專利名稱：可用于微細粒礦石的細磨工藝的制作方法
技術領域：
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粒礦石的磨礦工藝。
背景技術：
我國鐵礦石的資源特點是貧礦多、細粒嵌布的多、礦石類型復雜，即貧、細、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、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，就必須對礦石進行破碎、細磨，以充分實現(xiàn)有用礦物的單體解離。其中，磨礦工藝是實現(xiàn)有用礦物解離的關鍵步驟，磨礦方案的設計、磨機的選擇、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。
在磨礦領域，球磨機仍然是一、二段磨礦的主要選擇，但它作為三段磨礦設備，應用于礦石需要細磨才能實現(xiàn)有用礦物充分單體解離的情況時，主要表現(xiàn)出以下不足1)難以實現(xiàn)微細粒礦物的解離；2)當部分礦物已經(jīng)解離時，容易泥化，造成有用礦物的流失；3)能耗聞。現(xiàn)在的細磨理論普遍認為，細磨過程應當以研磨為主鋪以輕微沖擊，而鋼球在磨碎礦石時是點接觸破碎特征，球?qū)ΦV石的作用呈隨機打擊，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)的指標都會產(chǎn)生不利的影響。為了提高細磨的效率、降低細磨的能耗，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)利用立式攪拌磨機與臥式攪拌磨機，取代球磨機；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)有技術方案中常采用立式攪拌磨進行細磨，雖然能實現(xiàn)礦物細磨的目的，但就目前國內(nèi)外攪拌磨機的發(fā)展情況而言，國內(nèi)攪拌磨機單機處理能力較球磨機要低很多，國外的攪拌磨機雖然處理能力相對較大，但仍然十分有限，而且設備價格要幾倍于常規(guī)球磨機，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、理想的細磨方案，采用球磨方案往往更加切實可行。若采用現(xiàn)有常規(guī)的球磨方案，則往往會出現(xiàn)球磨機長徑比的不合適、研磨介質(zhì)的不合理、分級設備的不合適等問題，從而導致礦物得不到單體解離，選礦指標(如品位、回收率)不理想。簡言之，對嵌布粒度微細、需細磨才能實現(xiàn)有用礦物單體解離的鐵礦石資源，現(xiàn)有常規(guī)的球磨技術還不能有效解決細磨問題。目前在國內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)中還沒有采用球磨機進行細磨能達到-0. 025mm占85%以上的生產(chǎn)實踐。因此，研究采用合適的磨礦介質(zhì)及適宜的球磨機長徑比，確定低耗可行的細磨方案，對于實現(xiàn)微細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)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種投資成本較低、占地面積小、生產(chǎn)維護簡便、高效低耗、且易于實施和生產(chǎn)操作的可用于微細粒礦石的細磨工藝。為解決上述技術問題，本發(fā)明提出的技術方案為一種可用于微細粒礦石的細磨工藝，所述細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進行磨礦(且均優(yōu)選采用旋流器進行分級)，所述三段磨礦采用的球磨機的長徑比為2. 5 3. 0(此范圍的長徑比在本領域球磨設備中還是首次嘗試使用，現(xiàn)有球磨機的長徑比都小于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筒體容積的20% 40%。本發(fā)明的細磨工藝中，磨機的長徑比與磨礦介質(zhì)對于磨礦細度的實現(xiàn)同樣關鍵，合適的長徑比能保證磨礦介質(zhì)與礦物作用的時間，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)過反復的計算與試驗才能確定，長 徑比太小達不到細磨的目的，太大則可能過粉碎，還增加了能耗。通過我們的計算、試驗，礦石經(jīng)本發(fā)明的三段磨礦技術在工業(yè)應用領域能取得良好的磨礦效果，達到磨礦的細度要求。本發(fā)明的技術方案可解決我國微細粒嵌布的礦石資源的細磨問題，解除細磨工藝制約開發(fā)微細粒鐵礦石資源的瓶頸。上述的可用于微細粒礦石的細磨工藝，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)品送入一段球磨機中進行一次磨礦，所述一次磨礦后的排料給入一段旋流器進行一段分級，一段分級后的底流返回至一段球磨機重新進行所述的一次磨礦，一段分級后的溢流進入后續(xù)的二段磨礦(參見圖2)。上述的可用于微細粒礦石的細磨工藝，所述破碎后一段磨礦的給礦粒度優(yōu)選為 ~1 Omnin上述的可用于微細粒礦石的細磨工藝，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后的溢流給入二段旋流器進行二段分級(二段旋流器的直徑小于一段旋流器)，二段分級后的底流進入二段球磨機進行二次磨礦，二次磨礦后的排礦全部返回進行二段分級，二段分級后的溢流進行弱磁選和強磁選拋尾，得到粗精礦，粗精礦進入后續(xù)的三段磨礦(參見圖2)。上述的可用于微細粒礦石的細磨工藝，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行三段分級(三段旋流器的直徑小于二段旋流器)，三段分級后的底流進入三段球磨機進行三次磨礦，三次磨礦后的排料返回至所述三段旋流器進行三段分級，三段分級后的溢流進入后續(xù)選別作業(yè)進行選別(參見圖2 )。上述的可用于微細粒礦石的細磨工藝，所述鋼段優(yōu)選為雙平面圓臺型鋼段，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。上述的可用于微細粒礦石的細磨工藝，所述一段磨礦的排礦細度優(yōu)選控制-0. 074mm占75% 80%。所述二段磨礦的排礦細度優(yōu)選控制_0. 048mm占85%以上。所述三段磨礦優(yōu)選采用O 150mm的旋流器進行分級，三段磨礦后的排礦細度優(yōu)選控制_0. 025mm占85%以上。上述的可用于微細粒礦石的細磨工藝中，各段的旋流分級應當選用不同規(guī)格和型號的旋流器，旋流器的規(guī)格和型號可由本領域技術人員根據(jù)壓力、濃度與流量等參數(shù)進行確定。上述的可用于微細粒礦石的細磨工藝，所述微細粒礦石優(yōu)選是以磁鐵礦和赤鐵礦為主的混合礦，所述微細粒鐵礦的嵌布粒度優(yōu)選為2 ii m 30 ii m。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于
I.本發(fā)明以球磨機-旋流器組合成的閉路磨礦分級系統(tǒng)為基礎(以球磨機作細磨設備)，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，最終達到了產(chǎn)品粒 度-0. 025mm占85%以上的磨礦指標，充分實現(xiàn)了微細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)微細粒低品位難選鐵礦均需磨至-0. 037mm,甚至-0. 025mm粒級才能實現(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，且以雙平面圓臺型鋼段作為磨礦介質(zhì)，用O 150mm的旋流器組實現(xiàn)細粒分級，這種優(yōu)化后的工藝條件滿足了礦物粒度達到-0. 037mm、-0. 025mm粒級的磨礦、分級要求?？偟膩碚f，本發(fā)明針對我國儲量豐富的微細粒難選貧鐵礦石資源需要細磨才能實現(xiàn)有用礦物充分解離的現(xiàn)實情況，提出了一種能獲得高品位鐵精礦的細磨工藝方案，本發(fā)明的技術方案具有投資成本較低、占地面積小、生產(chǎn)維護簡便等優(yōu)點，通過確定合適的長徑t匕，選擇合適的研磨介質(zhì)和分級設備，真正以一種高效低耗、易于實施和生產(chǎn)操作的細磨工藝方案實現(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)明實施例中用于微細粒鐵礦的細磨工藝的工藝流程圖。圖2為本發(fā)明優(yōu)選的細磨工藝的工藝流程圖。
具體實施例方式以下結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步描述。實施例
一種如圖I所示本發(fā)明的用于微細粒鐵礦的細磨工藝，包括以下步驟
(1)一段磨礦首先將經(jīng)過破碎后的某微細粒鐵礦(假設生產(chǎn)規(guī)模230萬t/a，該微細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(O 4. 5 X 9m) ”組成的閉路磨礦系統(tǒng)進行一段磨礦，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(鋼球添加量為42%。)中進行一次磨礦，一次磨礦后的排料給入一段旋流器組進行一段分級，一段分級后的底流返回至一段溢流型球磨機重新進行一次磨礦，一段分級后的排礦細度控制-0. 074mm占76%(實際控制76%以上均可)，溢流排礦進入后續(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(04.5X9m)”組成的閉路磨礦系統(tǒng)進行二段磨礦，具體步驟是先將一段磨礦后的排礦給入二段旋流器組進行二段分級，二段分級后的底流進入二段溢流型球磨機進行二次磨礦，二段溢流型球磨機中的磨礦介質(zhì)為雙平面圓臺型鋼段(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行二段分級，再次二段分級后的溢流進行弱磁和強磁拋尾(更具體的說是進行弱磁+濃縮+隔渣+強磁拋尾)，得到粗精礦，二段分級細度控制-0. 048mm占90%(實際控制90%以上均可)，該粗精礦進入后續(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(O 0 3. 8X 11m，長徑比為2. 89)”組成的閉路磨礦系統(tǒng)進行三段磨礦，具體步驟是將粗精礦給入三段旋流器組進行三段分級，三段分級后的底流進入三段溢流型球磨機進行三次磨礦，三段溢流型球磨機中的磨礦介質(zhì)為雙平面圓臺型鋼段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行三段分級，三段分級后的溢流進入后續(xù)選別作業(yè)進行選別，最終磨礦細度達到-0. 025mm占90% (實際控制90%以上均可)。三段分級后的溢流再經(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。
權利要求
1.一種可用于微細粒礦石的細磨工藝，所述細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進行磨礦，所述三段磨礦采用的球磨機的長徑比為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筒體容積的20% 40%。
2.根據(jù)權利要求I所述的可用于微細粒礦石的細磨工藝，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)品送入一段球磨機中進行一次磨礦，所述一次磨礦后的排料給入一段旋流器進行一段分級，一段分級后的底流返回至一段球磨機重新進行所述的一次磨礦，一段分級后的溢流進入后續(xù)的二段磨礦。
3.根據(jù)權利要求2所述的可用于微細粒礦石的細磨工藝，其特征在于，所述一段磨礦的給礦粒度為-10mm。
4.根據(jù)權利要求I所述的可用于微細粒礦石的細磨工藝，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后的溢流給入二段旋流器進行二段分級，二段分級后的底流進入二段球磨機進行二次磨礦，二次磨礦后的排礦全部返回進行二段分級，二段分級后的溢流進行弱磁選和強磁選拋尾，得到粗精礦，粗精礦進入后續(xù)的三段磨礦。
5.根據(jù)權利要求I所述的可用于微細粒礦石的細磨工藝，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行三段分級，三段分級后的底流進入三段球磨機進行三次磨礦，三次磨礦后的排料返回至所述三段旋流器進行三段分級，三段分級后的溢流進入后續(xù)選別作業(yè)進行選別。
6.根據(jù)權利要求I 5中任一項所述的可用于微細粒礦石的細磨工藝，其特征在于所述鋼段為雙平面圓臺型鋼段，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)權利要求I 5中任一項所述的可用于微細粒礦石的細磨工藝，其特征在于所述一段磨礦的排礦細度控制-0. 074mm占75% 80% ;所述二段磨礦的排礦細度控制-0. 048mm占85%以上；所述三段磨礦采用①150mm的旋流器進行分級,三段磨礦后的排礦細度控制-0. 025mm占85%以上。
8.根據(jù)權利要求I 5中任一項所述的可用于微細粒礦石的細磨工藝，其特征在于，所述微細粒礦石是以磁鐵礦和赤鐵礦為主的混合礦，所述微細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粒礦石的細磨工藝，本發(fā)明的細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進行磨礦，且均采用旋流器進行分級，三段磨礦采用的球磨機的長徑比為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)維護簡便、高效低耗、且易于實施和生產(chǎn)操作等優(yōu)點。
文檔編號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任公司