铬铁矿的选矿系统及选矿工艺

1199 编辑：中冶有色技术网来源：中钢天源安徽智能装备股份有限公司

2022-02-21 15:41:14

权利要求

1.铬铁矿的选矿系统，包括按生产工艺顺序依次排列的破碎机构(1)、筛分机构(2)和选别机构(3)，其特征在于，所述选别机构包括重选设备一(31)、分级设备(32)、球磨设备(33)以及重选设备二(34)，所述破碎机构(1)对原矿石辊压破碎并输送至筛分机构(2)，经所述筛分机构(2)筛分出的不合格矿粉再次通过破碎机构(1)辊压破碎，经所述筛分机构(2)筛分后的合格矿粉经重选设备一(31)分选出高品质铬精矿A1和尾矿B，所述尾矿B经所述分级设备(32)分级得到对应的产物C和产物D，产物D给入球磨设备，进一步磨碎后返回分级设备，所述产物C经重选设备二(34)分选出铬精矿A2和尾矿渣。

2.根据权利要求1所述的铬铁矿的选矿系统，其特征在于，所述破碎机构(1)包括高压辊磨机，所述高压辊磨机的初始压力为5.0～6.0MPa、初始辊间隙为16～20mm。

3.根据权利要求1所述的铬铁矿的选矿系统，其特征在于，所述筛分机构(2)包括通过湿式工艺进行筛分的直线振动筛。

4.根据权利要求3所述的铬铁矿的选矿系统，其特征在于，所述直线振动筛的筛孔尺寸为2mm、3mm、4mm、5mm中的任何规格。

5.根据权利要求1所述的铬铁矿的选矿系统，其特征在于，所述重选设备一(31)和重选设备二(34)均包括跳汰机、螺旋选矿机或摇床机的一种或几种，采用一段或多段连续作业。

6.根据权利要求1所述的铬铁矿的选矿系统，其特征在于，所述分级设备(32)包括水力旋流器，经过所述水力旋流器分级得到所述产物C的产品细度为-0.074mm且占比70～80％。

7.根据权利要求1所述的铬铁矿的选矿系统的选矿工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1)采用常规破碎工艺，将原矿石破碎至30～0mm；

S2)利用破碎机构(1)闭路破碎工艺将S1)中30～0mm物料破碎至适合重选设备一(31)作业粒度；

S3)利用重选设备一(31)将S2)中经过筛分机构(2)筛分后的破碎产品进行分选，预先选出高品质合格铬精矿A1和尾矿B；

S4)利用分级设备(32)和球磨设备(33)组成闭路磨矿作业，先将S3)中尾矿B经分级设备(32)分级作业，分级得到产品细度为-0.074mm且占比为70％～80％的产物C以及需要再经球磨设备(33)磨矿的产物D；

S5)利用重选设备二(34)将S4)中产物C进行重选，最终得到铬精矿A2和尾矿渣。

8.根据权利要求7所述的铬铁矿的选矿系统的选矿工艺，其特征在于，在S2)步骤中的具体操作包括以下：

S2.1)破碎机构(1)的初始压力5.0～6.0MPa，初始辊间隙为16～20mm；

S2.2)破碎机构(1)结合筛分机构(2)组成闭路破碎工艺，筛分机构采用直线振动筛，通过湿式工艺进行筛分，筛孔尺寸为2mm、3mm、4mm和5mm中的任何一个规格；

S2.3)筛分机构(2)的筛上产品返回破碎机构(1)重新破碎，筛下产品给入后段重选设备一(31)作业。

说明书

技术领域

本发明涉及矿业生产的技术领域，尤其涉及铬铁矿的选矿系统及选矿工艺。

背景技术

铬是一种战略资源，其中不锈钢的加工生产就需要大量的该金属。我国是不锈钢消耗大国，但是我们的原料(铬铁矿：一种矿物，提炼铬金属的主要原材料)却十分的匮乏，而且品质较差，所以在铬铁矿原料上对进口的依存度特别高。针对我国铬资源贫矿多资源少的特点，如何高效的利用好这些资源就格外重要。

目前铬铁矿的选矿工艺大多还是传统的破碎-磨矿加重选作业，一次性直接把矿石磨至一定细度，然后利用重选作业进行分选。但现有的常规破碎很难碎至达到重选分选要求的粒度，而磨矿又易造成矿石的过磨，不仅增加了选矿成本，而且也恶化了重选环境，造成铬资源的浪费。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中不足，故此提出一种铬铁矿的选矿系统及选矿工艺，解决常规破碎难以达到重选分选粒度的要求，增加球磨作业又造成磨矿成本的增加和铬铁矿的过磨问题。利用高压辊磨替代了粗磨作业，一方面降低了系统能耗，节约生产成本。另一方面，极大的降低铬铁矿过磨概率，改善重选作业，提高选别指标。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种铬铁矿的选矿系统，包括按生产工艺顺序依次排列的破碎机构、筛分机构和选别机构，所述选别机构包括重选设备一、分级设备、球磨设备以及重选设备二，所述破碎机构对原矿石辊压破碎并输送至筛分机构，经所述筛分机构筛分出的不合格矿粉再次通过破碎机构辊压破碎，经所述筛分机构筛分后的合格矿粉经重选设备一分选出高品质铬精矿A1和尾矿B，所述尾矿B经所述分级设备分级作业出对应的产物C和产物D，所述产物D经球磨设备磨矿后再返回分级设备，产物C经重选设备二分选出铬精矿A2和尾矿渣。

进一步优选地方案，所述破碎机构包括高压辊磨机，所述高压辊磨机的初始压力为5.0～6.0MPa、初始辊间隙为16～20mm。

进一步优选地方案，所述筛分机构包括通过湿式工艺进行筛分的直线振动筛。

进一步优选地方案，所述直线振动筛的筛孔尺寸为2mm、3mm、4mm、5mm中的任何规格。

进一步优选地方案，所述重选设备一和重选设备二均包括跳汰机、螺旋选矿机或摇床机的一种或几种，采用一段或多段连续作业。

进一步优选地方案，所述分级设备包括水力旋流器，经过所述水力旋流器分级得到所述产物C的产品细度为-0.074mm且占比70～80％。

一种铬铁矿的选矿系统的选矿工艺，包括以下步骤：

S1)采用常规破碎工艺，将原矿石破碎至30～0mm；

S2)利用破碎机构(1)闭路破碎工艺将S1)中30～0mm物料破碎至适合重选设备一(31)作业粒度；

S3)利用重选设备一(31)将S2)中经过筛分机构(2)筛分后的破碎产品进行分选，预先选出高品质合格铬精矿A1和尾矿B；

S4)利用分级设备和球磨设备组成闭路磨矿作业，先将S3)中尾矿B磨经分级设备分级作业，分级得到产品细度为-0.074mm且占比为70％～80％的产物C以及需要再经球磨设备磨矿的产物D；

S5)利用重选设备二(将S4)中产物C进行重选，最终得到铬精矿A2和尾矿渣。

进一步优选地方案，在S2)步骤中的具体操作包括以下：

S2.1)破碎机构的初始压力5.0～6.0MPa，初始辊间隙为16～20mm；

S2.2)破碎机构结合筛分机构组成闭路破碎工艺，筛分机构采用直线振动筛，通过湿式工艺进行筛分，筛孔尺寸为2mm、3mm、4mm和5mm中的任何一个规格；

S2.3)筛分机构的筛上产品返回破碎机构重新破碎，筛下产品给入后段重选设备一作业。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

通过常规破碎得到30-0mm矿石，给入高压辊磨机进行辊压破碎，辊压产品经湿筛筛分，筛上产品返回高压辊磨机，筛下产品给入重选作业。这种工艺利用高压辊磨闭路破碎作业代替了传统的一段磨矿作业，从“多碎少磨”的选矿理念上，这种工艺节能，能有效降低物料准备阶段的作业成本。同时，由于铬铁矿多呈集合体嵌布及性脆易碎特点，在高压辊磨机破碎过程中，料层受到超高静压力，易使铬铁矿颗粒从脉石中解离出来，显著提高物料的解离度。故可以有效避免铬铁矿的过磨现象，有利于后续重选作业，提高铬铁矿的优质分级利用和综合利用率。

附图说明

图1为本发明的选矿系统的结构示意图；

图2为本发明的选矿系统的选矿工艺流程图。

图中：1、破碎机构；2、筛分机构；3、选别机构；31、重选设备一；32、分级设备；33、球磨设备；34、重选设备二。

具体实施方式

如图1至图2所示，一种铬铁矿的选矿系统，包括按生产工艺顺序依次排列的破碎机构1、筛分机构2和选别机构3，所述选别机构3包括重选设备一31、分级设备32、球磨设备33以及重选设备二34，所述破碎机构1对原矿石辊压破碎并输送至筛分机构2，经所述筛分机构2筛分出的不合格矿粉再次通过破碎机构1辊压破碎，经所述筛分机构2筛分后的合格矿粉经重选设备一31分选出高品质铬精矿A1和尾矿B，所述尾矿B经所述分级设备32分级作业出对应的产物C和产物D，所述产物D经球磨设备33磨矿后再返回分级设备32，产物C经重选设备二34分选出铬精矿A2和尾矿渣。

进一步优选地方案，所述破碎机构1包括高压辊磨机，所述高压辊磨机的初始压力为5.0～6.0MPa、初始辊间隙为16～20mm。

进一步优选地方案，所述筛分机构2包括通过湿式工艺进行筛分的直线振动筛。

进一步优选地方案，所述直线振动筛的筛孔尺寸为2mm、3mm、4mm、5mm中的任何规格。

进一步优选地方案，所述重选设备一31和重选设备二34均包括跳汰机、螺旋选矿机或摇床机的一种或几种，采用一段或多段连续作业。

进一步优选地方案，所述分级设备32包括水力旋流器，经过所述水力旋流器分级作业出的所述产物C的产品细度为-0.074mm且占比70～80％。

一种铬铁矿的选矿系统的选矿工艺，包括以下步骤：

S1)采用常规破碎工艺，将原矿石破碎至30～0mm；

S2)利用破碎机构1闭路破碎工艺将S1)中30～0mm物料破碎至适合重选设备一31作业粒度；

S3)利用重选设备一31将S2)中经过筛分机构(2筛分后的破碎产品进行分选，预先选出高品质合格铬精矿A1和尾矿B；

S4)利用分级设备32和球磨设备33组成闭路磨矿作业，先将S3)中尾矿B经分级设备32分级作业，分级得到产品细度为-0.074mm且占比为70％～80％的产物C以及需要再经球磨设备33磨矿的产物D；

S5)利用重选设备二34将S4)中产物C进行重选，最终得到铬精矿A2和尾矿渣。

进一步优选地方案，在S2)步骤中的具体操作包括以下：

S2.1)破碎机构1的初始压力5.0～6.0MPa，初始辊间隙为16～20mm；

S2.2)破碎机构1结合筛分机构2组成闭路破碎工艺，筛分机构2采用直线振动筛，通过湿式工艺进行筛分，筛孔尺寸为2mm、3mm、4mm和5mm中的任何一个规格；

S2.3)筛分机构2的筛上产品返回破碎机构1重新破碎，筛下产品给入后段重选设备一31作业。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

如图1至图2所示，某铬铁矿选厂，原矿粒度250～0mm，矿石含水率5％，Cr2O3含量40.37％。

S1)利用颚式破碎机、圆锥破碎机和30mm筛孔振动筛组成两段闭路破碎流程，得到30～0mm产品；

S2)利用胶带机将S1)中30～0mm产品给入高压辊磨机料仓，高压辊磨机初始压力5.5MPa，初始辊间隙16mm，矿石经高压辊磨机破碎后给入直线振动筛，辊后产品中-0.074mm含量12.23％，-1mm和-2mm粒级含量分别为76.34％和80.33％，筛分采用湿式筛分，筛孔尺寸为2mm，筛上产品经胶带机返回高压辊磨机继续破碎，筛下产品落入泵池；

S3)利用渣浆泵将S2)中湿筛2～0mm产品给入粗选螺旋溜槽(即为螺旋选矿机)，控制给矿浓度30％，得到粗选精矿和尾矿B1，再将粗选精矿给入精选螺旋溜槽，控制给矿浓度26％，得到铬精矿A1和尾矿B2，尾矿B1+尾矿B2作为尾矿B，Cr2O3含量50.64％，回收率50.69％；

S4)将S3)中得到的尾矿B给入水力旋流器，控制溢流细度-0.074mm75％，溢流产品(产物C)给入后续重选作业,水力旋流器沉砂(产物D)给入球磨机，球磨机排矿产品再给入水力旋流器；

S5)将S4)中得到的-0.074mm75％的磨矿产品给入一段摇床作业，分别得到一段摇床精矿、中矿和尾矿，再将一段中矿给入二段摇床作业，得到二段精矿和尾矿，一段和二段摇床精矿作为铬精矿A2，品位46.43％，回收率27.76％，一段和二段尾矿合并为最终尾矿渣。

实施例2：

如图1至图2所示，某铬铁矿选厂，原矿粒度250～0mm，矿石含水率5％，Cr2O3含量40.37％。

S1)利用颚式破碎机、圆锥破碎机和30mm筛孔振动筛组成两段闭路破碎流程，得到30～0mm产品；

S2)利用胶带机将S1)中30～0mm产品给入高压辊磨机料仓，高压辊磨机初始压力5.5MPa，初始辊间隙16mm，矿石经高压辊磨机破碎后给入直线振动筛，辊后产品中-0.074mm含量12.53％，-1mm和-3mm粒级含量分别为75.74％和82.94％，筛分采用湿式筛分，筛孔尺寸为3mm，筛上产品经胶带机返回高压辊磨机继续破碎，筛下产品落入泵池；

S3)利用渣浆泵将S2)中湿筛3～0mm产品给入粗选螺旋溜槽(螺旋选矿机)，控制给矿浓度30％，得到粗选精矿和尾矿B1，再将粗选精矿给入精选螺旋溜槽，控制给矿浓度26％，得到铬精矿A1和尾矿B2，尾矿B1+尾矿B2作为尾矿B，Cr2O3含量50.21％，回收率49.45％。

S4)将S3)中得到的铬铁矿粗选和精选尾矿给入水力旋流器，控制溢流细度-0.074mm78％，溢流产品(产物C)给入后续重选作业,水力旋流器沉砂(产物D)给入球磨机，球磨机排矿产品再给入水力旋流器；

S5)将S4)中得到的-0.074mm78％的磨矿产品给入一段摇床作业，分别得到一段摇床精矿、中矿和尾矿，再将一段中矿给入二段摇床作业，得到二段精矿和尾矿，一段和二段摇床精矿作为铬精矿A2，品位46.43％，回收率27.76％，一段和二段尾矿合并为最终尾矿渣。

实施例3：

如图1至图2所示，某铬铁矿选厂，原矿粒度250～0mm，矿石含水率3％，Cr2O3含量38.23％。

S1)利用颚式破碎机、圆锥破碎机和30mm筛孔振动筛组成两段闭路破碎流程，得到30～0mm产品；

S2)利用胶带机将S1)中30～0mm产品给入高压辊磨机料仓，高压辊磨机初始压力5.5MPa，初始辊间隙16mm，矿石经高压辊磨机破碎后给入直线振动筛，辊后产品中-0.074mm含量13.12％，-1mm和-2mm粒级含量分别为75.34％和81.33％，筛分采用湿式筛分，筛孔尺寸为2mm，筛上产品经胶带机返回高压辊磨机继续破碎，筛下产品落入泵池；

S3)利用渣浆泵将S2)中湿筛2～0mm产品给入粗选螺旋溜槽(螺旋选矿机)，控制给矿浓度30％，得到粗选精矿和尾矿B1，再将粗选精矿给入精选螺旋溜槽，控制给矿浓度26％，得到铬精矿A1和尾矿B2，尾矿B1+尾矿B2作为尾矿B，Cr2O3含量48.74％，回收率46.78％。

S4)将S3)中得到的铬铁矿粗选和精选尾矿给入水力旋流器，控制溢流细度-0.074mm80％，溢流产品(产物C)给入后续重选作业,水力旋流器沉砂(产物D)给入球磨机，球磨机排矿产品再给入水力旋流器；

S5)将S4)中得到的-0.074mm80％的磨矿产品给入一段摇床作业，分别得到一段摇床精矿、中矿和尾矿，再将一段中矿给入二段摇床作业，得到二段精矿和尾矿，一段和二段摇床精矿作为铬精矿A2，品位46.43％，回收率27.76％，一段和二段尾矿合并为最终尾矿渣。

利用高压辊磨机闭路破碎工艺代替球磨作业，充分发挥高压辊磨机层压粉碎机理的高效破碎效果，加之铬铁矿性脆易碎特点，在受到超高静压力下易沿矿物解离面碎裂，有助提高破碎产品的解离度。极大减小了矿物过磨的机率，易于提前通过重选选出合格的高品质铬精矿。而且代替了一段球磨作业，显著降低生产能耗，节约生产成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。所述替代可以是部分结构、器件、方法步骤的替代，也可以是完整的技术方案。根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。