[发明专利]低品位及复杂铁矿高效分选方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，特别是针对低品位褐铁矿、低品位微细粒赤铁矿、菱铁矿或其混合矿或铁矿山尾矿铁品位低、嵌布粒度微细、有害元素含量高等复杂难分选铁矿的一种新的分选方法。

背景技术

近年来世界铁矿石供应日渐紧张，铁矿石价格大幅度上升。因此，充分利用国内外低品位细粒嵌布的赤铁矿、褐铁矿或菱铁矿资源或回收铁矿山尾矿中的含铁矿物生产高品位铁精矿或直接还原铁，作为高炉炼铁原料或电炉炼钢原料有着广阔的市场和应用前景。

国际上有丰富的褐铁矿(针铁矿)资源，但其分选富集十分困难，例如澳大利亚是褐铁矿资源大国，只直接利用高品位的褐铁矿粉或块矿(铁品位＞56％)，含铁小于56％的褐铁矿作为废石抛弃，在高品位矿生产中为了降低氧化铝含量，采用洗矿脱泥，尽管该矿泥含铁高，但也作为废石抛弃。中国褐铁矿和菱铁矿资源量也十分巨大，但铁品位低，有害元素含量高，对此开发了一些分选工艺，例如浮选、重选、磁选及其联合分选工艺，但由于分选效果差及成本高，生产中很少获得应用。主要原因在于褐铁矿为含结晶水的赤铁矿(或称为针铁矿)，矿石结构复杂，在磨矿选别中易泥化，可选性差，技术经济指标不理想，而且分选产品仍为褐铁矿，结晶水及酸性脉石硅和铝含量高，在烧结球团过程中易产生热爆裂，严重影响烧结矿和球团矿的产量和质量，不利于强化高炉冶炼。菱铁矿为含碳酸盐的矿物，与脉石矿物方解石等碳酸盐矿物的性能非常相似，传统选矿方法难以富集。此外，国内有大量嵌布粒度微细、含铁品位低的赤铁矿原矿，目前传统选矿技术难以进行有效分选。此外，国内外铁矿山有大量的尾矿，含铁品位在30％左右，也是重要的铁矿资源。因此，针对国内外大量的难选复杂低品位褐铁矿、赤铁矿、菱铁矿及其混合矿的原矿或矿山尾矿，开发新的分选工艺，提高分选效率，生产优质铁精矿或直接还原铁具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对低品位褐铁矿、低品位微细粒赤铁矿、菱铁矿或其混合矿或铁矿山尾矿铁品位低、嵌布粒度微细、有害元素含量高等复杂难分选的特点，通过开发新的工艺，充分利用劣质铁矿资源和劣质煤，生产优质铁精矿或直接还原铁，扩大球团生产原料来源，强化高炉冶炼或电炉冶炼。

本发明的目的是通过下述方式实现的：

低品位及复杂铁矿高效分选方法，对不同品位和种类的复杂铁矿石进行分类处理，所得到的块矿和矿粉造球后均进入到干燥预热；然后通过后续还原焙烧，冷却，球磨，磁选，球磨，磁选或反浮选，得到铁精矿或还原铁粉；所述的分类处理是指含铁品位为50％-56％的铁矿石经破碎、筛分，所得到的块矿直接干燥预热，而细粒矿粉则经过磨矿，洗矿，磨矿，脱泥，分选得到含铁58-60％的铁精矿和矿泥，将洗矿、脱泥和分选所得的矿泥经脱水、干燥后加入添加剂混匀后造球；含铁品位为40％-50％的铁矿石经破碎、筛分，所得到的块矿直接干燥预热，而细粒矿粉则经过干式磨矿得到细铁矿粉后加入添加剂混匀后造球；含铁品位为25％-40％的铁矿石经破碎、筛分，所得到的块矿直接干燥预热，而细粒矿粉则经过磨矿，重选或高梯度磁选，反浮选得到粗铁精粉加入添加剂混匀后造球。

混匀过程中加入添加剂为复合添加剂，由腐植酸钠和烟煤混合而成，它们的质量比为0.5-3∶1-4。

粒径不低于15mm的为块矿，粒径低于15mm为细粒矿粉。

干燥预热和还原焙烧采用链板机-回转窑或链板机-竖炉，通过窑尾热废气在链板机上预热球团矿，脱除结晶水。

含铁品位为50％-56％的铁矿石处理过程中，块矿破碎到15-30mm直接加入到链箅机进行干燥和预热及入回转窑还原焙烧。

含铁品位为50％-56％的铁矿石处理过程中，经破碎、筛分后粒径低于15mm的细粒矿粉，优选方式为磨矿，采用螺旋洗矿机洗矿，磨矿旋流器脱泥，螺旋溜槽分选，从而得到含铁58-60％的铁精矿。而经洗矿、脱泥、分选得到的粒径低于0.074mm的矿泥经脱水干燥后，进入后续造球、干燥预热工序。

含铁品位为50％-56％的铁矿石处理过程中，铁矿原矿或尾矿破碎筛分后，特别是优选粒径15-20mm矿粒，磨矿后，还可采用的方式为：螺旋溜槽重选，得到粗精矿1、尾矿1，将粗精矿1磨矿后再次进行螺旋溜槽重选，得粗精矿2、尾矿2，将尾矿1、尾矿2合并进行高梯度磁选，得到粗精矿3、尾矿3，将粗精矿2磨矿后与粗精矿3合并后，是行反浮选得铁精矿及尾矿3；将两处的尾矿3合并进入到后续的干燥预热、还原焙烧步骤。

含铁品位为50％-56％的铁矿石处理过程中，矿泥的粒径低于0.074mm。