本发明公开了一种可用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺,包括以下步骤:将破碎后的矿石产品先进行一段磨矿,磨矿排料进行一段分级,分级后的底流返回再次进入一段磨矿,分级后的溢流进行二段分级,分级后的底流进行二段磨矿,磨矿排料返回再次进入二段分级,分级后的溢流进行一段脱泥,脱泥后底流进行三段分级,分级后的底流再进行三段磨矿,磨矿后排料返回再次进入三段分级,分级后的溢流进行二段脱泥,脱泥后的底流进行三段、四段或者五段以上的脱泥;各段脱泥均采用选择性絮凝脱泥工艺,脱泥设备均为浓缩机。本发明的脱泥工艺具有投资成本较低、占地面积小、生产维护简便、适应性强、脱泥效果好、且有利于保证生产的稳定性和连续性等优点。
1.一种可用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺,包括以下步骤:(1)将破碎后的矿石产品先进行一段磨矿,所述矿石产品是指微细粒铁矿,所述微细粒铁矿是以磁铁矿和赤铁矿为主的混合矿,所述微细粒铁矿的嵌布粒度为2μm~30μm;所述一段磨矿的给矿粒度在10mm以下;一段磨矿的排矿细度控制-0.074mm占75%~80%,一段磨矿后的排料进行一段分级,一段分级后的底流返回再次进入一段磨矿,一段分级后的溢流进入到下一步骤;(2)上述一段分级后的溢流进行二段分级,二段分级后的底流进行二段磨矿,二段磨矿的排矿细度控制-0.048mm占85%以上,二段磨矿后的排料返回再次进入二段分级,二段分级后的溢流进入到下一步骤;(3)对上述二段分级后的溢流进行一段脱泥,一段脱泥后的底流进行三段分级,三段分级后的底流再进行三段磨矿,三段磨矿后的排矿细度控制-0.025mm占85%以上,三段磨矿后排料返回再次进入三段分级,三段分级后的溢流进入到下一步骤;(4)对上述三段分级后的溢流进行二段脱泥,二段脱泥后的底流进行三段脱泥,三段脱泥后的底流进行四段脱泥或者五段以上的脱泥;所述各段脱泥后的溢流全部合并作矿泥产物进行后续处理;所述一段脱泥、二段脱泥、三段脱泥、四段脱泥或者五段以上的脱泥均采用选择性絮凝脱泥工艺,且各段脱泥采用的脱泥设备均为浓缩机;所述选择性絮凝脱泥过程中,采用的絮凝剂为腐殖酸胺,腐殖酸胺的用量为0.75xa0kg/t~0.9xa0kg/t;所述一段磨矿、二段磨矿、三段磨矿均采用球磨机进行磨矿,三段磨矿采用Φ2.1×6m溢流型球磨机进行磨矿;所述一段分级、二段分级、三段分级均采用旋流器进行分级;三段分级采用Φ150mm的旋流器进行旋流分级;所述三段磨矿采用的球磨机的长径比为2.5~3.0,所述一段磨矿中采用的磨矿介质为钢球,所述二段磨矿和三段磨矿中采用的磨矿介质均为钢段,所述钢段的充填量为所述球磨机筒体容积的20%~40%;所述钢段为双平面圆台型钢段,所述钢段的直径为Φ20mm~Φ45mm;所述二段磨矿中不同尺寸的钢段的配比为Φ45×50∶Φ30×35∶Φ20×25=xa03.5~4.5∶3.5~4.5∶1~3;所述三段磨矿中不同尺寸的钢段的配比为Φ30×35∶Φ20×25=7~9∶1~3。
2.根据权利要求1所述的可用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺,其特征在于:所述选择性絮凝脱泥过程中,pH值控制在9~10。
3.根据权利要求2所述的可用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺,其特征在于:所述pH值控制时采用的pH调整剂为NaOH,所述NaOH的用量按1.2kg/t~1.5kg/t计。
4.根据权利要求1所述的可用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺,其特征在于:所述选择性絮凝脱泥过程中,控制各段脱泥时的给矿浓度为15%~20%,底流浓度为40%~55%。技术领域
本发明涉及一种矿石的脱泥工艺,尤其涉及一种可用于选矿的多段脱泥工艺。
背景技术
我国铁矿石的资源特点是贫矿多、细粒嵌布的多、矿石类型复杂,即贫、细、杂。随着我国钢铁行业的快速发展,富铁矿和易选的铁矿石资源越来越少,剩余的铁矿石主要是贫、细、杂的难选铁矿石,而且目前开发利用率低。在这样的背景下,充分开发现有的铁矿石已愈来愈重要。而要开发这部分矿石资源,就必须对矿石进行破碎、细磨,以充分实现有用矿物的单体解离。然而,在细磨的过程中,由于不同矿物的可磨性存在差别,加之细磨的工艺特点,通常会出现泥化现象。矿泥的产生会严重恶化后续浮选指标,因为矿泥中的颗粒一般为微细粒级,较难附着于气泡表面形成矿化泡沫层浮出,相反其更容易附着于粗颗粒表面形成矿泥罩盖,这样会显著降低反浮选过程的选择性及粗颗粒脉石矿物的可浮性。此外,矿泥的比表面及表面能大,会消耗大量浮选药剂,增加选矿成本。总之,矿泥的存在对浮选精矿的品位、回收率都有直接的影响,故而作为细磨过程的伴生现象,工业上必须采取措施消除矿泥对后续选别作业的影响。处理矿泥的措施,常见的有强化矿浆分散、分级、脱泥等。其中,采用脱泥的方法去除矿泥是比较常见的做法。选择性絮凝脱泥是通过“桥联”作用形成铁矿物絮团实现矿石与矿泥有效分离的技术,它既可以脱除铁矿石中的大部分矿泥,从而消除矿泥对后续选矿过程的有害影响,还可以提高铁的品位,并保证铁矿物不会随泥严重损失,投资费用低,能较好的处理细粒级矿物。用于脱泥的设备,常见的有水力旋流器、浓缩机、各种脱泥斗等。旋流器是一种高效简单的脱泥设备,具有设备占地小、处理量大、投资少的特点,对于密度轻、粒度细的泥的脱除特别有效,但旋流器的脱泥效果易受到给矿浓度和压力等影响,容易波动,难以保证生产的连续性,故而影响整个流程的选矿指标的稳定性。而且旋流器不适合采用絮凝脱泥方法。脱泥斗单台处理量较小,且生产上难以控制。对于需要三段或以上脱泥处理的选矿流程,单段脱泥的不稳定会影响整个的脱泥效果,故而设备作业率难以保证。针对有用矿物呈微细粒嵌布的铁矿石资源,通常需要进行三段或三段以上的磨矿作业,而在每段磨矿作业之间,也常需要进行脱泥,以防止原生泥和次生泥对后续选别作业产生影响。矿浆进入有关选别作业前,往往也需要进行脱泥,以降低矿泥对精矿品位的影响。基于这类矿石资源的特点,脱泥逐渐突显为整个工艺方案里的一个重要操作步骤,合理的脱泥方案增加了通过选矿实现有关资源综合开发利用的可行性,但是以浓缩机作为脱泥设备进行三段或以上的选择性絮凝脱泥工艺在国内外还没有工业实践。因此,研究和改进现有的脱泥方案对于开发我国储量丰富的细粒级难选贫铁矿石资源有着十分重要的指导意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种投资成本较低、占地面积小、生产维护简便、适应性强、脱泥效果好、且有利于保证生产的稳定性和连续性的可用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺。为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为一种可用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺,包括以下步骤:(1)将破碎后的矿石产品先进行一段磨矿,一段磨矿后的排料进行一段分级,一段分级后的底流返回再次进入一段磨矿,一段分级后的溢流进入到下一步骤;(2)上述一段分级后的溢流进行二段分级,二段分级后的底流进行二段磨矿,二段磨矿后的排料返回再次进入二段分级,二段分级后的溢流进入到下一步骤;(3)对上述二段分级后的溢流进行一段脱泥,一段脱泥后的底流进行三段分级,三段分级后的底流再进行三段磨矿,三段磨矿后排料返回再次进入三段分级,三段分级后的溢流进入到下一步骤;(4)对上述三段分级后的溢流进行二段脱泥,二段脱泥后的底流进行三段脱泥,三段脱泥后的底流进行四段脱泥或者五段以上的脱泥;所述各段脱泥(一段脱泥、二段脱泥、三段脱泥、四段脱泥或者五段以上的脱泥)后的溢流全部合并作矿泥产物进行后续处理;所述一段脱泥、二段脱泥、三段脱泥、四段脱泥或者五段以上的脱泥均采用选择性絮凝脱泥工艺,且各段脱泥采用的脱泥设备均为浓缩机。(本发明的工艺流程简图参见图2)。上述的可用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺,所述选择性絮凝脱泥过程中,pH值优选控制在9~10。上述的可用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺,所述pH值控制时采用的pH调整剂优选为NaOH,所述NaOH的用量优选按1.2kg/t~1.5kg/t计(表示每吨余矿添加的NaOH质量)。上述的可用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺,所述选择性絮凝脱泥过程中,采用的絮凝剂优选为腐殖酸胺,腐殖酸胺的用量优选为0.75kg/t~0.9kg/t(表示每吨余矿添加的腐殖酸胺的质量)。上述的可用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺,所述选择性絮凝脱泥过程中,控制各段脱泥时的给矿浓度(给矿的矿浆中干矿所占的质量百分比)优选为15%~20%,底流浓度(即脱泥后矿浆中干矿所占的质量百分比)优选为40%~55%。上述的可用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺,所述矿石产品优选是指微细粒铁矿,所述微细粒铁矿是以磁铁矿和赤铁矿为主的混合矿,所述微细粒铁矿的嵌布粒度一般为2μm~30μm。所述一段磨矿的给矿粒度控制在10mm以下。上述的可用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺,所述一段磨矿、二段磨矿、三段磨矿均优选采用球磨机进行磨矿。上述的可用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺,所述一段分级、二段分级、三段分级均优选采用旋流器进行分级。上述的可用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺,所述三段磨矿采用的球磨机的长径比优选为2.5~3.0。所述一段磨矿中采用的磨矿介质为钢球,所述二段磨矿和三段磨矿中采用的磨矿介质均为钢段,所述钢段的充填量为所述球磨机筒体容积的20%~40%。上述的可用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺,所述钢段优选为双平面圆台型钢段。所述钢段的直径(是指较大底面的直径)为Φ20mm~Φ45mm;所述二段磨矿中不同尺寸的钢段的配比为Φ45×50∶Φ30×35∶Φ20×25=3.5~4.5∶3.5~4.5∶1~3;所述三段磨矿中不同尺寸的钢段的配比为Φ30×35∶Φ20×25=7~9∶1~3。上述的可用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺,所述一段磨矿的排矿细度优选控制-0.074mm占75%~80%;所述二段磨矿的排矿细度优选控制-0.048mm占85%以上;所述三段磨矿采用Φ150mm的旋流器进行旋流分级,三段磨矿后的排矿细度优选控制-0.025mm占85%以上。与现有技术相比,本发明的优点在于:1.本发明主要采用选择性絮凝脱泥工艺,且以浓缩机作为脱泥设备进行五段逐级脱泥,脱泥效果显著,脱泥产率达40%以上,消除了矿泥对浮选特别是反浮选作业的影响。2.本发明主要以浓缩机作为脱泥设备,平稳可靠,维护简便,对选矿系统的波动具有较好的适应性,使得工艺系统具有较大的灵活性和适应性。3.本发明的脱泥工艺优选应用于铁矿的选矿后,去除了原生泥与细磨产生的次生泥,脱泥后铁的品位有较大提升,且铁矿物随泥损失较小,这为后续选别作业提供了更加优质的原料。4.本发明优选的脱泥工艺中以NaOH作为pH调整剂,以腐殖酸胺作为絮凝剂,其保证了选择性絮凝工艺的脱泥效果,是一种经济可行的药剂组合方案。总的来说,本发明的技术方案填补了本领域中采用三段或三段以上进行多段脱泥的空白,具有良好的脱泥效果。本发明的技术方案是开发利用微细粒铁矿石资源整体技术的重要环节之一,对工业上采用脱泥方法去除原生泥和细磨过程产生的次生泥、以及为后续浮选(特别是反浮选)提供合格的原料、并最终获得合格的精矿产品,都具有十分积极的意义。
附图说明
图1为本发明实施例中用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺的工艺流程图。图2为本发明脱泥工艺的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。实施例:一种如图1所示本发明的用于选矿的选择性絮凝多段脱泥工艺,包括以下步骤:(1)经过破碎后的产品粒度控制在10mm以下的某微细粒铁矿(假设生产规模30万t/a,铁矿物主要由磁铁矿、赤铁矿以及少量假象赤铁矿组成,且以磁铁矿为主,原矿品位在28%左右,有用矿物嵌布粒度大多2μm~30μm)进行一段磨矿(φ350mm旋流器组和Φ2.1×4m溢流型球磨机),一段磨矿后的排料进行一段分级,一段分级后的底流返回再次进入一段磨矿,一段分级后的溢流进入到下一步骤(一段磨矿的排矿细度控制-0.074mm占76%);(2)上述一段分级后的溢流进行二段分级,二段分级后的底流进行二段磨矿(φ250mm旋流器组和Φ2.1×4m溢流型球磨机),二段磨矿后的排料返回再次进入二段分级,二段分级后的溢流进入到下一步骤(二段磨矿的排矿细度控制-0.048mm占90%);(3)对上述二段分级后的溢流进Φ12m浓缩机进行一段脱泥,一段脱泥后的底流进行三段分级,三段分级后的底流再进行三段磨矿(三段磨矿中采用Φ150mm的旋流器组进行旋流分级,采用Φ2.1×6m溢流型球磨机进行三段磨矿),三段磨矿后排料返回再次进入三段分级,三段分级后的溢流进入到下一步骤(三段磨矿后的排矿细度控制-0.025mm占90%;(4)对上述三段分级后的溢流进Φ12m浓缩机进行二段脱泥,二段脱泥后的底流进Φ12m浓缩机进行三段脱泥,三段脱泥后的底流进Φ6m浓缩机进行四段脱泥,四段脱泥后底流进Φ6m浓缩机进行五段脱泥;上述一段脱泥、二段脱泥、三段脱泥、四段脱泥、五段脱泥后的溢流全部合并作矿泥产物进行后续处理。上述本发明的实施例中,脱泥前的各段磨矿操作均是采用旋流器-球磨机组成的闭路磨矿系统(三段式),即一段磨矿、二段磨矿、三段磨矿均采用球磨机进行磨矿,一段分级、二段分级、三段分级均采用旋流器进行分级。其中,三段磨矿球磨机的长径比为2.89(一、二段磨矿时的长径比均为2.0)。一段磨矿中采用的磨矿介质为添加量42%的钢球,二段磨矿和三段磨矿中采用的磨矿介质均为钢段,钢段为双平面圆台型钢段。二段磨矿中不同尺寸的钢段的配比为Φ45×50∶Φ30×35∶Φ20×25=4∶4∶2,充填量为35%;三段磨矿中不同尺寸的钢段的配比为Φ30×35∶Φ20×25=8∶2,充填量为30%。上述本发明的实施例中,一段脱泥、二段脱泥、三段脱泥、四段脱泥、五段脱泥均采用选择性絮凝脱泥工艺,在选择性絮凝脱泥过程中,pH值均控制在9~10,pH值控制时采用的pH调整剂为NaOH,且NaOH的用量按1.48kg/t计。在各段选择性絮凝脱泥过程中,采用的絮凝剂为腐殖酸胺,腐殖酸胺的用量为0.86kg/t。本实施例中,控制各段脱泥时的给矿浓度为15%~20%(见下表1),底流浓度为40%~50%(见下表1)(前一段的底流作为后一段的给矿,但是需要稀释浓度至15%~20%)。各段脱泥采用的脱泥设备均为浓缩机。如下表1所示,经过五段脱泥,铁的品位逐步上升,最终获得了品位46.26%、回收率82.59%的精矿,铁品位较脱泥之前提升了15.56%,且铁矿物随泥损失较小,脱泥溢流中的铁的品位均低于总尾矿的铁品位(15.42%)。表1:各段脱泥后的选矿指标ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>脱泥后的精矿进入反浮选作业,最终获得如表2所示的铁精矿品位65.70%、回收率64.30%的良好选矿指标。表2:反浮选作业后的选矿指标xa0xa0产品名称
xa0xa0产率(%)
xa0xa0品位(TFe%)
xa0xa0回收率(%)
xa0xa0铁精矿
xa0xa028.57
xa0xa065.70
xa0xa064.30
xa0xa0尾矿
xa0xa071.43
xa0xa014.17
xa0xa036.00
xa0xa0原矿
xa0xa0100.00
xa0xa028.12
xa0xa0100.00