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编辑：北方有色网
来源：河北钢铁集团矿业有限公司
权利要求书
1.高钒钛磁铁矿选矿工艺，其特征在于，采用下述工艺步骤：（1）所述高钒钛磁铁矿的矿浆经湿式预选获得的预选精矿进行第一段球磨；第一段球磨的排矿进行螺旋分级，螺旋分级的沉砂返回第一段球磨，螺旋分级的溢流进行第一段磁选； （2）所述第一段磁选的精矿进行旋流分离，旋流分离的溢流给入高频筛分；所述高频筛分的筛上产品与旋流分离的沉砂返回第二段球磨，第二段球磨的排矿返回再次进行旋流分离；所述高频筛分的筛下产品给入第二段磁选； （3）所述第二段磁选的精矿给入第一段淘洗磁选，第一段淘洗磁选的精矿给入第二段淘洗磁选；所述第二段淘洗磁选的精矿即为铁精粉产品。
2.根据权利要求1所述的高钒钛磁铁矿选矿工艺，其特征在于：所述步骤（3）中，第一段淘洗磁选和第二段淘洗磁选的尾矿进行斜板浓缩；斜板浓缩沉淀后的溢流回水进入第一段淘洗磁选和第二段淘洗磁选作为冲洗水，斜板浓缩的底流作为精选尾矿返回第二段球磨。
3.根据权利要求1所述的高钒钛磁铁矿选矿工艺，其特征在于：所述湿式预选的尾矿给入直线筛分，直线筛分的筛下产品与第一段磁选和第二段磁选的尾矿为最终尾矿。
4.根据权利要求1所述的高钒钛磁铁矿选矿工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，高频筛分筛上产品的粒度＞0.15mm。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种高钒钛磁铁矿选矿工艺，其特征在于：所述湿式预选的磁场强度为4000～5000Gs,第一段磁选的磁场强度为2500～3000Gs，第二段磁选的磁场强度为2000～2500Gs。
6.高钒钛磁铁矿选矿系统，其特征在于：包括湿式预选机（1）、两段球磨机、两段磁选机和两段淘洗磁选机； 所述湿式预选机（1）的预选精矿出口连通第一段球磨机（2）的入口，第一段球磨机（2）的出口连通螺旋分级机（3）的入口；所述螺旋分级机（3）的沉砂出口连通第一段球磨机（2）的入口，螺旋分级机（3）的溢流出口连通第一段磁选机（4）的入口； 所述第一段磁选机（4）的精矿出口连通旋流器（5）的入口，旋流器（5）的溢流出口连通高频筛（6）的入口；所述高频筛（6）的筛上出口和旋流器（5）的沉砂出口均连通第二段球磨机（7）的入口，第二段球磨机（7）的排矿出口连通旋流器（5）的入口；所述高频筛（6）的筛下出口连通第二段磁选机（8）的入口； 所述第二段磁选机（8）的精矿出口连通第一段淘洗磁选机（9）的入口，第一段淘洗磁选机（9）的精矿出口连通第二段淘洗磁选机（10）的入口。
7.根据权利要求6所述的高钒钛磁铁矿选矿系统，其特征在于：所述第一段淘洗磁选机（9）和第二段淘洗磁选机（10）的尾矿出口均连通斜板浓缩机（11）；斜板浓缩机（11）的溢流口连通第一段淘洗磁选机（9）和第二段淘洗磁机（10）的冲洗水入口，斜板浓缩机（11）的底流口连通第二段球磨机（7）的入口。
说明书
高钒钛磁铁矿选矿工艺及选矿系统
技术领域
本发明涉及一种选矿工艺及系统，尤其是高钒钛磁铁矿选矿工艺及选矿系统。
背景技术
铁是一种重要的工业原料，在工业上用途极广。目前主要的选矿方法是磁选或浮选法，但在高钒钛磁铁矿选别中，由于矿石性质和选矿工艺原因，生产的铁精粉品位偏低，铁精粉品位一直处于60%以下，难以选出高品位铁精粉。
在市场上，铁精粉的销售价格与铁精粉的品位直接相关，铁精粉的铁品位越高，一般铁精粉的销售价格也会越高，所以如果能进一步提高钒钛磁铁矿的产品铁品位，可有效提高经济效益，因此有必要开发一种高钒钛磁铁矿的提铁降杂选矿工艺。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供铁精粉品位高的高钒钛磁铁矿选矿工艺；本发明还提供了一种高钒钛磁铁矿选矿系统。
为解决上述技术问题，本发明工艺采用下述工艺步骤：（1）所述高钒钛磁铁矿的矿浆经湿式预选获得的预选精矿进行第一段球磨；第一段球磨的排矿进行螺旋分级，螺旋分级的沉砂返回第一段球磨，螺旋分级的溢流进行第一段磁选；
（2）所述第一段磁选的精矿进行旋流分离，旋流分离的溢流给入高频筛分；所述高频筛分的筛上产品与旋流分离的沉砂返回第二段球磨，第二段球磨的排矿返回再次进行旋流分离；所述高频筛分的筛下产品给入第二段磁选；
（3）所述第二段磁选的精矿给入第一段淘洗磁选，第一段淘洗磁选的精矿给入第二段淘洗磁选；所述第二段淘洗磁选的精矿即为铁精粉产品。
本发明工艺所述步骤（3）中，第一段淘洗磁选和第二段淘洗磁选的尾矿进行斜板浓缩；斜板浓缩沉淀后的溢流回水进入第一段淘洗磁选和第二段淘洗磁选作为冲洗水，斜板浓缩的底流作为精选尾矿返回第二段球磨。
本发明工艺所述湿式预选的尾矿给入直线筛分，直线筛分的筛下产品与第一段磁选和第二段磁选的尾矿为最终尾矿。
本发明工艺所述步骤（2）中，高频筛分筛上产品的粒度＞0.15mm。
本发明工艺所述湿式预选的磁场强度为4000～5000Gs,第一段磁选的磁场强度为2500～3000Gs，第二段磁选的磁场强度为2000～2500Gs。
本发明系统包括湿式预选机、两段球磨机、两段磁选机和两段淘洗磁选机；
所述湿式预选机的预选精矿出口连通第一段球磨机的入口，第一段球磨机的出口连通螺旋分级机的入口；所述螺旋分级机的沉砂出口连通第一段球磨机的入口，螺旋分级机的溢流出口连通第一段磁选机的入口；
所述第一段磁选机的精矿出口连通旋流器的入口，旋流器的溢流出口连通高频筛的入口；所述高频筛的筛上出口和旋流器的沉砂出口均连通第二段球磨机的入口，第二段球磨机的排矿出口连通旋流器的入口；所述高频筛的筛下出口连通第二段磁选机的入口；
所述第二段磁选机的精矿出口连通第一段淘洗磁选机的入口，第一段淘洗磁选机的精矿出口连通第二段淘洗磁选机的入口。
本发明系统所述第一段淘洗磁选机和第二段淘洗磁选机的尾矿出口均连通斜板浓缩机；斜板浓缩机的溢流口连通第一段淘洗磁选机和第二段淘洗磁机的冲洗水入口，斜板浓缩机的底流口连通第二段球磨机的入口。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明工艺通过湿式预选，可以选出预选精矿和预选尾矿，预选精矿相比粉矿铁品位大幅提升，减少了第一段球磨的给矿量，避免了对大部分废石的磨矿处理，可大幅度降低磨选成本，具有良好的经济效益。第二步通过磁选工艺，可以选出初级铁精矿和尾矿，铁精矿品位在60%以下，初级铁精矿通过淘洗磁选进行再次选别，提高精矿品位；所应用的两段串联式淘洗磁选回收高品位的铁精矿产品，通过矿浆中的磁性颗粒在磁力、重力和上升水冲力的联合作用下，选出精选精矿产品，矿浆中的杂质溢流形成尾矿。综上，本发明工艺通过淘洗磁选进行初级铁精矿再选，提高了精矿品位，铁精矿品位平均62.4%、回收率平均97.5%，而常规的磁选经过多段精选也只能达到60.5%。本发明工艺在将铁精矿的品级提高一级的同时，铁品位62%的铁精粉比铁品位60%的铁精粉每吨含税售价提高85元，经济效益明显。因此，本发明适用于高钒钛矿铁矿的选矿工艺，铁精矿回收率高、质量好、运行可靠、生产效率高，达到国内先进水平。
本发明系统通过湿式预选机、两段球磨机、两段磁选机和两段淘洗磁选机，有效地提升了精矿品位，铁精矿品位平均62.4%、回收率平均97.5%，具有铁精矿回收率高、质量好、运行可靠、生产效率高、经济效益好等特点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明系统的结构示意图。
图中：湿式预选机1；第一段球磨机2；螺旋分级机3；第一段磁选机4；旋流器5；高频筛6；第二段球磨机7；第二段磁选机8；第一段淘洗磁选机9；第二段淘洗磁选机10；斜板浓缩机11；盘式过滤机12；直线筛13；尾矿回收机14。
具体实施方式
图1所示，本高钒钛磁铁矿选矿系统包括湿式预选机、两段球磨机、两段磁选机和两段淘洗磁选机；其中第一段球磨机2与螺旋分级机3闭路，第二段球磨机7与旋流器5、高频筛6闭路。所述湿式预选机1的预选精矿出口连通第一段球磨机2的入口，第一段球磨机2的出口连通螺旋分级机3的入口；所述螺旋分级机3的沉砂出口连通第一段球磨2的入口，螺旋分级机3的溢流出口连通第一段磁选机4的入口。所述湿式预选机1的预选尾矿出口连通直线筛13；直线筛13的筛上出口筛分出尾渣。
图1所示，本高钒钛磁铁矿选矿系统所述第一段磁选机4的精矿出口连通旋流器5的入口，旋流器5的溢流出口连通高频筛6的入口；所述高频筛6的筛上出口和旋流器5的沉砂出口均连通第二段球磨机7的入口，第二段球磨机7的排矿出口连通旋流器5的入口；所述高频筛6的筛下出口连通第二段磁选机8的入口。
图1所示，本高钒钛磁铁矿选矿系统所述第二段磁选机8的精矿出口连通第一段淘洗磁选机9的入口，第一段淘洗磁选机9的精矿出口连通第二段淘洗磁选机10的入口；第二段淘洗磁选机10的精矿出口连通盘式过滤机12，盘式过滤机12排出高钒钛磁铁矿的精粉。所述第一段淘洗磁选机9和第二段淘洗磁选机10的尾矿出口均连通斜板浓缩机11；斜板浓缩机11的溢流口通过管路、离心泵和变频电机连通第一段淘洗磁选机9和第二段淘洗磁选机10的冲洗水入口；通过电气控制柜调节电机的运转频率，调整给入全自动淘洗磁选机的冲洗水压力，实现对铁精矿选别进行调节的目的；斜板浓缩机11的底流口连通第二段球磨机8的入口。
图1所示，本高钒钛磁铁矿选矿系统所述直线筛13的筛下出口、第一段磁选机4的尾矿出口和第二段磁选机8的尾矿出口均连通尾矿回收机14的入口；尾矿回收机14的回收出口连通第一段磁选机4的入口。这样，所述直线筛13、第一段磁选机4和第二段磁选机8生成的尾矿进入尾矿回收机14通过尾矿回收机14回收一部分尾矿给入到第一段磁选机4，其余尾矿处理为综合尾矿。
图1所示，本高钒钛磁铁矿选矿工艺包括一段湿式预选、两段磨矿、两段磁选、两段淘洗磁选、一段过滤的选矿工艺；其中第一段球磨与螺旋分级闭路，第二段球磨与旋流分离、高频筛分闭路；采用下述工艺过程：
（1）所述高钒钛磁铁矿经破碎工序生成粉矿，粒度≤8mm，将粉矿与水充分混合后得到矿浆。所述矿浆给入湿式预选机1进行湿式预选，湿式预选的磁场强度为4000～5000Gs，获得的预选精矿给入第一段球磨机2进行第一段球磨；第一段球磨的排矿给入螺旋分级机3进行螺旋分级；螺旋分级的沉砂返回第一段球磨机2重新进行第一段球磨，螺旋分级的溢流给入第一段磁选机4进行第一段磁选，第一段磁选的磁场强度为2500～3000Gs。
（2）所述第一段磁选选别后的精矿给入旋流器5进行旋流分离；旋流分离的溢流给入高频筛6进行高频筛分；高频筛分的粒度超过0.15mm的筛上产品与旋流分离的沉砂一同给入第二段球磨机7进行第二段球磨，第二段球磨的排矿返回旋流器5重新进行旋流分离；高频筛分的粒度≤0.15mm的筛下产品给入第二段磁选机8进行第二段磁选，第二段磁选的磁场强度为2000～2500Gs；所述的第二段磁选的精矿细度-200目控制在65～70wt%。
（3）第二段磁选的精矿给入第一段淘洗磁选机9，在磁力、重力和冲洗水的作用力下进行第一段淘洗磁选，第一段淘洗磁选的精矿给入第二段淘洗磁选机10进行第二段淘洗磁选，第二段淘洗磁选的精矿给入盘式过滤机12进行脱水过滤，即可得到精选后的铁精粉。所述第一段淘洗磁选、第二段淘洗磁选的尾矿给入斜板浓缩机11进行斜板浓缩，斜板浓缩所得含固量≤400mg/L的溢流作为第一段淘洗磁选、第二段淘洗磁选生产用的冲洗水，返回第一段淘洗磁选机9和第二段淘洗磁选机10进行循环使用；斜板浓缩的浓度≥20wt%的底流作为精选尾矿返回第二段球磨机7重新进行第二段球磨。
（4）所述步骤（1）湿式预选的尾矿给入直线筛13进行直线筛分，直线筛分的粒度大于1mm的筛上产品是尾渣；直线筛分的粒度≤1mm的筛下产品与第一段磁选和第二段磁选的尾矿进入尾矿回收机14，通过尾矿回收机14回收一部分尾矿给入到第一段磁选机4，剩余的尾矿作为最终的综合尾矿。
实施例1：破碎后的0～8mm的粉矿与水充分混合后的矿浆，先给入湿式预选机，预先甩出部分杂质和非磁性矿物，从而得到预选精矿。预选精矿给入第一段球磨机与螺旋分级机的闭路，经过磨矿分级后得到细度-200目35～45%的螺旋分级机溢流，溢流给入第一段永磁磁选机经过磁选选别后得到一段磁选精矿，一段磁选精矿给入第二段球磨机与旋流器、高频筛的闭路，经过磨矿分级后得到细度在-200目在65～70%的筛下产品，给入第二段永磁磁选机进一步选别后可得到铁品位在60%的二段磁选精矿。二段磁选精矿给入两段的淘洗磁选机，经过两段的淘洗磁选后可得到铁品位在62%以上的产品，再经过脱水过滤后即可得到62%以上的铁精粉，实现进一步提铁降杂的目的。所述的全自动淘洗磁选机与斜板浓缩机配合使用：将第一、二段全自动淘洗磁选机的尾矿给入斜板浓缩机，斜板浓缩机含固量不大于400mg/L的溢流作为第一、二段全自动淘洗磁选机生产用的冲洗水，返回全自动淘洗磁选机循环使用，实现了溢流水的循环再利用，节约了大量的水资源。经统计，所得铁精矿品位平均62.4%、回收率平均97.5%。
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