一种复合贫铁矿石预选生产系统的制作方法

技术领域：
本发明属于选矿
技术领域：
，具体涉及一种复合贫铁矿石预选生产系统，特别适合于中低品位(铁品位≤30％)磁铁矿石。
背景技术：
：节能降耗，就是节约能源、降低消耗，用最少的投入去获取最大的经济效益。节能降耗已成为我国的基本国策，我国正在以科学发展观为指导，加快发展现代能源产业，坚持节约资源和保护环境的基本国策，把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置，努力增强可持续发展能力，建设创新型国家，继续为世界经济发展和繁荣作出更大贡献。目前我国已进入了节能型社会，而且能源成本愈来愈高，而矿业是我国能源消耗较大的行业，这就要求矿山企业根据自身不同条件和矿石特点，从细微处入手，找出节能降耗的关键点，在保证选矿技术指标的前提下，综合研究并采用相应的节能技术、设备和工艺，降本增效。我国铁矿石原矿的平均铁品位只有33％，比全球的平均铁矿石的品位低11个百分点，铁矿石的加工成本高，必须注重节能工艺，降低加工成本。复合贫铁矿石是指矿石中主要铁矿物为磁铁矿(Fe3O4)与赤铁矿(Fe2O3)，在我国铁矿床中占有较大的比例，如安徽六安霍丘地区的周油坊与重新集铁矿石、周集铁矿床、武汉大冶铁矿、上海宝钢梅山铁矿，已探明的储量有20多亿吨。目前国内处理该类铁矿石的工艺流程为：碎矿系统采用常规的三段一闭路工艺，将破碎的粒度降低到Φ12mm以下，然后再进行磨矿选别。这种工艺存在能耗高、球磨钢耗高，细粒尾矿量大等问题，造成综合成本高，尾矿排放需要征地多等特出问题。近年来，国内引进了高压辊磨机，该设备是一种新型的节能粉碎设备，在我国已初步实现了国产化，并在我国金属矿山选厂陆续使用。目前，国内磁铁矿山选矿厂(如马钢和尚桥选矿厂、福建鑫阳选矿厂、秦皇首秦岛龙汇选矿厂等)、有色金属矿山选矿厂(福建三明行洛坑钨矿、陕西金堆城钼矿)等成功使用，为我国金属矿山的节能降耗发挥了重要作用。因此可以充分利用高压辊磨来实现多碎少磨，并选择适宜后续粗粒磁铁矿与赤铁矿选别的条件。矿业工程2012年12月报导的《混合性铁矿石选矿工艺》，采用的是“磨矿+弱磁+强磁”选别工艺；据《现代铁矿石选矿》(中国科学技术大学出版社，2009.10)记载，国内目前针对赤铁矿选矿厂已有干式强磁选粗抛尾的工艺，其给料粒度基本上是细碎产品的粒度，抛尾的量较少(如马钢姑山铁矿选矿厂)。以上国内复合铁矿石的研究及选矿实践，均采用常规碎矿工艺，没有实施超细碎及预选工艺，存在能耗高问题；且由于实施磨选选别工艺，尾矿量大，也存在对环境影响较大等问题。中国专利申请号：201010261670.0，公开日：2011－11－30的专利文献公开了一种三段一闭路两段预选破碎新工艺，步骤如下：将原矿送入粗破碎机破碎，其排料进入一段振动筛分级，筛上产品进入一段磁滑轮，一段磁滑轮分选出的精矿进入中破碎机破碎，分选出的废石进入废石仓，中破碎机的产品与一段振动筛的筛下产品一起进入二段振动筛，二段振动筛的筛上产品进入二段磁滑轮，二段磁滑轮分选出的废石进入废石仓，二段磁滑轮分选出的精矿进入细破碎机破碎，细破碎机破碎的产品与中破碎机的产品合并进入二段振动筛分级，二段振动筛的筛下产品进入干式磁选机，干式磁选机的精矿为最终产品送入磨选，其分选出的废石进入废石仓。采用该发明的新工艺，在磨矿前最大限度地剔除废石，能够减少入磨矿量。但该发明申请案干式磁滑轮的粗粒中的细粒无法分选，对于原矿品位比较低的磁性矿来讲仍然无法满足磨矿入选品位，致使破碎后的矿石中的脉石进入磨矿，增加了选矿费用。技术实现要素：1.要解决的技术问题针对现有技术中针对复合贫铁铁矿石预选工艺中能耗高、尾矿量大以及矿石中的脉石分选不够彻底的问题，本发明提供了一种复合贫铁矿石预选生产系统。它可以实现复合贫铁铁矿石能在入磨前能大量抛弃合格尾矿、降低入磨量、充分实现“多碎少磨、早抛早丢”的目的，并最终实现选矿工艺的电耗及材料消耗的有效降低，降低生产成本，减少固体废弃物的排放，提升经济效益。2.技术方案为达到上述目的，本发明技术方案按以下方式进行：一种复合贫铁矿石预选生产系统，包括高压辊磨机、湿式高效打散机、直线振动筛Ⅰ、弱磁选机、强磁选机和直线振动筛Ⅱ，并依次呈生产流水线按工艺顺序分布；其中：所述生产流水线工艺步骤为：A、复合贫铁矿石的破碎过程采用二段或三段一闭路工艺，将碎矿产品控制在Φ20mm以下；B、采用高压辊磨筛分全闭路超细碎工艺将步骤A的碎矿产品破碎至Φ3mm：将碎矿Φ20mm产品进入高压辊磨机，高压辊磨机的排矿产品进入直线振动筛Ⅰ进行湿式筛分，筛上产品与碎矿产品混合后返回高压辊磨机进行二次加工；C、湿式弱磁选与湿式强磁选联合工艺：步骤B的高压辊磨机的筛下产品进入弱磁选机进行湿式弱磁选，弱磁选机的尾矿再进入强磁选机进行湿式强磁选；D、弱磁选机的精矿和强磁选机的精矿混合后进入后续的球磨选别作业，完成复合贫铁矿石的预选；E、强磁选机的尾矿进入直线振动筛Ⅱ脱水至筛上产品的固体浓度不低于85％后，由胶带机运输至堆场作为建材产品，筛下矿浆进入尾矿库。由于现有技术的打散机存在打散不彻底、不均匀，不适用于高压辊磨机的排矿的饼状物料，发明人改进了现有技术的打散机，本发明工艺所用的湿式高效打散机包括筒体、动力装置和传动装置，动力装置固定在地面上，包括电机、减速机和联轴器，呈连续式传动连接；筒体包括进料端和出料端，呈进料端在上、出料端在下的倾斜式设置；筒体外壁设置齿圈罩，内壁衬橡胶衬板，并用铆钉固定，延橡胶衬板内圈周线固定导料板；传动装置包括大齿轮装配和与大齿轮装配啮合连接的小齿轮装配；减速机通过联轴器与小齿轮装配以及大齿轮装配传动连接；大齿轮装配与齿圈罩配合使用。为进一步提高湿式高效打散机的生产效果，本发明工艺所用的湿式高效打散机还包括托轮装置和挡轮装置；托轮装置固定在地面上，为转轴式滚动轴承托轮组，包括4个托轮和2个转轮，分为前后对称的两组，每组又呈转轮在中、托轮在转轮两侧左右对称设置，转轮与筒体左右两部分外壁设置的滚圈转动连接；挡轮装置为锥面挡轮装置，锥面角度≤2度，与筒体的倾斜角度一致，设置在左侧的2个转轮之间。为进一步提高湿式高效打散机的生产效果，本发明工艺所用的湿式高效打散机的电机为变频电机；导料板为螺旋导料板；齿圈罩为半封闭结构；大齿轮装配用弹簧板安装在筒体上。为进一步提高湿式高效打散机的生产效果，本发明工艺所用的湿式高效打散机的大齿轮装配齿轮啮合处设置观察孔；滚圈为硬质橡胶材料制作。优选地，步骤C中，经发明人长时间的工艺参数数据采集、研究和总结，得出以下工艺参数：弱磁选机的磁场强度为199.04～238.85kA/m、弱磁湿式磁选的矿浆固体重量浓度为35％、强磁选机的磁感应强度为1.0T、棒介质的直径为3mm、强磁湿式磁选矿浆固体重量浓度为30％；优选地，步骤C中，强磁选机为立环脉动强磁选机，能够有效提高磨铁矿石的品位并大大降低入磨铁矿石的矿量；步骤E中，为了对强磁选机的尾矿进行有效分级，直线振动筛Ⅱ的筛网间隙为0.5mm。3.有益效果采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：(1)本发明的一种复合贫铁矿石预选生产系统，对复合贫铁矿石实施高压辊磨超细碎工艺。对比国内目前对复合铁矿石均采用常规三段一闭路破碎的经济合理的碎矿粒度一般为Φ12mm，本发明利用高压辊磨机将碎矿产品破碎至Φ3mm，为后续弱磁强磁预选创造了条件；由于高压辊磨机是采用静压破碎，矿石间具有微裂纹，可以有效改善矿石的可磨性能，高压辊磨设备作为超细碎设备具有节能降耗的效果；本发明还利用了混合铁矿石中磁铁矿与赤铁矿的物理特性来进行预选：混合铁矿石经过弱磁湿选后，可以提前获取部分强磁选矿物磁铁矿，并用强磁选机来实现抛尾，提高了入磨铁矿石的品位，降低了入磨铁矿石的矿量；(2)本发明的一种复合贫铁矿石预选生产系统，经发明人的长时间的研究和总结，高压辊磨机的辊面压力3～5MPa，过高会造成资源的浪费，过低则对复合贫铁矿石的处理达到到工艺要求；铁辊间隙为15mm与进料规格相适应；(3)本发明的一种复合贫铁矿石预选生产系统，湿式高效打散机的应用，提高了整个发明工艺的生产效率；(4)本发明的一种复合贫铁矿石预选生产系统，处理高压辊磨机饼状排矿产品的湿式高效打散机中筒体、动力装置和传动装置的配合作用，由电机通过联轴器、减速机联接小齿轮装配带动铆固在筒体上的大齿轮装配，从而带动筒体转动；高压辊磨机饼状产品进入筒体内后，加入适量的水，圆筒内有橡胶衬板，衬板上有导料板，因筒体的倾斜式旋转，导料板随着筒体的旋转不断的将物料升起和抛落，同时导料板很快的将水送向筒内，以使物料在筒体内的横断面上较均匀的分布撒落，物料在导料板和抛落过程中逐渐向出料端移动，直至排出筒体，完成整个浸泡和打散过程；为后续直线振动筛Ⅰ进行湿式筛分打下良好的基础；(5)本发明的一种复合贫铁矿石预选生产系统，处理高压辊磨机饼状排矿产品的湿式高效打散机设备轻、投资省，功率小、耐磨、运行费用低；设备结构简单、新颖，配置紧凑、合理，处理能力大，操作方便，运行可靠，使用该打散机可减少了进入筛分设备的加水制浆环节，后续湿式筛分效率可得到大大提高；(6)本发明的一种复合贫铁矿石预选生产系统，减少了固体废弃物对环境的污染；通过直线筛对尾矿进行脱水，筛上可作为建筑材料出售，减少固体废弃物的排放；而常规的磨选尾矿由于粒度较细，通常需排放的尾矿库堆存，这不但占有土地，也存在尾矿库的安全隐患；(7)本发明的一种复合贫铁矿石预选生产系统，步骤E中直线振动筛Ⅱ筛网间隙为0.5mm，既分选出了建材产品以循环利用并避免浪费，又尽可能的减少了尾矿量对土地面积的占用和污染环境；(8)本发明的一种复合贫铁矿石预选生产系统，湿式高效打散机的应用，对整个生产工艺的生产效率提高20％以上；(9)本发明的一种复合贫铁矿石预选生产系统，处理后的复合贫铁矿石，抛尾的产率达到23％以上，其含铁抛尾小于6％，入磨原矿品位至少能够提高7个百分点。附图说明图1为本发明的实施例1的工艺流程中复合贫铁矿石的产率、铁回收率及铁品位的变化过程图；图2为本发明实施例2的工艺过程中用到的湿式高效打散机结构示意图；图3为图2的俯视图(去掉筒体后)；图4为图2A－A处剖面图。图中：1-电机、2-减速机、3-联轴器、4-小齿轮装配、5-大齿轮装配、6-齿圈罩、7-筒体、8-进料端、9-出料端、10-挡轮装置、11-底座、12-托轮装置、13-转轮、14-橡胶衬板、15-导料板、16-滚圈。具体实施方式下面结合具体的实施例，对本发明作详细描述。实施例1为进一步描述本发明，下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：本实例中的矿样取自安徽霍丘周集铁矿混合铁矿石，其原矿多元素与铁物相分析结果见下表1、表2。样品多元素分析结果表1元素TFeSFeFeOSP含量(％)29.0917.298.120.0690.034元素CaOMgOSiO2Al2O3烧碱含量(％)1.861.3946.203.232.07样品铁物相分析结果表2矿物名称含量(％)比例(％)磁铁矿14.0948.44假象赤铁矿3.2011.00赤褐铁矿4.1014.09碳酸铁0.481.65硅酸铁7.1224.48黄铁矿0.100.34合计29.09100.00从表1和表2分析结果可以看出，样品的铁矿物中全铁含量为29.09％，属于复合贫铁矿石，其中磁性铁含量为17.29％，占全铁的59.44％，其次为硅酸铁，含量为7.12％，占全铁的24.48％。矿石中有害杂质硫、磷的含量较低，但硅的含量较高，属酸性铁矿石。本实施例的一种复合贫铁矿石预选生产系统处理该复合贫铁矿石，其步骤为：A、复合贫铁矿石的破碎过程采用二段或三段一闭路工艺，将碎矿产品控制在Φ20mm以下；B、如图1所示，采用高压辊磨筛分全闭路超细碎工艺将步骤A的碎矿产品破碎至Φ3mm：将碎矿Φ20mm产品进入高压辊磨机，高压辊磨机的排矿产品进入直线振动筛Ⅰ进行湿式筛分，筛上产品与碎矿产品混合后返回高压辊磨机进行二次加工；高压辊磨机为马鞍山格林环保公司生产的Φ8000×2500mm高压辊磨机，辊面压力为4MP，辊面速度为0.8m/s，辊间隙为15mm。直线振动筛Ⅰ的筛孔为3mm。C、湿式弱磁选与湿式强磁选联合工艺：步骤B的高压辊磨机的筛下产品进入弱磁选机进行湿式弱磁选；湿式弱磁选设备为武汉探矿机械厂生产的Φ4000×6000鼓型湿式弱磁磁选机，矿浆固体重量浓度为35％；磁场强度为199.04kA/m；湿式弱磁选后，取样检测，检测结果见表3；弱磁选后检测结果表3由表3可见，弱磁选后，精矿的产率为40.75％，其TFe(全铁)品位为41.32％；弱磁尾矿的TFe品位20.91％，尾矿中铁的成分主要为弱磁选矿物赤铁矿。弱磁选机的尾矿再进入强磁选机进行湿式强磁选：本实施例中使用的强磁设备为赣州金环公司生产的SLon-1000立环脉动高梯度强磁选机，其背景磁感应场强为1.0T，分选介质Ф3mm棒介质，分选的矿浆重量浓度30％，转环转速为120rpm。强磁选后，取样检测，检测条件及结果如下表4所示。强磁选后检测结果表4综合以上检测结果，对高压辊磨的后，经直线振动筛Ⅰ进行湿式筛分后的筛下产品在设定的工艺条件下进行弱磁强磁选后，可以有效抛尾23.78％的尾矿，其TFe品位只有5.99％；弱磁精矿与强磁选精矿混合后的精矿TFe品位为36.34％，比入选的原矿品位提高7.25个百分点。总结检测结果见表5。弱磁-强磁抛尾后检测结果表5D、弱磁选机的精矿和强磁选机的精矿混合后进入后续的球磨选别作业，完成复合贫铁矿石的预选；E、强磁选机的尾矿进入直线振动筛Ⅱ脱水至筛上产品的固体浓度不低于85％后，由胶带机运输至堆场作为建材产品，筛下矿浆进入尾矿库。直线振动筛Ⅱ的筛网间隙为0.5mm。若安徽霍丘周集铁矿设计的年处理量为500万t，则每年磨前抛尾的118.9万t，每年节电2140.2万kWh，每年节省钢球130t，相当于年节约经营成本2150万元。此外抛弃粗粒尾矿经直线振动筛Ⅱ脱水，筛上物占尾矿总量的70％，其固体浓度达到85％，可作为建筑材料(黄砂)出售，减少了进入尾矿库的尾矿量，达到的减少废弃物的排放。可见本实施例的一种复合贫铁矿石预选生产系统达到了节能减排的效果。实施例2实施例1的步骤B中，由于高压辊磨机的排矿产品为饼状物料，直接进入直线振动筛Ⅰ进行湿式筛分，由于振动筛没有将物料打散的作用，饼状物料很难筛分，致使整个生产工艺生产效率不高。本实施例的一种复合贫铁矿石预选生产系统，工艺步骤同实施例1，不同之处在于：为了提高整个工艺的生产效率，饼状物料先通过湿式高效打散机打散。本实施例的一种复合贫铁矿石预选生产系统中所用湿式高效打散机，如图2所示，包括筒体7、动力装置和传动装置，所述动力装置固定在地面上，包括电机1、减速机2和联轴器3，呈连续式传动连接；所述筒体7包括进料端8和出料端9，呈进料端8在上、出料端9在下的倾斜式设置；筒体7外壁设置齿圈罩6，如图4所示，内壁衬橡胶衬板14，延橡胶衬板14内圈周线固定导料板15；所述传动装置包括大齿轮装配5和与大齿轮装配5啮合连接的小齿轮装配4；所述减速机2通过联轴器3与小齿轮装配4以及大齿轮装配5传动连接；大齿轮装配5与齿圈罩6配合使用。本实施例的一种复合贫铁矿石预选生产系统，处理高压辊磨机饼状排矿产品的湿式高效打散机中筒体1、动力装置和传动装置的配合作用，由电机1通过联轴器3、减速机2联接小齿轮装配4带动铆固在筒体上的大齿轮装配5，从而带动筒体7转动；高压辊磨机饼状产品进入筒体7内后，加入适量的水，圆筒内有橡胶衬板14，衬板上有导料板15，因筒体7的倾斜式旋转，导料板15随着筒体7的旋转不断的将物料升起和抛落，同时导料板15很快的将水送向筒内，以使物料在筒体内的横断面上较均匀的分布撒落，物料在导料板15和抛落过程中逐渐向出料端移动，直至排出筒体7，完成整个浸泡和打散过程；为后续直线振动筛Ⅰ进行湿式筛分打下良好的基础。其它不同之处在于：高压辊磨机的辊面压力5Pa；磁选机的磁场强度为218kA/m。经过测算，本实施例的一种复合贫铁矿石预选生产系统相对于实施例1，由于应用了湿式高效打散机，能提高生产效率20％。本实施例的一种复合贫铁矿石预选生产系统，包括高压辊磨机、湿式高效打散机、直线振动筛Ⅰ、弱磁选机、强磁选机和直线振动筛Ⅱ，并依次呈生产流水线按工艺顺序分布。实施例3本实施例的一种复合贫铁矿石预选生产系统，工艺步骤同实施例2，不同之处在于：如图3所示，所使用的湿式高效打散机还包括托轮装置12和挡轮装置10；所述托轮装置12固定在地面上，为转轴式滚动轴承托轮组，包括4个托轮和2个转轮13，分为前后对称的两组，每组又呈转轮13在中、托轮在转轮13两侧左右对称设置，转轮13与筒体7左右两部分外壁设置的滚圈16转动连接，来承受整个旋转体和物料的重量，托轮13和转轮13的对称式配合使用，结构简单、维修方便，磨擦阻力更小；所述挡轮装置10为锥面挡轮装置，锥面角度≤2度，与筒体的倾斜角度一致，设置在左侧的2个转轮13之间，避免旋转体的轴向位置难以确定时，用以限制筒体7在旋转中的轴向窜动；电机1为变频电机，变频调速，可调整筒体7转速和物料运行速度，能有效控制打散效果；所述导料板15为螺旋导料板，使水和物料在浸泡和摔落中矿浆流运行稳定、料饼分解快；所述齿圈罩6为半封闭结构，便于观察弹簧板的工作情况，并有利于齿圈的散热；大齿轮装配5用弹簧板安装在筒体7上，弹簧板起到缓冲重力的作用，避免大齿轮装配和小齿轮装配的硬啮合，提高其使用寿命；大齿轮装配5齿轮啮合处设置观察孔，可检视齿面的啮合情况和齿面的甘油润滑；所述滚圈16为硬质橡胶材料制作，硬质橡胶滚圈避免金属间的接触，既起到缓冲左右，又降低了摩擦阻力。其它不同之处在于：高压辊磨机的辊面压力3MPa；磁选机的磁场强度为238.85kA/m。本实施例的一种复合贫铁矿石预选生产系统相对于实施例2，由于改进了湿式高效打散机，能提高生产效率28％。本实施例的一种复合贫铁矿石预选生产系统，包括高压辊磨机、湿式高效打散机、直线振动筛Ⅰ、弱磁选机、强磁选机和直线振动筛Ⅱ，并依次呈生产流水线按工艺顺序分布。以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。当前第1页1 2 3