1.本发明涉及铁矿磨选工艺技术领域，具体涉及一种铁矿磨选工艺。
背景技术：
2.钢铁作为工业化进程中不可缺少的基础性、结构性材料，年消耗量占所有金属消耗量的95％。据统计2019年中国钢铁产量位居全球第一，为9.96亿吨，占全球钢产量的53.31％。中国也是世界最大的钢铁出口国。由此就需要大量的铁矿石经选矿加工生产出符合冶炼要求的铁精粉。
3.中国虽然铁矿储量较大，但富矿少，多为贫矿或难选矿。中国铁矿石的品位以30％-35％为主，矿石开采量大，采、选成本高，经济效益差，而且对环境影响大，而可供直接冶炼的富矿仅占铁矿资源总量的1.18％，因此目前中国的钢铁生产在很大程度上依靠从国外进口铁矿石和铁精粉。尽管如此，根据《中国铁矿资源勘查开发现状及供需形势分析
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2020年》，2017年中国仍然开采生产了铁矿石12.29亿吨，如此巨量的铁矿石选矿加工消耗了大量的能源，对中国当前的碳减排工作造成了不利影响。
4.中国的现代选矿业是建国后在学习借鉴国外技术的基础上建立起来的。经过几十年的发展，我国的选矿工艺技术日益成熟。但是由于我国铁矿资源的含铁品位普遍偏低，贫杂矿多，选矿的电耗、钢耗成本较高，不仅极大地制约了铁矿资源开发利用，而且也对环境造成了不利影响。选矿生产过程中，磨矿作业是能耗、钢耗的重点，其能耗约占整个选矿能耗的40-60％，钢耗占整个选矿钢耗的80-85％。为此降低磨矿能耗、钢耗是多年来选矿科技工作者研究努力的方向。
5.进入21世纪，我国选矿工作者，在选矿的碎矿作业中采用了先进的破碎设备及其工艺，这些破碎设备及其工艺在降低铁矿石的入磨粒度、强化碎矿工艺抛废和磨前预选方面取得了显著成绩，为降低能耗和选矿成本做出了很大的贡献。但是上述碎矿作业中的进步，也仅是针对碎矿作业。在磨矿作业中，尤其是磨矿工艺还是一直沿用上个世纪的磨矿工艺，只是在磨机大型化方面有所发展，实现了磨矿作业的规模效益。
6.目前铁矿选矿的磨选工艺主要有如下几种：(1)对于铁矿物嵌布粒度较粗的矿石采用一段磨选工艺，如图1所示，包括了一段磨矿
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分级
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磁选。
7.(2)对于嵌布粒度较细的复杂矿石，可以根据复杂程度的不同，采用二段磨选工艺或三段磨选工艺，具体的二段磨选工艺如图3所示，包括一段磨矿
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分级
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一次磁选
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二段磨矿
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分级
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二次磁选；具体的三段磨选工艺如图4所示，包括一段磨矿
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分级
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一次磁选
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二段磨矿
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分级
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二次磁选
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三段磨矿
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分级
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三次磁选。
8.(3)用自磨机或半自磨机与球磨机联合的磨选工艺，如图5所示。但此种工艺在实际生产中，应用的较少。
9.(4)此外亦有用料层液压式粉碎机替代球磨机设备进行矿石粉碎的，但其工艺流程没有变化，且该设备通常应用于干式磨矿工艺中。
10.上述工艺流程，无论是一段磨矿分选还是阶段磨矿阶段分选，其共同特点是把磨
矿后物料中的细粒分级出来进行选别，从而把铁矿物和脉石分离，而粗砂返回球磨机再磨。但是经过研究发现，由于矿物嵌布的不均匀性，在粗砂产品中亦有部分脉石矿物达到了单体解离。这部分已经单体解离的脉石矿物返回球磨机后不仅消耗了磨矿动能和钢耗，而且占用了磨机的有效容积，降低了磨矿效率。
11.为此亟需一种新的磨矿工艺，降低磨矿动能、钢耗，提升磨矿效率。
技术实现要素：
12.本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种铁矿磨选工艺，结合我国铁矿资源富矿少的特性，当下磨矿作业工艺中，磨矿能耗、钢耗高，磨矿效率低的特点，提出了一种新的磨矿工艺，专门针对铁矿加工生产中的磨矿作业，有效降低磨矿的动能消耗、钢耗，提升磨矿的效率。
13.本发明的目的是通过以下技术措施达到的：一种铁矿磨选工艺，包括如下步骤：
14.步骤1)，将破碎之后的铁矿原料经过磨矿处理；
15.步骤2)将磨矿处理之后的铁矿原料经过分级处理；
16.步骤3)将分级之后的细颗粒经过磁选处理，将分级之后的粗砂进入磨矿回路；
17.步骤4)经过磁选处理之后得到铁精粉和细
尾矿；
18.在步骤3)的磨矿回路中增加磁选处理，粗砂经过磁选处理之后得到粗尾矿，除去粗尾矿之后的粗砂继续返回球磨机进行磨矿处理。
19.进一步地，根据铁矿物嵌布粒度的粗细选择磨矿工艺的段数。
20.进一步地，所述磨矿处理采用球磨机。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：结合我国铁矿资源富矿少的特性，当下磨矿作业工艺中，磨矿能耗、钢耗高，磨矿效率低的特点，提出了一种新的磨矿工艺，专门针对铁矿加工生产中的磨矿作业，有效降低磨矿的动能消耗、钢耗，提升磨矿的效率。具体的，针对球磨机的磨矿作业后，对粗砂增加了一道磁选作业，以此将粗砂中已经单体解离的脉石矿物分选出来，剩余的粗砂再返回到球磨机中进行再次的磨碎。经磁选剔除出去的单体解离的脉石矿物不再返回球磨机中，不再参与球磨机的循环磨矿，减少了磨矿返砂量，节省出球磨机的容积，增加了球磨机的有效处理量，提高了球磨机的产能，有效降低了现有技术中球磨机的磨矿动能，提升了磨矿机的生产效率。不仅如此在磨矿回路中经磁选分离出的粗尾矿(粗砂脉石)还可作为人造砂的建筑材料销售，增加铁选矿企业的经济效益，变向减少了细尾矿的产量，减轻细尾矿的存放压力，既经济又环保。
22.下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
附图说明
23.图1是本发明的工艺流程图。
24.图2是一段磨选工艺流程图。
25.图3是二段磨选工艺流程图。
26.图4是三段磨选工艺流程图。
27.图5自磨机或半自磨机与球磨机联合的磨选工艺流程图。
具体实施方式
28.如图至所示，一种铁矿磨选工艺，包括如下步骤：
29.步骤1)，将破碎之后的铁矿原料经过磨矿处理；
30.步骤2)将磨矿处理之后的铁矿原料经过分级处理；
31.步骤3)将分级之后的细颗粒经过磁选处理，将分级之后的粗砂进入磨矿回路；
32.步骤4)经过磁选处理之后得到铁精粉和细尾矿；
33.在步骤3)的磨矿回路中增加磁选处理，粗砂经过磁选处理之后得到粗尾矿，除去粗尾矿之后的粗砂继续返回球磨机进行磨矿处理。与现有技术相比，本发明的创新点是针对球磨机的磨矿作业后，对粗砂增加了一道磁选作业，以此将粗砂中已经单体解离的脉石矿物(粗尾矿)分选出来，剩余的粗砂再返回到球磨机中进行再次的磨碎。经磁选剔除出去的单体解离的脉石矿物(粗尾矿)不再返回球磨机中，不再参与球磨机的循环磨矿，减少了磨矿返砂量，节省出球磨机的容积，增加了球磨机的有效处理量，提高了球磨机的产能，有效降低了现有技术中球磨机的磨矿动能，提升了磨矿机的生产效率。不仅如此在磨矿回路中经磁选分离出的脉石矿物(粗尾矿)还可作为人造砂的建筑材料销售，增加铁选矿企业的经济效益；脉石矿物(粗尾矿)不再次的磨碎，而是直接被分选出来，也减少了现有技术中的细尾矿产量，减轻了铁选矿企业细尾矿的存放压力，既经济又环保。细尾矿也称为细泥尾矿。随着我国经济的发展，各种工程建设消耗了大量的砂石，目前我国的中东部地区，自然河沙资源已经满足不了工程建设和城市发展的需求，因此人造砂应运而生，且需求量越来越大。从选矿磨矿工艺分选出人造砂其经济效益显而易见。对一个年处理铁矿石200万吨的选矿厂而言，采用本技术的新工艺每年可产出约30余万吨的人造砂，经济价值达千万元。
34.由于本发明的技术实施是在原有的磨矿分选工艺中增设对于粗砂的磁选作业，不需要单独建设厂房，且新增加的工艺结构简单，属于容易获得的设备，故本发明的新工艺相比其他工艺改进具有投资少，效益高的优势。
35.一段磨矿回路中的磁选机具体采用场强为4000-4500gs顺流式粗砂磁选机。经过对多家铁矿选厂的实验研究，本发明的新工艺可成功的从一段磨矿返砂回路中分选出15％
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24％的粗尾矿(脉石矿物)，平均达到18.35％。可提高球磨机10％-15％的生产能力，使球磨机的磨矿能耗、钢耗降低10％-15％。一段磨矿返砂回路中分选出的粗尾矿粒度主要分布在+0.15mm
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3mm，含量达到82％以上，而-0.074mm含量在3％以下，完全可作为人造砂用于建筑工程。
36.根据铁矿物嵌布粒度的粗细选择磨矿工艺的段数。比如采用一段磨选工艺，或二段磨选工艺，或三段磨选工艺。铁矿物嵌布粒度较粗的可以选用一段磨选工艺，铁矿物嵌布粒度较细的可以选择二段磨选工艺或三段磨选工艺。此处“较粗”或“较细”的具体指标根据行业标准即可。一段磨选工艺或二段磨选工艺或三段磨选工艺参考现有技术的磨选工艺即可。本附图1示出的是一段磨选工艺。
37.所述磨矿处理采用球磨机。磁选机的型号规格可根据铁矿选厂的生产规模进行选择。
38.具体实施方案：在一段磨选工艺中，将铁矿原料输入到球磨机中，进行磨矿作业，在球磨机的排矿端加水将磨矿处理之后的铁矿原料稀释到行业标准规定的浓度形成矿浆，矿浆自流到砂泵池经砂泵输送至球磨机的给矿端上方，利用旋流器进行分级处理，经旋流
器分级的溢流(细颗粒)自流到一段磁选机进行磁选处理，产出铁精粉和细尾矿。经旋流器分级的底流(粗砂)加水稀释至38％-40％的浓度，自流入本技术的创新工艺——磁选作业中进行分选，此处的磁选作业选用的是粗砂磁选机，粗砂磁选机能更有针对性的磁选磨矿返砂回路中的粗尾矿，粗尾矿经
脱水筛脱水后由
皮带输送机运至尾矿堆场或直接自流进入厂房外沉淀池沉淀脱水。在磨矿返砂回路经粗砂磁选机分选出的剩余物自流进入球磨机进行再磨碎处理。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”等指示方位或位置关系，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组件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。
40.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
41.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。技术特征：
1.一种铁矿磨选工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)，将破碎之后的铁矿原料经过磨矿处理；步骤2)将磨矿处理之后的铁矿原料经过分级处理；步骤3)将分级之后的细颗粒经过磁选处理，将分级之后的粗砂进入磨矿回路；步骤4)经过磁选处理之后得到铁精粉和细尾矿；在步骤3)的磨矿回路中增加磁选处理，粗砂经过磁选处理之后得到粗尾矿，除去粗尾矿之后的粗砂继续返回磨矿处理。2.根据权利要求1所述的铁矿磨选工艺，其特征在于：根据铁矿物嵌布粒度的粗细选择磨矿工艺的段数。3.根据权利要求1所述的铁矿磨选工艺，其特征在于：所述磨矿处理采用球磨机。
技术总结
本发明公开了一种铁矿磨选工艺，包括如下步骤：步骤1)，将破碎之后的铁矿原料经过磨矿处理；步骤2)将磨矿处理之后的铁矿原料经过分级处理；步骤3)将分级之后的细颗粒经过磁选处理，将分级之后的粗砂进入磨矿回路；步骤4)经过磁选处理之后得到铁精粉和细尾矿；在步骤3)的磨矿回路中增加磁选处理，粗砂经过磁选处理之后得到粗尾矿，除去粗尾矿之后的粗砂继续返回磨矿处理。有益效果：减少了磨矿返砂量，提高了球磨机产能，提升了磨矿的生产效率。不仅如此在磨矿回路中经磁选分离出的粗尾矿(粗砂脉石)还可作为人造砂的建筑材料销售，增加铁选矿企业的经济效益，变向减少了细尾矿的产量，减轻细尾矿的存放压力。减轻细尾矿的存放压力。减轻细尾矿的存放压力。
技术研发人员：魏昌国
受保护的技术使用者：魏昌国
技术研发日：2021.09.16
技术公布日：2022/1/18
声明：
“铁矿磨选工艺的制作方法” 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。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：魏昌国
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2024年12月20日 ~ 22日 
