度为2000奥斯特条件下进行一次磁选，获得的一次磁选精矿的铁品位在58%；一次磁选尾矿的铁品位在22%；

将一次磁选尾矿浓缩至重量浓度为35%，然后在5000奥斯特条件下进行二次磁选，获得的二次磁选精矿的铁品位在33%；

磨矿后的二次粉矿中-0.043mm的部分占总重量的80%；

将二次粉矿加水制成重量浓度48%的二次矿浆，加入NaOH溶液调节pH值在11.5~12之间；反浮选给矿中淀粉苛化水溶液的加入量按配制淀粉苛化水溶液用的淀粉与二次矿浆中固体部分的比例为800g/t；石灰的加入量按石灰与二次矿浆中固体部分的比例为900g/t；RA715的加入量按RA715与二次矿浆中固体部分的比例为650g/t；

将淀粉苛化配制成淀粉苛化水溶液是将淀粉和苛性钠加入水中，在80~85℃搅拌至变成无色，其中淀粉在水中的重量浓度为2%，苛性钠占淀粉重量的15%；

将反浮选给矿进行4min反浮选粗选，获得的粗选精矿进行4min反浮选精选，获得的精选精矿的铁品位在65%，SiO₂含量在5%；

粗选尾矿每次扫选时间为10min；

精选精矿中Fe的回收率为85%。

实施例3

提纯方法同实施例1，不同点在于：

深部矿体铁矿石的铁品位在35%，SiO₂的重量含量在46%；磨矿后的一次粉矿中-0.043mm的部分占总重量的80%；

将一次粉矿加水制成重量浓度40%的一次矿浆，然后在磁场强度为1500奥斯特条件下进行一次磁选，获得的一次磁选精矿的铁品位在61%；一次磁选尾矿的铁品位在21%；

将一次磁选尾矿浓缩至重量浓度为40%，然后在6000奥斯特条件下进行二次磁选，获得的二次磁选精矿的铁品位在38%；

磨矿后的二次粉矿中-0.043mm的部分占总重量的85%；

将二次粉矿加水制成重量浓度50%的二次矿浆，加入NaOH溶液调节pH值在11.5~12之间；反浮选给矿中淀粉苛化水溶液的加入量按配制淀粉苛化水溶液用的淀粉与二次矿浆中固体部分的比例为900g/t；石灰的加入量按石灰与二次矿浆中固体部分的比例为1000g/t；RA715的加入量按RA715与二次矿浆中固体部分的比例为700g/t；

将淀粉苛化配制成淀粉苛化水溶液是将淀粉和苛性钠加入水中，在80~85℃搅拌至变成无色，其中淀粉在水中的重量浓度为3%，苛性钠占淀粉重量的20%；

将反浮选给矿进行5min反浮选粗选，获得的粗选精矿进行5min反浮选精选，获得的精选精矿的铁品位在66%，SiO₂含量在4%；

粗选尾矿进行2次扫选；每次扫选时间为10min；

精选精矿中Fe的回收率为90%。

实施例4

提纯方法同实施例1，不同点在于：

深部矿体铁矿石的铁品位在40%，SiO₂的重量含量在43%；磨矿后的一次粉矿中-0.043mm的部分占总重量的70%；

将一次粉矿加水制成重量浓度30%的一次矿浆，然后在磁场强度为1000奥斯特条件下进行一次磁选，获得的一次磁选精矿的铁品位在63%；一次磁选尾矿的铁品位在19%；

将一次磁选尾矿浓缩至重量浓度为30%，然后在7000奥斯特条件下进行二次磁选，获得的二次磁选精矿的铁品位在41%；

磨矿后的二次粉矿中-0.043mm的部分占总重量的90%；

将二次粉矿加水制成重量浓度45%的二次矿浆，加入NaOH溶液调节pH值在11.5~12之间；反浮选给矿中淀粉苛化水溶液的加入量按配制淀粉苛化水溶液用的淀粉与二次矿浆中固体部分的比例为950g/t；石灰的加入量按石灰与二次矿浆中固体部分的比例为1100g/t；RA715的加入量按RA715与二次矿浆中固体部分的比例为750g/t；

将淀粉苛化配制成淀粉苛化水溶液是将淀粉和苛性钠加入水中，在80~85℃搅拌至变成无色，其中淀粉在水中的重量浓度为4%，苛性钠占淀粉重量的10%；

将反浮选给矿进行6min反浮选粗选，获得的粗选精矿进行6min反浮选精选，获得的精选精矿的铁品位在67%，SiO₂含量在4%；

粗选尾矿进行2次扫选；每次扫选时间为11min；

精选精矿中Fe的回收率为87%。

实施例5

提纯方法同实施例1，不同点在于：

深部矿体铁矿石的铁品位在50%，SiO₂的重量含量在40%；磨矿后的一次粉矿中-0.043mm的部分占总重量的80%；

将一次粉矿加水制成重量浓度35%的一次矿浆，然后在磁场强度为2000奥斯特条件下进行一次磁选，获得的一次磁选精矿的铁品位在65%；一次磁选尾矿的铁品位在18%；

将一次磁选尾矿浓缩至重量浓度为40%，然后在8000奥斯特条件下进行二次磁选，获得的二次磁选精矿的铁品位在45%；

磨矿后的二次粉矿中-0.043mm的部分占总重量的85%；

将二次粉矿加水制成重量浓度50%的二次矿浆，加入NaOH溶液调节pH值在11.5~12之间；反浮选给矿中淀粉苛化水溶液的加入量按配制淀粉苛化水溶液用的淀粉与二次矿浆中固体部分的比例为1000g/t；石灰的加入量按石灰与二次矿浆中固体部分的比例为1200g/t；RA715的加入量按RA715与二次矿浆中固体部分的比例为800g/t；

将淀粉苛化配制成淀粉苛化水溶液是将淀粉和苛性钠加入水中，在80~85℃搅拌至变成无色，其中淀粉在水中的重量浓度为5%，苛性钠占淀粉重量的20%；

将反浮选给矿进行6min反浮选粗选，获得的粗选精矿进行6min反浮选精选，获得的精选精矿的铁品位在68%，SiO₂含量在4%；

粗选尾矿进行2次扫选；每次扫选时间为12min；

精选精矿中Fe的回收率为86%。