專利名稱：可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦石的磨礦工藝，尤其涉及一種可用于微細(xì)粒礦石的磨礦工藝。
背景技術(shù)：
我國鐵礦石的資源特點(diǎn)是貧礦多、細(xì)粒嵌布的多、礦石類型復(fù)雜，即貧、細(xì)、雜。隨著我國鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展，富鐵礦和易選的鐵礦石資源越來越少，剩余的鐵礦石主要是貧、細(xì)、雜的難選鐵礦石，而且目前開發(fā)利用率低。在這樣的背景下，充分開發(fā)現(xiàn)有的鐵礦石已愈來愈重要。而要開發(fā)這部分礦石資源，就必須對礦石進(jìn)行破碎、細(xì)磨，以充分實(shí)現(xiàn)有用礦物的單體解離。其中，磨礦工藝是實(shí)現(xiàn)有用礦物解離的關(guān)鍵步驟，磨礦方案的設(shè)計(jì)、磨機(jī)的選擇、磨礦介質(zhì)的確定等等因素都將直接影響有用礦物的單體解離度，從而直接影響后續(xù)作業(yè)如磁選、浮選作業(yè)的指標(biāo)。
在磨礦領(lǐng)域，球磨機(jī)仍然是一、二段磨礦的主要選擇，但它作為三段磨礦設(shè)備，應(yīng)用于礦石需要細(xì)磨才能實(shí)現(xiàn)有用礦物充分單體解離的情況時(shí)，主要表現(xiàn)出以下不足1)難以實(shí)現(xiàn)微細(xì)粒礦物的解離；2)當(dāng)部分礦物已經(jīng)解離時(shí)，容易泥化，造成有用礦物的流失；3)能耗聞。現(xiàn)在的細(xì)磨理論普遍認(rèn)為，細(xì)磨過程應(yīng)當(dāng)以研磨為主鋪以輕微沖擊，而鋼球在磨碎礦石時(shí)是點(diǎn)接觸破碎特征，球?qū)ΦV石的作用呈隨機(jī)打擊，故而部分礦物磨不碎，部分礦物過粉碎，表現(xiàn)出磨礦產(chǎn)品粒度分布不均勻，這對后續(xù)的浮選、磁選等選礦作業(yè)的指標(biāo)都會(huì)產(chǎn)生不利的影響。為了提高細(xì)磨的效率、降低細(xì)磨的能耗，近些年來礦山、科研院所為此開展了大量的工作，進(jìn)行了大量的探索，方向主要集中在如下兩方面1)開發(fā)利用立式攪拌磨機(jī)與臥式攪拌磨機(jī)，取代球磨機(jī)；2)采用其他的磨礦介質(zhì)，如采用鋼棒、鋼段等取代鋼球?，F(xiàn)有技術(shù)方案中常采用立式攪拌磨進(jìn)行細(xì)磨，雖然能實(shí)現(xiàn)礦物細(xì)磨的目的，但就目前國內(nèi)外攪拌磨機(jī)的發(fā)展情況而言，國內(nèi)攪拌磨機(jī)單機(jī)處理能力較球磨機(jī)要低很多，國外的攪拌磨機(jī)雖然處理能力相對較大，但仍然十分有限，而且設(shè)備價(jià)格要幾倍于常規(guī)球磨機(jī)，故對于生產(chǎn)規(guī)模較大、生產(chǎn)場地有限的礦山企業(yè)，采用立式攪拌磨并不是一種經(jīng)濟(jì)、理想的細(xì)磨方案，采用球磨方案往往更加切實(shí)可行。若采用現(xiàn)有常規(guī)的球磨方案，則往往會(huì)出現(xiàn)球磨機(jī)長徑比的不合適、研磨介質(zhì)的不合理、分級(jí)設(shè)備的不合適等問題，從而導(dǎo)致礦物得不到單體解離，選礦指標(biāo)(如品位、回收率)不理想。簡言之，對嵌布粒度微細(xì)、需細(xì)磨才能實(shí)現(xiàn)有用礦物單體解離的鐵礦石資源，現(xiàn)有常規(guī)的球磨技術(shù)還不能有效解決細(xì)磨問題。目前在國內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)中還沒有采用球磨機(jī)進(jìn)行細(xì)磨能達(dá)到-0. 025mm占85%以上的生產(chǎn)實(shí)踐。因此，研究采用合適的磨礦介質(zhì)及適宜的球磨機(jī)長徑比，確定低耗可行的細(xì)磨方案，對于實(shí)現(xiàn)微細(xì)粒嵌布的礦石單體解離、為后續(xù)選別作業(yè)提供原料就顯得非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種投資成本較低、占地面積小、生產(chǎn)維護(hù)簡便、高效低耗、且易于實(shí)施和生產(chǎn)操作的可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝，所述細(xì)磨工藝依次包括一段磨礦、二段磨礦和三段磨礦，所述一段磨礦、二段磨礦和三段磨礦均采用球磨機(jī)進(jìn)行磨礦(且均優(yōu)選采用旋流器進(jìn)行分級(jí))，所述三段磨礦采用的球磨機(jī)的長徑比為2. 5 3. 0(此范圍的長徑比在本領(lǐng)域球磨設(shè)備中還是首次嘗試使用，現(xiàn)有球磨機(jī)的長徑比都小于2. 5);所述一段磨礦中米用的磨礦介質(zhì)為鋼球(優(yōu)選充填量在35% 50%)，所述二段磨礦和三段磨礦中采用的磨礦介質(zhì)均優(yōu)選為鋼段，所述鋼段的充填量為所述球磨機(jī)筒體容積的20% 40%。本發(fā)明的細(xì)磨工藝中，磨機(jī)的長徑比與磨礦介質(zhì)對于磨礦細(xì)度的實(shí)現(xiàn)同樣關(guān)鍵，合適的長徑比能保證磨礦介質(zhì)與礦物作用的時(shí)間，而適宜的磨礦介質(zhì)則保證了磨礦的效率。單純的加大長徑比或選擇合適的磨礦介質(zhì)都不達(dá)到本發(fā)明的目的。針對于特定的礦石，合適的長徑比往往需要經(jīng)過反復(fù)的計(jì)算與試驗(yàn)才能確定，長 徑比太小達(dá)不到細(xì)磨的目的，太大則可能過粉碎，還增加了能耗。通過我們的計(jì)算、試驗(yàn)，礦石經(jīng)本發(fā)明的三段磨礦技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域能取得良好的磨礦效果，達(dá)到磨礦的細(xì)度要求。本發(fā)明的技術(shù)方案可解決我國微細(xì)粒嵌布的礦石資源的細(xì)磨問題，解除細(xì)磨工藝制約開發(fā)微細(xì)粒鐵礦石資源的瓶頸。上述的可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝，所述一段磨礦的具體操作步驟優(yōu)選包括將破碎后的礦石產(chǎn)品送入一段球磨機(jī)中進(jìn)行一次磨礦，所述一次磨礦后的排料給入一段旋流器進(jìn)行一段分級(jí)，一段分級(jí)后的底流返回至一段球磨機(jī)重新進(jìn)行所述的一次磨礦，一段分級(jí)后的溢流進(jìn)入后續(xù)的二段磨礦(參見圖2)。上述的可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝，所述破碎后一段磨礦的給礦粒度優(yōu)選為 ~1 Omnin上述的可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝，所述二段磨礦的具體操作步驟優(yōu)選包括將所述一段分級(jí)后的溢流給入二段旋流器進(jìn)行二段分級(jí)(二段旋流器的直徑小于一段旋流器)，二段分級(jí)后的底流進(jìn)入二段球磨機(jī)進(jìn)行二次磨礦，二次磨礦后的排礦全部返回進(jìn)行二段分級(jí)，二段分級(jí)后的溢流進(jìn)行弱磁選和強(qiáng)磁選拋尾，得到粗精礦，粗精礦進(jìn)入后續(xù)的三段磨礦(參見圖2)。上述的可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝，所述三段磨礦的具體操作步驟優(yōu)選包括將所述粗精礦給入三段旋流器進(jìn)行三段分級(jí)(三段旋流器的直徑小于二段旋流器)，三段分級(jí)后的底流進(jìn)入三段球磨機(jī)進(jìn)行三次磨礦，三次磨礦后的排料返回至所述三段旋流器進(jìn)行三段分級(jí)，三段分級(jí)后的溢流進(jìn)入后續(xù)選別作業(yè)進(jìn)行選別(參見圖2 )。上述的可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝，所述鋼段優(yōu)選為雙平面圓臺(tái)型鋼段，所述鋼段的直徑(較大底面的直徑)優(yōu)選為20mm 45mm。更優(yōu)選的，所述二段磨礦中不同尺寸的磨礦介質(zhì)的質(zhì)量比為①45X50 0 30X35 0 20X25 (底圓直徑X圓柱高度)=3. 5 4.5 3. 5 4. 5 I 3。更優(yōu)選的，所述三段磨礦中不同尺寸的磨礦介質(zhì)的質(zhì)量比為
030X35 020X25=7 9 : I 3。上述的可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝，所述一段磨礦的排礦細(xì)度優(yōu)選控制-0. 074mm占75% 80%。所述二段磨礦的排礦細(xì)度優(yōu)選控制_0. 048mm占85%以上。所述三段磨礦優(yōu)選采用O 150mm的旋流器進(jìn)行分級(jí)，三段磨礦后的排礦細(xì)度優(yōu)選控制_0. 025mm占85%以上。上述的可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝中，各段的旋流分級(jí)應(yīng)當(dāng)選用不同規(guī)格和型號(hào)的旋流器，旋流器的規(guī)格和型號(hào)可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)壓力、濃度與流量等參數(shù)進(jìn)行確定。上述的可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝，所述微細(xì)粒礦石優(yōu)選是以磁鐵礦和赤鐵礦為主的混合礦，所述微細(xì)粒鐵礦的嵌布粒度優(yōu)選為2 ii m 30 ii m。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
I.本發(fā)明以球磨機(jī)-旋流器組合成的閉路磨礦分級(jí)系統(tǒng)為基礎(chǔ)(以球磨機(jī)作細(xì)磨設(shè)備)，采用了三段磨礦式的工藝方案，逐段磨礦、逐段控制排礦粒度，最終達(dá)到了產(chǎn)品粒 度-0. 025mm占85%以上的磨礦指標(biāo)，充分實(shí)現(xiàn)了微細(xì)粒嵌布的有用礦物的單體解離，為后續(xù)作業(yè)提供了合格的原料。2.多數(shù)微細(xì)粒低品位難選鐵礦均需磨至-0. 037mm,甚至-0. 025mm粒級(jí)才能實(shí)現(xiàn)礦石的單體解離，本發(fā)明的三段磨礦通過采用長徑比為2. 5 3. 0的球磨機(jī)，且以雙平面圓臺(tái)型鋼段作為磨礦介質(zhì)，用O 150mm的旋流器組實(shí)現(xiàn)細(xì)粒分級(jí)，這種優(yōu)化后的工藝條件滿足了礦物粒度達(dá)到-0. 037mm、-0. 025mm粒級(jí)的磨礦、分級(jí)要求?？偟膩碚f，本發(fā)明針對我國儲(chǔ)量豐富的微細(xì)粒難選貧鐵礦石資源需要細(xì)磨才能實(shí)現(xiàn)有用礦物充分解離的現(xiàn)實(shí)情況，提出了一種能獲得高品位鐵精礦的細(xì)磨工藝方案，本發(fā)明的技術(shù)方案具有投資成本較低、占地面積小、生產(chǎn)維護(hù)簡便等優(yōu)點(diǎn)，通過確定合適的長徑t匕，選擇合適的研磨介質(zhì)和分級(jí)設(shè)備，真正以一種高效低耗、易于實(shí)施和生產(chǎn)操作的細(xì)磨工藝方案實(shí)現(xiàn)了對有用礦物的充分解離，具有良好的工業(yè)推廣前景。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例中用于微細(xì)粒鐵礦的細(xì)磨工藝的工藝流程圖。圖2為本發(fā)明優(yōu)選的細(xì)磨工藝的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。實(shí)施例
一種如圖I所示本發(fā)明的用于微細(xì)粒鐵礦的細(xì)磨工藝，包括以下步驟
(1)一段磨礦首先將經(jīng)過破碎后的某微細(xì)粒鐵礦(假設(shè)生產(chǎn)規(guī)模230萬t/a，該微細(xì)粒鐵礦主要由磁鐵礦、赤鐵礦以及少量假象赤鐵礦組成，且以磁鐵礦為主，原礦品位在28%左右，嵌布粒度大多在2 ii m 30 ii m)，破碎后一段磨礦的給礦粒度為-10mm，一段磨礦主要用“一段旋流器組(0500X6) + —段溢流型球磨機(jī)(O 4. 5 X 9m) ”組成的閉路磨礦系統(tǒng)進(jìn)行一段磨礦，具體步驟是先將破碎后的鐵礦石產(chǎn)品送入一段溢流型球磨機(jī)(鋼球添加量為42%。)中進(jìn)行一次磨礦，一次磨礦后的排料給入一段旋流器組進(jìn)行一段分級(jí)，一段分級(jí)后的底流返回至一段溢流型球磨機(jī)重新進(jìn)行一次磨礦，一段分級(jí)后的排礦細(xì)度控制-0. 074mm占76%(實(shí)際控制76%以上均可)，溢流排礦進(jìn)入后續(xù)的二段磨礦；
(2)二段磨礦二段磨礦主要采用“二段旋流器組(0350X10) +二段溢流型球磨機(jī)(04.5X9m)”組成的閉路磨礦系統(tǒng)進(jìn)行二段磨礦，具體步驟是先將一段磨礦后的排礦給入二段旋流器組進(jìn)行二段分級(jí)，二段分級(jí)后的底流進(jìn)入二段溢流型球磨機(jī)進(jìn)行二次磨礦，二段溢流型球磨機(jī)中的磨礦介質(zhì)為雙平面圓臺(tái)型鋼段(045X50 0 30X35 0 20X25=4 4 2)，充填量為35%，二次磨礦后的排料返回至二段旋流器組再次進(jìn)行二段分級(jí)，再次二段分級(jí)后的溢流進(jìn)行弱磁和強(qiáng)磁拋尾(更具體的說是進(jìn)行弱磁+濃縮+隔渣+強(qiáng)磁拋尾)，得到粗精礦，二段分級(jí)細(xì)度控制-0. 048mm占90%(實(shí)際控制90%以上均可)，該粗精礦進(jìn)入后續(xù)的三段磨礦；
(3)三段磨礦三段磨礦主要采用“三段旋流器組(0150X50) +三段溢流型球磨機(jī)(O 0 3. 8X 11m，長徑比為2. 89)”組成的閉路磨礦系統(tǒng)進(jìn)行三段磨礦，具體步驟是將粗精礦給入三段旋流器組進(jìn)行三段分級(jí)，三段分級(jí)后的底流進(jìn)入三段溢流型球磨機(jī)進(jìn)行三次磨礦，三段溢流型球磨機(jī)中的磨礦介質(zhì)為雙平面圓臺(tái)型鋼段0 30X35 0 20X25=8 2，充填量為30%，三次磨礦后的排料返回至三段旋流器進(jìn)行三段分級(jí)，三段分級(jí)后的溢流進(jìn)入后續(xù)選別作業(yè)進(jìn)行選別，最終磨礦細(xì)度達(dá)到-0. 025mm占90% (實(shí)際控制90%以上均可)。三段分級(jí)后的溢流再經(jīng)過磁選、反浮選等作業(yè)，最終獲得鐵精礦品位64%、回收率 64%的良好選礦指標(biāo)。
權(quán)利要求
1.一種可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝，所述細(xì)磨工藝依次包括一段磨礦、二段磨礦和三段磨礦，其特征在于所述一段磨礦、二段磨礦和三段磨礦均采用球磨機(jī)進(jìn)行磨礦，所述三段磨礦采用的球磨機(jī)的長徑比為2. 5 3. O ;所述一段磨礦中采用的磨礦介質(zhì)為鋼球,所述二段磨礦和三段磨礦中采用的磨礦介質(zhì)均為鋼段，所述鋼段的充填量為所述球磨機(jī)筒體容積的20% 40%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝，其特征在于，所述一段磨礦的具體操作步驟包括將破碎后的礦石產(chǎn)品送入一段球磨機(jī)中進(jìn)行一次磨礦，所述一次磨礦后的排料給入一段旋流器進(jìn)行一段分級(jí)，一段分級(jí)后的底流返回至一段球磨機(jī)重新進(jìn)行所述的一次磨礦，一段分級(jí)后的溢流進(jìn)入后續(xù)的二段磨礦。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝，其特征在于，所述一段磨礦的給礦粒度為-10mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝，其特征在于，所述二段磨礦的具體操作步驟包括將所述一段分級(jí)后的溢流給入二段旋流器進(jìn)行二段分級(jí)，二段分級(jí)后的底流進(jìn)入二段球磨機(jī)進(jìn)行二次磨礦，二次磨礦后的排礦全部返回進(jìn)行二段分級(jí)，二段分級(jí)后的溢流進(jìn)行弱磁選和強(qiáng)磁選拋尾，得到粗精礦，粗精礦進(jìn)入后續(xù)的三段磨礦。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝，其特征在于，所述三段磨礦的具體操作步驟包括將所述粗精礦給入三段旋流器進(jìn)行三段分級(jí)，三段分級(jí)后的底流進(jìn)入三段球磨機(jī)進(jìn)行三次磨礦，三次磨礦后的排料返回至所述三段旋流器進(jìn)行三段分級(jí)，三段分級(jí)后的溢流進(jìn)入后續(xù)選別作業(yè)進(jìn)行選別。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任一項(xiàng)所述的可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝，其特征在于所述鋼段為雙平面圓臺(tái)型鋼段，所述鋼段的直徑為20mm 45mm;所述二段磨礦中不同尺寸的鋼段的質(zhì)量比為①45X50 0 30X35 ①20X25= 3. 5 4. 5 3. 5 4. 5 I 3;所述三段磨礦中不同尺寸的鋼段的質(zhì)量比為030X35 020X25=7 9 : I 3。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任一項(xiàng)所述的可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝，其特征在于所述一段磨礦的排礦細(xì)度控制-0. 074mm占75% 80% ;所述二段磨礦的排礦細(xì)度控制-0. 048mm占85%以上；所述三段磨礦采用①150mm的旋流器進(jìn)行分級(jí),三段磨礦后的排礦細(xì)度控制-0. 025mm占85%以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任一項(xiàng)所述的可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝，其特征在于，所述微細(xì)粒礦石是以磁鐵礦和赤鐵礦為主的混合礦，所述微細(xì)粒鐵礦的嵌布粒度為2 ii m .30 u m0
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可用于微細(xì)粒礦石的細(xì)磨工藝，本發(fā)明的細(xì)磨工藝依次包括一段磨礦、二段磨礦和三段磨礦，其中一段磨礦、二段磨礦和三段磨礦均采用球磨機(jī)進(jìn)行磨礦，且均采用旋流器進(jìn)行分級(jí)，三段磨礦采用的球磨機(jī)的長徑比為2.5～3.0；三段磨礦中采用的磨礦介質(zhì)優(yōu)選為鋼段，鋼段的充填量為球磨機(jī)筒體容積的20%～40%。本發(fā)明的工藝具有投資成本較低、占地面積小、生產(chǎn)維護(hù)簡便、高效低耗、且易于實(shí)施和生產(chǎn)操作等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B02C21/00GK102773155SQ20121029390
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者吳革雄, 歐陽魁, 王海波, 肖業(yè)儉, 陳有壘, 陳濱 申請人:中冶長天國際工程有限責(zé)任公司