权利要求
1.一种从细粒级赤泥选铁
尾矿中提铁的方法，所述赤泥选铁尾矿的铁含量≥18%，所述方法包括：
以第一预设质量比，将磁性种子和所述选铁尾矿进行第一混合，得到粗选原料;
将所述粗选原料进行第一磁选分离，得到第一铁精矿与粗选尾矿;
以第二预设质量比，将所述磁性种子和所述粗选尾矿进行第二混合，得到扫选原料;
将所述扫选原料进行第二磁选分离，得到第二铁精矿和处理尾矿;
将所述第一铁精矿和所述第二铁精矿进行合并，得到混合铁精矿;
按照预设回收工艺将所述混合铁精矿进行磁性种子回收，得到磁性种子和铁精矿。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磁性种子的粒级为0.08mm至1.00mm。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述磁性种子包括细粒级磁性种子，所述细粒级磁性种子的质量为所述磁性种子的总质量的20%至50%;所述细粒级磁性种子的粒径为≤0.1mm。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述磁性种子为天然铁矿物和/或人工合成铁矿物。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述磁性种子为天然铁矿物的情况下，所述天然铁矿物包括以下至少一种：磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿和钛铁矿;和/或
在所述磁性种子为人工合成铁矿物的情况下，所述人工合成铁矿物包括硅铁粉和/或磁性铁氧体。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设质量比为(5至15):100;和/或
所述第二预设质量比为(15至25):100。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一磁选分离的磁场强度为0.6T至1.2T;和/或
所述第二磁选分离的磁场强度为1.3T至1.6T。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一磁选分离和所述第二磁选分离都是用钢棒聚磁介质作为分选载体，所述第一磁选分离的钢棒聚磁介质的直径为2mm至3mm，所述第二次磁选分离的钢棒聚磁介质的直径为1.5mm至2.0mm。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设回收工艺包括以下至少一种：摇床重选、筛分和磁选工艺。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粗选原料的质量浓度为18%至25%;和/或
所述赤泥选铁尾矿的铁含量为18%至38%，所述选铁尾矿的粒度≤0.074mm。
说明书
技术领域
[0001]本申请涉及有色工业固体废弃物综合利用技术领域，尤其涉及一种从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法。
背景技术
[0002]赤泥是
氧化铝生产过程产生的固体废弃物，因其具有碱性强、粒度细、性质复杂等特点而使得赤泥难以被利用，而目前普遍采用堆存工艺对赤泥进行处理。然而赤泥中含有丰富的铁、钛、
锂、镓、钙、
稀土元素等多种有价金属，赤泥的堆存不仅污染环境，还导致资源的二次流失与浪费。如果从赤泥中回收含铁矿物，不仅能实现赤泥
固废的有序减量化和资源化的利用，还可以使得氧化铝行业健康高质量发展。另外铁精矿还能够作为钢铁冶炼的原料，可以保障铁资源的安全供给。
[0003]目前赤泥选铁工艺主要以磁选和重选为主，所得铁精矿的产率一般为20%至50%。现阶段从赤泥中提取铁精矿的方法有：(1)赤泥选铁工艺，此工艺在赤泥末次洗涤后将选铁流程接入，通过截断末次洗涤沉降槽外排的赤泥，并实行一粗一精一扫的处理流程，从而提升了赤泥中金属铁的回收效率。(2)低温拜耳法赤泥梯级资源化利用的方法，该方法涉及将低温拜耳法赤泥初步磨矿以获得第一磨矿料，随后利用强磁技术精选此磨矿料，分离出磁性铁精矿I及选铁尾矿I。然后将选铁尾矿I进行还原焙烧，得到还原焙烧产物;将还原焙烧产物进行磨矿，得到第二磨矿料;然后采用弱磁对第二磨矿料进行精选，得到磁性铁精矿Ⅱ和选铁尾矿Ⅱ;将磁性铁精矿I和磁性铁精矿Ⅱ通过酸浸，以回收铁;将选铁尾矿Ⅱ通过酸性浸出，得到钛铝浸出液;将钛铝浸出液通过沉淀
浮选工艺分离铝和钛。(3)赤泥悬浮磁化焙烧-磨选生产铁精矿工艺，该工艺将含铁赤泥进行干燥，得到干燥赤泥;然后将干燥赤泥与添加剂进行配料，得到混合配料;将混合配料进行细碎和混料，得到混合物料;然后将混合物料置于悬浮加热炉内，通过精确调控还原时间为15秒至25秒，以及还原终点温度于800℃至900℃，实施悬浮磁化还原焙烧，最终产出高温焙烧物料。高温焙烧物料最后经过无氧冷却装置冷却和湿式磨矿，得到磨矿料;再将磨矿料经过两台磁选机磁选处理，可以得到品位较高的铁精矿。
[0004]然而，当前从赤泥中提取铁精矿的方法面临一个普遍问题：即便提取后，剩余的选铁尾矿中仍含有大量铁矿物，直接废弃将导致铁资源的显著浪费。
发明内容
[0005]本申请提供了一种从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法，以解决如下技术问题：如何提高赤泥选铁尾矿中铁的回收率。
第一方面，本申请实施例提供了一种从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法，所述赤泥选铁尾矿的铁含量≥18%，所述方法包括：
以第一预设质量比，将磁性种子和所述选铁尾矿进行第一混合，得到粗选原料;
将所述粗选原料进行第一磁选分离，得到第一铁精矿与粗选尾矿;
以第二预设质量比，将所述磁性种子和所述粗选尾矿进行第二混合，得到扫选原料;
将所述扫选原料进行第二磁选分离，得到第二铁精矿和处理尾矿;
将所述第一铁精矿和所述第二铁精矿进行合并，得到混合铁精矿;
按照预设回收工艺将所述混合铁精矿进行磁性种子回收，得到磁性种子和铁精矿。
[0006]可选的，所述磁性种子的粒级为0.08mm至1.00mm。
[0007]可选的，所述磁性种子包括细粒级磁性种子，所述细粒级磁性种子的质量为所述磁性种子的总质量的20%至50%;所述细粒级磁性种子的粒径为≤0.1mm。
[0008]可选的，所述磁性种子为天然铁矿物和/或人工合成铁矿物。
[0009]可选的，在所述磁性种子为天然铁矿物的情况下，所述天然铁矿物包括以下至少一种：磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿和钛铁矿;和/或
在所述磁性种子为人工合成铁矿物的情况下，所述人工合成铁矿物包括硅铁粉和/或磁性铁氧体。
[0010]可选的，所述第一预设质量比为(5至15):100;和/或
所述第二预设质量比为(15至25):100。
[0011]可选的，所述第一磁选分离的磁场强度为0.6T至1.2T;和/或
所述第二磁选分离的磁场强度为1.3T至1.6T。
[0012]可选的，所述第一磁选分离和所述第二磁选分离都是用钢棒聚磁介质作为分选载体，所述第一磁选分离的钢棒聚磁介质的直径为2mm至3mm，所述第二次磁选分离的钢棒聚磁介质的直径为1.5mm至2.0mm。
[0013]可选的，所述预设回收工艺包括以下至少一种：摇床重选、筛分和磁选工艺。
[0014]可选的，所述粗选原料的质量浓度为18%至25%;和/或
所述选铁尾矿的铁含量为18%至38%;所述选铁尾矿的粒度≤0.074mm。
[0015]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的一种从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法，该方法以赤泥选铁尾矿作为原料，首先使用特定预设质量比的磁性种子和赤泥选铁尾矿混合，可以促使磁性种子和赤泥选铁尾矿之间分散均匀，形成均匀分散的粗选原料，再将粗选原料进行第一磁选分离，这一过程中磁性种子会形成磁链或磁团聚体，这些磁团聚体能够物理捕获或磁力吸附赤泥选铁尾矿中的弱磁性的细粒铁矿物以及未单体解离的连生体，初步粗选出选铁尾矿中磁性相对较强的铁矿物，以提高赤泥选铁尾矿中铁矿物的回收率;另外，将第一磁选分离得到的粗选尾矿和磁性种子以特定预设质量比再次混合并进行第二磁选分离，可以通过磁性种子进一步物理捕获或磁力吸附赤泥选铁尾矿中细粒级的磁性更弱的铁矿物，进一步扫选出粗选尾矿中磁性较弱的铁矿物，以进一步提高赤泥选铁尾矿中铁矿物的回收率;另外，将第一磁选分离得到的第一铁精矿以及第二磁选分离得到的第二铁精矿合然后按照预设回收工艺进行磁性种子回收，使得磁性种子被充分解离和高效回收，维持整体方法中磁性种子的活性和数量，同时避免磁性种子干扰选铁尾矿中铁矿物的回收以及磁性种子在尾矿中的损失。
附图说明
[0016]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本申请实施例提供的一种从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法流程示意图;
图2为本申请实施例提供的一种从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法实际流程示意图。
具体实施方式
[0019]为了更清晰地阐述本申请实施例的目的、技术方案及其优点，以下将结合附图对本实施例中的技术方案进行全面且详细的说明。显然，所描述的实施例仅为示例，而非本申请的全部实施范围。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0020]本申请中所述的范围描述，如数值范围、比例范围等，均包括该范围内的所有可能的子范围及单一数值，例如“1至6”或“1~6”的范围描述，涵盖了从1至6之间的所有子范围(如1至3、2至5等)及单一数字(如1、2、3、4、5、6)。除非另有特别说明，本文中所使用的术语“包含”等表示“包括但不限于”;“第一”“第二”等关系术语仅用于区分不同的实体或操作，不暗示实际的先后顺序或关联关系;“和/或”表示可以单独存在或同时存在多种情况;“至少一个”“多个”“至少一种”等表达，均指代相应对象的任意组合，包括单个或多个对象的组合。文中涉及的比例关系，如质量比、摩尔比等，应按照描述的先后顺序理解为比例式的前项与后项的对应关系。本文中所用的原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买或现有方法制备得到。
[0021]需要说明的是，针对背景技术中提及的现有技术(1)，发明人指出，该方法存在铁精矿产率低、综合利用率不足以及铁精矿品质欠佳等问题。至于背景技术中所述的现有技术(2)，发明人发现其存在赤泥利用率低下、铁精矿产率不高、赤泥干燥成本高昂、赤泥细粒级严重损失，以及铁精矿杂质含量偏高等问题。关于背景技术中记录的现有技术(3)，发明人揭示，该方法面临赤泥干燥成本高昂、悬浮磁化焙烧过程易结疤、赤泥细粒级大量损失以及铁精矿杂质含量过高等挑战。
[0022]图1示例性地示出了本申请实施例提供的一种从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法流程示意图;
如图1所示，本申请实施例提供了一种从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法，所述赤泥选铁尾矿的铁含量≥18%，所述方法包括：
S1.以第一预设质量比，将磁性种子和所述选铁尾矿进行第一混合，得到粗选原料;
S2.将所述粗选原料进行第一磁选分离，得到第一铁精矿与粗选尾矿;
S3.以第二预设质量比，将所述磁性种子和所述粗选尾矿进行第二混合，得到扫选原料;
S4.将所述扫选原料进行第二磁选分离，得到第二铁精矿和处理尾矿;
S5.将所述第一铁精矿和所述第二铁精矿进行磁性种子回收，得到磁性种子和铁精矿。
[0023]需要说明的是，该第一混合可以采用调浆搅拌的方式进行。
[0024]需要说明的是，该磁性种子的回收可以根据第一铁精矿和第二铁精矿的组成选择性地通过重选、筛分以及磁选等工艺进行。
[0025]需要说明的是，通过磁性种子回收得到的磁性种子可以重新作为第一磁选分离和第二磁选分离的磁性种子所使用。
[0026]需要说明的是，本申请实施例提供的一种从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法，该方法基于磁性种子诱导分级磁团聚技术，构建“预分散-粗选-扫选-磁种循环”的闭环分选体系，以显著提高赤泥选铁尾矿中铁矿物的回收率。具体机制如下：
1.预分散混合(第一混合)：
以精确控制的第一预设质量比，将高活性磁性种子与赤泥选铁尾矿进行强制混合。
[0027]作用：确保磁性种子在赤泥选铁尾矿颗粒之间实现微观尺度的均匀分散，消除赤泥选铁尾矿的团聚死角;为后续磁团聚建立充分的物理接触基础，避免局部过载或接触不足。
[0028]2.调浆活化：对混合原料进行浓度与流态优化的调浆处理，形成流动性适宜的粗选矿浆。
[0029]作用：创造湍流环境，增强颗粒间的碰撞动能;
调节矿浆化学环境(例如pH、离子强度)，调整赤泥选铁尾矿中微细粒铁矿物表面的电性，优化磁性种子的吸附条件。
[0030]3.粗选磁分离(第一磁选)：
粗选矿浆在优化磁场强度下进行首次磁选分离。
[0031]机理：磁性种子在第一磁选分离的磁场中定向排列形成磁链/磁团聚体;
磁团聚体通过 “磁引力捕获”(对赤泥选铁尾矿中弱磁性铁矿物直接磁化吸附)和“物理网捕”(对赤泥选铁尾矿中微细粒铁矿及连生体的机械包裹)的双效协同机制，显著提升目标矿物的表观磁性;
实现强磁性组分(原生磁铁矿)与易团聚弱磁性组分(赤铁矿、针铁矿)的高效共回收，产出第一铁精矿。
[0032]3.扫选强化(第二混合+第二磁选分离)：
对粗选尾矿以特定第二预设质量比补加磁性种子，经二次混合形成扫选原料。
[0033]作用：粗选尾矿中铁矿物残留，品位低、磁性弱或嵌布复杂，需通过补充磁性种子实现“再激活”;
二次混合重建磁性种子-矿物接触界面，针对难回收残余铁矿物定向强化团聚。
[0034]扫选磁选采用增强磁场，深度捕获粗选中遗漏的超细粒级及极弱磁性铁矿物，产出第二铁精矿，从而最大限度地回收赤泥选铁尾矿中的铁矿物。
[0035]4.磁性种子的闭环回收与资源整合：
将第一铁精矿、第二铁精矿整合，进行磁性种子的高效解离与回收处理(例如弱磁选、筛分、重选等)。
[0036]作用：1)循环利用：回收的高活性磁种返回系统复用，显著降低运行成本;
2)品位提升：移除非磁性夹杂物，同步提高最终铁精矿品位;
3)系统稳定：维持磁种数量与活性稳定。
[0037]5.综合策略：
(1)分级团聚策略：
通过“主回收粗选 + 深度捕收扫选”的两级磁性种子诱导机制，结合两次磁选分离(粗选+扫选)的方式，可以实现对细粒级赤泥选铁尾矿中宽磁性分布铁矿物的梯级回收，突破单一磁选回收率低的瓶颈。
[0038](2)磁-械协同捕获：
磁团聚体同时发挥磁引力与物理截留效应，解决回收赤泥选铁尾矿中微细粒(<10μm) 和连生体的铁矿物难题。
[0039](3)内循环经济性：
磁性种子高效回收系统形成资源闭环，降低对外部磁性种子的依赖，提升工艺可持续性。
[0040]综上所述，本申请实施例提供一种从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法，该方法通过磁性种子的精准定量投加、矿浆体系的微界面调控、磁团聚的分级强化及磁种的闭环再生等策略，显著提升赤泥选铁尾矿中铁的总回收率，同时保障铁精矿的品位，为赤泥固废资源化提供高效技术路径。
[0041]在一些可选的实施方式中，所述磁性种子的粒级为0.08mm至1.00mm。
[0042]在这些实施方式中，粒级为0.08mm至1.00mm的磁性种子可以在磁场中定向排列形成磁链/磁团聚体，这些磁链/磁团聚体凭借‘磁引力捕获’机制(即对弱磁性铁矿物的直接磁化吸附)与‘物理网捕’机制(即对微细粒铁矿及连生体的机械包裹)，实现了双效协同，从而提升了两阶段磁选分离中铁精矿的产出率。另外，基于该双效协同机制，可以在两阶段磁选分离过程中减少非磁性矿物的机械夹杂现象，以改善分选精度，从而提高选铁尾矿中铁精矿的高效回收以及铁含量的提高。
[0043]该磁性种子的粒级包括不限于：0.08mm、0.10mm、0.12mm、0.14mm、0.16mm、0.18mm、0.20mm、0.30mm、0.40mm、0.50mm、0.60mm、0.70mm、0.80mm、0.90mm或1.00mm。
[0044]在一些可选的实施方式中，所述磁性种子包括细粒级磁性种子，所述细粒级磁性种子的质量为所述磁性种子的总质量的20%至50%;所述细粒级磁性种子的粒径为≤0.1mm。
[0045]采用占总质量20%至50%的细粒级磁性种子，能更有效地促使种子定向排列，形成磁链或磁团聚体，从而提升两阶段磁选分离铁精矿的产率。同时，该细粒级磁性种子在后续的磁性种子回收阶段可以降低回收的难度，以有效地提高最终铁精矿的回收率。
[0046]该细粒级磁性种子的质量包括不限于磁性种子的总质量的20%、25%、30%、35%、40%、45%或50%。
[0047]在一些可选的实施方式中，所述磁性种子为天然铁矿物和/或人工合成铁矿物。
[0048]在这些实施方式中，使用天然铁矿物和/或人工合成铁矿物作为磁性种子，能够覆盖广泛的强磁性铁质种子，利用这些种子更有效地定向排列成磁链或磁团聚体，进而提升磁选分离过程的精确度和效率，以实现赤泥选铁尾矿中铁精矿的大量回收以及铁精矿指标的提升。
[0049]在一些可选的实施方式中，在所述磁性种子为天然铁矿物的情况下，所述天然铁矿物包括以下至少一种：磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿和钛铁矿;和/或
在所述磁性种子为人工合成铁矿物的情况下，所述人工合成铁矿物包括硅铁粉和/或磁性铁氧体。
[0050]在这些实施方式中，采用至少包含磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿或钛铁矿的天然铁矿物作为强磁性种子，它们能更有效地定向排列成磁链或磁团聚体，从而提升两阶段磁选分离中铁精矿的产出率。另外，使用铁粉和/或磁性铁氧体作为人工合成铁矿物可以作为强磁性的磁性种子，而这些磁性种子可以更好地定向排列形成磁链/磁团聚体，以提高两阶段磁选分离铁精矿的产率。
[0051]在一些可选的实施方式中，所述第一预设质量比为(5至15):100;和/或
所述第二预设质量比为(15至25):100。
[0052]在这些实施方式中，(5至15):10的第一预设质量比可以促使选铁尾矿中具有充足的磁性种子，这些磁性种子在第一磁选分离的过程中可以更好地定向排列形成磁链/磁团聚体，以提高第一磁选分离得到的铁精矿的产率;此外，这些磁性种子还能减少非磁性矿物在第一磁选分离过程中的机械夹杂，进而提高分选的精确度。此外，(15至25):100的第二预设质量比可以促使粗选尾矿中具有充足的磁性种子，这些磁性种子在第二磁选分离的过程中可以更好地定向排列形成磁链/磁团聚体，以提高两阶段磁选分离铁精矿的产率;另外这些磁性种子可以减少第一磁选分离过程中非磁性矿物的机械夹杂现象，以改善分选精度。
[0053]该第一预设质量比包括不限于：5:100、6:100、7:100、8:100、9:100、10:100、11:100、12:100、13:100、14:100或15:100。
[0054]该第二预设质量比包括不限于：15:100、16:100、17:100、18:100、19:100、20:100、21:100、22:100、23:100、24:100或25:100。
[0055]需要说明的是，在第一预设质量比大于15:100的情况下，会使得赤泥选铁尾矿中存在大量磁性种子，虽然这些磁性种子能够提升第一磁选分离的效率及第一铁精矿的产率，但它们同时会增加选铁尾矿中脉石矿物的夹杂，从而使得第一铁精矿的脉石矿物夹杂现象更为严重，导致铁精矿TFe含量降低。在第一预设质量比小于5:100的情况下，会使得赤泥选铁尾矿中磁性种子的含量较少，由于磁性种子数量不足，难以形成足够的磁链或磁团聚体，进而导致第一磁选分离中铁精矿的产率降低。
[0056]需要说明的是，在第二预设质量比大于25:100的情况下，会使粗选尾矿中存在大量磁性种子，尽管这些磁性种子有助于提升第二磁选分离的效率和第二铁精矿的产率，但它们同样会增加粗选尾矿中脉石矿物的夹杂，致使第二铁精矿的脉石矿物夹杂问题加剧与第二铁精矿TFe含量降低。在第二预设质量比小于15:100的情况下，会使得粗选尾矿中磁性种子的含量较少，少量的磁性种子无法定向排列形成充足的磁链/磁团聚体，从而导致第二磁选分离的铁精矿产率与回收率降低。
[0057]在一些可选的实施方式中，所述第一磁选分离的磁场强度为0.6T至1.2T;和/或
所述第二磁选分离的磁场强度为1.3T至1.6T。
[0058]在这些实施方式中，磁场强度为0.6T至1.2T的第一磁选分离可以促使磁性种子在第一磁选分离过程中更好地定向排列形成磁链/磁团聚体，以提高第一磁选分离得到的铁精矿的产率和TFe含量。另外，磁场强度为1.3T至1.6T的第二磁选分离可以促使磁性种子在第二磁选分离过程中更好地定向排列形成磁链/磁团聚体，以提高第二磁选分离得到的铁精矿的产率和TFe含量。
[0059]该第一磁选分离的磁场强度包括不限于：0.6T、0.7T、0.8T、0.9T、1.0T、1.1T或1.2T。
[0060]该第二磁选分离的磁场强度包括不限于：1.30T、1.35T、1.40T、1.45T、1.50T、1.55T或1.60T。
[0061]需要说明的是，在第一磁选分离的磁场强度大于1.2T的情况下，第一磁选分离的磁场强度过大，会导致第一磁选分离过程中非磁性矿物混入第一铁精矿中形成夹杂物，从而降低第一铁精矿的TFe含量;在第一磁选分离的磁场强度小于0.6T的情况下，第一磁选分离的磁场强度过小，会导致第一磁选分离的磁引力不足，从而导致部分第一铁精矿进入粗选尾矿中，使得第一铁精矿的产率降低，无法实现回收赤泥选铁尾矿中细粒级铁矿物的目的。
[0062]需要说明的是，在第二磁选分离的磁场强度大于1.6T的情况下，第二磁选分离的磁场强度过大，会导致第二磁选分离过程中非磁性矿物混入第二铁精矿中形成夹杂物，从而降低第二铁精矿的TFe含量;在第二磁选分离的磁场强度小于1.3T的情况下，第二磁选分离的磁场强度过小，会导致第二磁选分离的磁引力不足，从而导致部分第二铁精矿进入粗选尾矿中，致使第二铁精矿的产率降低，无法实现回收赤泥选铁尾矿中细粒级铁矿物的目的。
[0063]在一些可选的实施方式中，所述第一磁选分离和所述第二磁选分离都是用钢棒聚磁介质作为分选载体，所述第一磁选分离的钢棒聚磁介质的直径为2mm至3mm，所述第二次磁选分离的钢棒聚磁介质的直径为1.5mm至2.0mm。
[0064]在这些实施方式中，钢棒聚磁介质的直径为2mm至3mm的第一磁选分离可以促使磁性种子在第一磁选分离过程中更好地定向排列形成磁链/磁团聚体，以提高第一磁选分离得到的铁精矿的产率和TFe含量;另外，钢棒聚磁介质的直径为1.5mm至2.0mm的第二次磁选分离可以促使磁性种子在第二磁选分离过程中更好地定向排列形成磁链/磁团聚体，以提高第二磁选分离得到的铁精矿的产率和TFe含量。
[0065]该第一磁选分离的钢棒聚磁介质的直径包括不限于：2.0mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm或3.0mm。
[0066]该第二次磁选分离的钢棒聚磁介质的直径包括不限于：1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm或2.0mm。
[0067]需要说明的是，在第一磁选分离的钢棒聚磁介质的直径大于3.0mm的情况下，第一磁选分离的感应磁场强度过小，会导致第一磁选分离的磁引力不足，从而导致部分第一铁精矿进入粗选尾矿中，影响第一铁精矿的产率;在第一磁选分离的钢棒聚磁介质的直径小于2.0mm的情况下，第一磁选分离的磁场强度过大，会导致第一磁选分离过程中非磁性矿物混入第一铁精矿中形成夹杂物，从而降低第一铁精矿的TFe含量。
[0068]需要说明的是，当第二磁选分离的钢棒聚磁介质直径超过2.0mm时，第二磁选分离的感应磁场强度会降低，导致磁引力不足以留住部分第二铁精矿，使其混入粗选尾矿，进而降低了第二铁精矿的产率。在第二磁选分离的钢棒聚磁介质的直径小于1.5mm的情况下，会使得第二磁选分离的磁场强度过大，会导致第二磁选分离过程中非磁性矿物混合第二铁精矿中形成夹杂物，从而降低第二铁精矿的TFe含量，同时还会降低磁选机的处理能力和增加聚磁介质的卸矿难度。
[0069]在一些可选的实施方式中，所述预设回收工艺包括以下至少一种：摇床重选、筛分和磁选工艺。
[0070]在这些实施方式中，使用包括摇床重选、筛分和磁选工艺中至少一种的预设回收工艺将混合铁精矿中掺杂的磁性种子分离并回收，可以使得磁性种子被充分解离和高效回收，维持整体方法中磁性种子的活性和数量，同时避免磁性种子干扰选铁尾矿中铁矿物的回收以及磁性种子在尾矿中的损失。
[0071]需要说明的是，在预设回收工艺为摇床重选的情况下，该重选的参数为：摇床床面坡度为1.0°至2.2°;在预设回收工艺为筛分的情况下，该筛分所使用的筛网孔径为0.075mm至0.079mm;在预设回收工艺为磁选的情况下，该磁选的磁场强度为0.15T至0.35T。
[0072]在一些可选的实施方式中，所述粗选原料的质量浓度为18%至25%;和/或
所述赤泥选铁尾矿的铁含量为18%至38%;所述选铁尾矿的粒度≤0.074mm。
[0073]这些实施方式中，采用18%至25%的质量浓度粗选原料，有助于磁性种子与铁矿物充分分散并碰撞，促使磁性种子定向排列成磁链或磁团聚体，从而提升第一磁选分离中铁精矿的产率和含铁量。另外，铁含量18%至38%、粒度≤0.074mm的赤泥选铁尾矿确保铁矿物充足且脉石矿物细小，利于两段磁选分离获得高含铁量、高价值的铁精矿。
[0074]该粗选原料的质量浓度包括不限于：18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%或25%。
[0075]该赤泥选铁尾矿的铁含量包括不限于：18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、30%、35%或38%。
[0076]需要说明的是，粗选原料质量浓度超过25%时，黏稠度增加，影响铁矿物的分散性，导致第一铁精矿TFe含量下降;粗选原料质量浓度低于18%时，虽能提高铁矿物的分散性，增加第一铁精矿的TFe含量，但铁矿物产率低，需多次处理，增加了处理流程。
[0077]需要说明的是，当选赤泥铁尾矿的铁含量低于18%时，其铁矿物含量相应减少，从而影响后续两段磁选分离的效果，导致分选出的铁精矿含铁量偏低，不具备开发利用的经济价值;相反，若赤泥选铁尾矿的铁含量超过38%，铁矿物含量过高则会使两段磁选分离的难度增加，同样影响分选效果。
[0078]下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准/行业标准测定;若没有相应的国家标准/行业标准，则按照通用的国际标准、常规条件或按照制造厂商所建议的条件进行。
[0079]实施例1
选取河南某地的细粒级赤泥选铁尾矿，其铁(TFe)含量为30.40%，该赤泥选铁尾矿为旋流器重选尾矿。该赤泥选铁尾矿中主要有用矿物为赤铁矿与铝针铁矿，脉石矿物主要为一水软铝石、钠硅渣以及石英等，该赤泥选铁尾矿的粒度均小于0.048mm。
[0080]如图1所示，一种从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法，赤泥选铁尾矿的铁含量≥18%，包括：
S1.以第一预设质量比，将磁性种子和赤泥选铁尾矿进行第一混合，得到粗选原料;
S2.将粗选原料进行第一磁选分离，得到第一铁精矿与粗选尾矿;
S3.以第二预设质量比，将磁性种子和粗选尾矿进行第二混合，得到扫选原料;
S4.将扫选原料进行第二磁选分离，得到第二铁精矿和处理尾矿;
S5.将第一铁精矿和第二铁精矿进行合并，得到混合铁精矿;
S6.按照预设回收工艺将混合铁精矿进行磁性种子回收，得到磁性种子和铁精矿。
[0081]磁性种子的粒级为0.08mm至1.00mm。
[0082]磁性种子包括细粒级磁性种子，细粒级磁性种子的质量为磁性种子的总质量的35.22%;细粒级磁性种子的粒径为≤0.1mm。
[0083]磁性种子为天然铁矿物磁铁矿;
第一预设质量比为12.52:100;
第二预设质量比为20.57:100。
[0084]第一磁选分离的磁场强度为0.90T;
第二磁选分离的磁场强度为1.35T。
[0085]第一磁选分离和第二磁选分离都是用钢棒聚磁介质作为分选载体，第一磁选分离的钢棒聚磁介质的直径为2mm，第二次磁选分离的钢棒聚磁介质的直径为1.5mm。
[0086]粗选原料的质量浓度为21.85%。
[0087]预设回收工艺为磁选工艺，磁选的磁场强度为0.20T。
[0088]实施例2
相比实施例1，本实施例的区别如下，其余均相同：
选取广西某地的赤泥的细粒级赤泥选铁尾矿，其铁(TFe)含量为21.42%，该赤泥选铁尾矿为磁选尾矿。该赤泥选铁尾矿中主要有用矿物为赤铁矿与铝针铁矿，脉石矿物主要为钠硅渣、一水硬铝石、高岭石以及绿泥石等，该赤泥选铁尾矿的粒度均小于0.032mm。
[0089]细粒级磁性种子的质量为磁性种子的总质量的41.57%。
[0090]磁性种子为人工合成铁矿物硅铁粉;
第一预设质量比为8.57:100;
第二预设质量比为23.41:100。
[0091]第一磁选分离的磁场强度为1.15T;
第二磁选分离的磁场强度为1.50T。
[0092]第一磁选分离的钢棒聚磁介质的直径为2.5mm，第二次磁选分离的钢棒聚磁介质的直径为2.0mm。
[0093]粗选原料的质量浓度为24.71%。
[0094]预设回收工艺为筛分工艺，该筛分工艺所使用的筛网孔径为0.076mm。
[0095]实施例3
相比实施例1，本实施例的区别如下，其余均相同：
选取山西某地的赤泥的细粒级赤泥选铁尾矿，其铁(TFe)含量为37.57%，该赤泥选铁尾矿为磁选尾矿。该赤泥选铁尾矿中主要有用矿物为赤铁矿，脉石矿物主要为钠硅渣、三水铝石、一水软石、石英、
金红石以及锐钛矿等，该赤泥选铁尾矿的粒度均小于0.032mm。
[0096]细粒级磁性种子的质量为磁性种子的总质量的29.45%。
[0097]磁性种子为天然铁矿物钛铁矿;
第一预设质量比为12.33:100;
第二预设质量比为22.31:100。
[0098]第一磁选分离的磁场强度为0.75T;
第二磁选分离的磁场强度为1.45T。
[0099]第一磁选分离的钢棒聚磁介质的直径为3mm，第二次磁选分离的钢棒聚磁介质的直径为2.0mm。
[0100]粗选原料的质量浓度为18.59%。
[0101]预设回收工艺为摇床重选工艺，摇床床面坡度为1.5°。
[0102]实施例4
相比实施例1，本实施例的区别如下，其余均相同：
选取山东某地的赤泥的细粒级赤泥选铁尾矿，其铁(TFe)含量为36.08%，该赤泥选铁尾矿为重选尾矿。该赤泥选铁尾矿中主要有用矿物为赤铁矿与铝针铁矿，脉石矿物主要为钠硅渣、三水铝石、一水软石、石英以及锐钛矿等，该赤泥选铁尾矿的粒度均小于0.060mm。
[0103]细粒级磁性种子的质量为磁性种子的总质量的39.26%。
[0104]磁性种子为天然铁矿物赤铁矿;
第一预设质量比为13.52:100;
第二预设质量比为21.42:100。
[0105]第一磁选分离的磁场强度为1.05T;
第二磁选分离的磁场强度为1.55T。
[0106]第一磁选分离的钢棒聚磁介质的直径为2.8mm，第二次磁选分离的钢棒聚磁介质的直径为1.80mm。
[0107]预设回收工艺为筛分工艺，该筛分工艺所使用的筛网孔径为0.078mm。
[0108]粗选原料的质量浓度为20.09%。
[0109]实施例5
相比实施例1，本实施例的区别如下，其余均相同：
选取云南某地的赤泥的细粒级赤泥选铁尾矿，其铁(TFe)含量为26.49%，该赤泥选铁尾矿为重选尾矿。该赤泥选铁尾矿中主要有用矿物为赤铁矿与褐铁矿，脉石矿物主要为钠硅渣、一水硬铝石、一水软石、石英以及锐钛矿等，该赤泥选铁尾矿的粒度均小于0.040mm。
[0110]细粒级磁性种子的质量为磁性种子的总质量的42.55%。
[0111]磁性种子为人工合成铁矿物磁性铁氧体。
[0112]第一预设质量比为11.39:100;
第二预设质量比为22.39:100。
[0113]第一磁选分离的磁场强度为0.95T;
第二磁选分离的磁场强度为1.50T。
[0114]第一磁选分离的钢棒聚磁介质的直径为2.5mm，第二次磁选分离的钢棒聚磁介质的直径为1.90mm。
[0115]粗选原料的质量浓度为23.51%。
[0116]预设回收工艺为磁选工艺，磁选的磁场强度为0.30T。
[0117]对比例1
相比实施例1，本对比例的区别如下，其余均相同：
使用背景技术中现有技术(1)的技术进行处理。
[0118]对比例2
相比实施例2，本对比例的区别如下，其余均相同：
使用背景技术中现有技术(1)的技术进行处理。
[0119]对比例3
相比实施例3，本对比例的区别如下，其余均相同：
使用背景技术中现有技术(1)的技术进行处理。
[0120]对比例4
相比实施例4，本对比例的区别如下，其余均相同：
使用背景技术中现有技术(1)的技术进行处理。
[0121]对比例5
相比实施例5，本对比例的区别如下，其余均相同：
使用背景技术中现有技术(1)的技术进行处理。
[0122]对比例6
相比实施例1，本对比例的区别如下，其余均相同：
不使用磁性种子进行两段磁选分离。
[0123]对比例7
相比实施例1，本对比例的区别如下，其余均相同：
第一预设质量比为2.32:100;
第二预设质量比为6.77:100。
[0124]对比例8
相比实施例1，本对比例的区别如下，其余均相同：
第一预设质量比为17.32:100;
第二预设质量比为28.77:100。
[0125]对比例9
相比实施例1，本对比例的区别如下，其余均相同：
细粒级磁性种子的质量为磁性种子的总质量的10%。
[0126]对比例10
相比实施例1，本对比例的区别如下，其余均相同：
细粒级磁性种子的质量为磁性种子的总质量的60%。
[0127]对比例11
相比实施例1，本对比例的区别如下，其余均相同：
第一磁选分离和第二磁选分离的磁场强度都为0.90T。
[0128]相关实验及效果数据：
分别收集各实施例和对比例的铁精矿以及尾矿，统计其铁含量和产率，结果如表1所示。
[0129]表1 各实施例和对比例的铁精矿、尾矿的铁含量和产率情况表
[0130]由表1可知，本申请实施例提供的一种从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法，该方法借助磁性种子的精确量化添加、矿浆体系微界面的精细调控、磁团聚的分级增强及磁种的循环再生等手段，有效提高了赤泥尾矿中铁的总回收率至45.82%以上，并确保铁精矿中铁含量不低于46.33%。
[0131]与实施例1至5相比，对比例1至5采用了传统的处理技术，其铁精矿的总回收率和铁含量均较低。相比之下，本申请实施例凭借磁性种子的精确量化添加、磁团聚的分级增强及磁种的循环再生等综合磁选分离技术，显著提高了赤泥选铁尾矿中铁精矿的回收率和铁含量。
[0132]相比实施例1，对比例6不使用磁性种子进行两段磁选分离，而对比例7使用较低质量比的磁性种子进行两段磁选分离，这使得分离出的铁精矿的回收率和铁含量较差;另外，对比例8使用高质量比的磁性种子进行两段磁选分离，可以得到较高产率的铁精矿，但是所得到的铁精矿中铁含量降幅较大。
[0133]相比实施例1，对比例9使用细粒级磁性种子占比较低的磁性种子，这会导致磁性种子难以定向排列形成磁链/磁团聚体，导致赤泥选铁尾矿的铁精矿的产率较低。另外，对比例10使用细粒级磁性种子占比较高的磁性种子，尽管其能使磁性种子定向排列成更紧密的磁链或磁团聚体，从而提升铁精矿的产率，然而，这种细粒度磁性种子的使用会使铁精矿夹杂严重，导致铁精矿TFe含量有稍微降低，以及增加磁性种子的预设回收工艺的难度。对比例11在第一磁选分离和第二磁选分离都是用同一磁场强度，虽然可以得到产率和含铁量较高的第一铁精矿，然而，第二磁选分离在粗选尾矿中回收弱磁性铁矿物时却面临困难，这直接导致了第二铁精矿产率和铁含量的下滑，导致铁精矿的产率降低。
[0134]综上所述，本申请实施例提供的一种从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法，该方法基于磁性种子诱导分级磁团聚技术，构建“预分散-粗选-扫选-磁种循环”的闭环分选体系，以显著提高选铁尾矿中铁矿物的回收率。
[0135]另外，本申请实施例提供的一种从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法，该方法通过磁性种子的精准定量投加、矿浆体系的微界面调控、磁团聚的分级强化及磁性种子的闭环再生等策略，改善了赤泥选铁尾矿中细粒级铁矿物在磁选分离过程中磁化与磁力捕收困难的现象，通过磁性种子定向排列形成磁链/磁团聚体，以提高两阶段磁选分离铁精矿的产率，解决了现有技术回收选铁尾矿中铁矿物所存在的铁精矿产率低、回收率低等技术难题。
[0136]另外，本申请实施例提供的一种从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法，该方法采用精细的磁性种子，有效增强了选铁尾矿与粗选尾矿的流动性，解决了两阶段磁选分离过程中非磁性矿物机械夹杂的难题，进而提升了磁选分离的精度，使得铁精矿的铁含量得以显著提高，从而克服了现有技术中铁矿物回收时铁精矿品位不佳及综合利用率低的挑战。
[0137]另外，本申请实施例提供的一种从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法，此外，该方法融入了磁性种子回收步骤，实现了第一铁精矿与第二铁精矿中磁性种子与铁矿物的精确分离，有效防止了磁性种子的流失及其对两类铁精矿含铁量指标的不良影响，确保了铁矿物的高效回收，并实现了磁性种子的循环再利用，整体而言，该方法具有分选效率高、成本低廉、综合利用率显著提升等诸多优势。
[0138]此外，本申请实施例提供的一种从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法，该方法基于“预分散-粗选-扫选-磁种循环”的闭环分选体系，通过磁选分离的物理筛选手段，不仅可以实现赤泥选铁尾矿中铁矿物的高效回收，以实现赤泥固体废物的资源化利用，降低赤泥固体废物的堆存风险。另外，该方法不产生污染物，具有成本低，经济效益高、资源利用率高、工艺成熟稳定、环境友好等优点。
[0139]以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本申请中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本申请所示的这些实施例，而是要符合与本申请所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
说明书附图(2)
声明：
“从细粒级赤泥选铁尾矿中提铁的方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：北方有色网
来源：中铝郑州有色金属研究院有限公司
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