本實用新型涉及制備鐵精礦的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國鐵礦資源具有“貧”、“細”、“雜”的主要特點，平均鐵品位32％，比世界平均鐵品位低11個百分點。鐵礦石作為鋼鐵行業(yè)的主要原料，通常需要經(jīng)過選礦富集后才能進入高爐冶煉。隨著鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，一些易選鐵礦和鐵品位較高的富礦不斷消耗。因此如何有效開發(fā)利用一些低品位難選鐵礦如鋁土礦、高磷鮞狀赤鐵礦等和一些工業(yè)固體廢棄物如拜耳法赤泥等含鐵資源成為主要的研究方向。

經(jīng)過檢索現(xiàn)有文獻和專利，已有通過隧道窯、回轉(zhuǎn)窯、豎爐或轉(zhuǎn)底爐處理這些含鐵資源生產(chǎn)金屬化球團，進而磨礦磁選生產(chǎn)金屬鐵粉的工藝。但是由于這些含鐵資源存在成分復(fù)雜、含有較多堿金屬對耐火材料產(chǎn)生腐蝕，以及鐵品位較低等問題，不能直接作為原料進行后續(xù)金屬化球團的制備，需要進行進一步的處理，可以有效提高鐵品位，從而獲得高品位的鐵精礦。近年來，國內(nèi)外為獲得高品位的鐵精礦進行了大量研究，主要是通過單一的磁選、浮選等手段，效果較差，處理成本較高，難以獲得高品位的鐵精礦。

由此，對于微細粒難選的資源，磁選并制備鐵精礦的系統(tǒng)有待研究。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種制備鐵精礦的系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過選擇性疏水絮凝磁選法制備高品位鐵精礦，通過在調(diào)漿過程中加入六偏磷酸鈉作為分散劑，消除溶液中的磁性顆粒和非磁性顆粒異相絮凝，實現(xiàn)分散。然后添加表面活性劑使弱磁性顆粒疏水化，形成含有磁性絮凝顆粒的混合物，從而有效磁選礦漿中的小粒徑的磁性顆粒，使鐵的回收率顯著提高。

根據(jù)本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種制備鐵精礦的系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)包括：第一調(diào)漿機，所述第一調(diào)漿機具有含鐵礦石入口、分散劑入口和具有磁性顆粒和非磁性顆粒異相絮凝的混合物出口；第二調(diào)漿機，所述第二調(diào)漿機具有混合物入口、表面活性劑入口和含有磁性絮凝顆粒的混合物出口，所述混合物入口與所述具有磁性顆粒和非磁性顆粒異相絮凝的混合物出口相連；磁選機，所述磁選機具有磁選物入口、磁選顆粒出口和非磁性物出口，所述磁選物入口與所述含有磁性絮凝顆粒的混合物出口相連。

根據(jù)本實用新型的實施例的制備鐵精礦的系統(tǒng)，在第一調(diào)漿機設(shè)置分散劑入口，從而在調(diào)漿過程中加入六偏磷酸鈉作為分散劑，消除溶液中的磁性顆粒和非磁性顆粒異相絮凝，實現(xiàn)分散。然后由第二調(diào)漿機的表面活性劑入口添加表面活性劑使弱磁性顆粒疏水化，形成含有磁性絮凝顆粒的混合物，礦漿中的小粒徑的磁性顆粒易于磁選，從而有效利用磁選機磁選礦漿中的磁性顆粒。由此，該系統(tǒng)適用于多種微細粒難選含鐵資源，并且，鐵的回收率和品位顯著提高，而且，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，適于工業(yè)應(yīng)用，鐵精礦的生產(chǎn)成本顯著降低。

任選地，所述第二調(diào)漿機為攪拌機。

任選地，所述磁選機的背景場強為0.5～2T。

本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1顯示了根據(jù)本實用新型一個實施例的制備鐵精礦的方法的流程示意圖；

圖2顯示了根據(jù)本實用新型一個實施例的制備鐵精礦的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

需要說明的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。進一步地，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

根據(jù)本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種制備鐵精礦的系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)包括：第一調(diào)漿機100、第二調(diào)漿機200和磁選機300。下面對各裝置進行解釋說明：

第一調(diào)漿機100：根據(jù)本實用新型的實施例，第一調(diào)漿機100具有含鐵礦石入口101、分散劑入口102和具有磁性顆粒和非磁性顆粒異相絮凝的混合物出口103。由此，第一調(diào)漿機由散劑入口在調(diào)漿過程中加入六偏磷酸鈉作為分散劑，消除溶液中的磁性顆粒和非磁性顆粒異相絮凝，實現(xiàn)分散，便于后續(xù)使小粒徑的磁性顆粒聚集絮凝。

根據(jù)本實用新型的實施例，含鐵礦石為選自鋁土礦、高磷鮞狀赤鐵礦和赤泥的至少一種。由此，該系統(tǒng)適用的原料來源廣，易于推廣應(yīng)用，適于工業(yè)生產(chǎn)。

根據(jù)本實用新型的實施例，含鐵礦石的含鐵量為10-25質(zhì)量％。本實用新型的系統(tǒng)尤其適于鐵含量低，且微細顆粒難選的含鐵礦石，對難以利用的礦石資源和工業(yè)廢棄物實現(xiàn)有效的利用，降低生產(chǎn)成本。

根據(jù)本實用新型的實施例，六偏磷酸鈉的用量為2～3kg/噸。由此，保證磁性顆粒和非磁性顆粒充分異相絮凝。

第二調(diào)漿機200：根據(jù)本實用新型的實施例，第二調(diào)漿機具有混合物入口201、表面活性劑入口202和含有磁性絮凝顆粒的混合物出口203，其中，混合物入口201與具有磁性顆粒和非磁性顆粒異相絮凝的混合物出口103相連。由此，經(jīng)第二調(diào)漿機的表面活性劑入口添加表面活性劑使弱磁性顆粒疏水化，形成含有磁性絮凝顆粒的混合物，使礦漿中的小粒徑的磁性顆粒易于磁選，從而有效磁選礦漿中的磁性顆粒。進而，該系統(tǒng)適用于多種微細粒的難選含鐵資源，并且，鐵的回收率和品位顯著提高。

根據(jù)本實用新型的實施例，表面活性劑為含有油酸和煤油的乳化液。油酸和煤油在礦漿中被分散為乳滴后，油酸吸附在油水界面上，改變了乳滴表面的電位、油水界面張力，并且在油水界面上提供了能在礦物-水界面上吸附的極性基。另外，油酸對鐵礦物表面鐵離子的特性吸附作用，有助于乳化油滴對鐵礦物的選擇團聚。

根據(jù)本實用新型的實施例，表面活性劑中，油酸的含量為1.5～2.0kg/t，煤油的含量為3～4kg/t。由此，油酸和煤油的含量適宜，可以保證礦漿中的磁選顆粒疏水絮凝，團聚成團塊，便于篩選。

根據(jù)本實用新型的實施例，第二調(diào)漿機為攪拌機。由此，設(shè)備簡單，并且調(diào)漿效率高，效果好

磁選機300：根據(jù)本實用新型的實施例，磁選機300具有磁選物入口301、磁選顆粒出口302和非磁性物出口303，其中，磁選物入口301與含有磁性絮凝顆粒的混合物出口203相連。由此，通過磁選處理，有效實現(xiàn)渣鐵分離，獲得高品位的鐵精礦。根據(jù)本實用新型的一些實施例，鐵精礦的鐵品位為35％～55％，鐵回收率為55％～65％。

根據(jù)本實用新型的實施例，磁選機的背景場強為0.5～2T。由此，在該背景場強下，磁性效率高，效果好。

根據(jù)本實用新型的實施例的制備鐵精礦的系統(tǒng)，在第一調(diào)漿機設(shè)置分散劑入口，從而在調(diào)漿過程中加入六偏磷酸鈉作為分散劑，消除溶液中的磁性顆粒和非磁性顆粒異相絮凝，實現(xiàn)分散。然后由第二調(diào)漿機的表面活性劑入口添加表面活性劑，使弱磁性顆粒疏水化，形成含有磁性絮凝顆粒的混合物，礦漿中的小粒徑的磁性顆粒易于磁選，從而有效利用磁選機磁選礦漿中的磁性顆粒。由此，該系統(tǒng)適用于多種微細粒難選含鐵資源，并且，鐵的回收率和品位顯著提高，而且，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，適于工業(yè)應(yīng)用，鐵精礦的生產(chǎn)成本顯著降低。

為了便于理解上述制備鐵精礦的系統(tǒng)，在此提供了一種利用前述的制備鐵精礦的系統(tǒng)制備鐵精礦的方法。參考圖1，根據(jù)本實用新型的實施例，對制備鐵精礦的方法進行解釋說明，該方法包括：

S100第一調(diào)漿處理

根據(jù)本實用新型的實施例，將含鐵礦石與分散劑經(jīng)含鐵礦石入口和分散劑入口輸送至第一調(diào)漿機進行第一調(diào)漿處理，得到具有磁性顆粒和非磁性顆粒異相絮凝的混合物。由此，在調(diào)漿過程中加入六偏磷酸鈉作為分散劑，消除溶液中的磁性顆粒和非磁性顆粒異相絮凝，實現(xiàn)分散，便于后續(xù)使小粒徑的磁性顆粒聚集絮凝。

根據(jù)本實用新型的實施例，含鐵礦石為選自鋁土礦、高磷鮞狀赤鐵礦和赤泥的至少一種。由此，該方法適用的原料來源廣，易于推廣應(yīng)用，適于工業(yè)生產(chǎn)。

根據(jù)本實用新型的實施例，含鐵礦石的含鐵量為10-25質(zhì)量％。本實用新型的方法尤其適于鐵含量低，且微細顆粒難選的含鐵礦石，對難以利用的礦石資源和工業(yè)廢棄物實現(xiàn)有效的利用，降低生產(chǎn)成本。

根據(jù)本實用新型的實施例，分散劑為六偏磷酸鈉。由于六偏磷酸鈉不是偏磷酸鹽，不存在(PO₃)₆^6-這樣獨立的單位，而是由多個磷氧四面體通過共用角頂氧原子成鏈狀而聯(lián)結(jié)起來的。當六偏磷酸鈉在礦漿中水解為多磷酸根陰離子聚結(jié)體，此聚結(jié)體一部分基團與鐵礦物或磁種表面上鐵離子相結(jié)合，吸附于表面上，并以未吸附的負電性基團朝向水相，使得赤鐵礦表面的ζ電位變負，起分散作用，從而使礦漿中的磁性顆粒和非磁性顆粒異相絮凝效果好。

根據(jù)本實用新型的實施例，六偏磷酸鈉的用量為2～3kg/噸。由此，保證磁性顆粒和非磁性顆粒充分異相絮凝。

S200第二調(diào)漿處理

根據(jù)本實用新型的實施例，將混合物與表面活性劑經(jīng)混合物入口和表面活性劑入口輸送至第二調(diào)漿機進行第二調(diào)漿處理，使磁性顆粒疏水絮凝，得到含有磁性絮凝顆粒的混合物。由此，添加表面活性劑使弱磁性顆粒疏水化，形成含有磁性絮凝顆粒的混合物，使礦漿中的小粒徑的磁性顆粒易于磁選，從而有效磁選礦漿中的磁性顆粒。進而，該方法適用于多種微細粒難選含鐵資源，并且，鐵的回收率和品位顯著提高。

根據(jù)本實用新型的實施例，表面活性劑為含有油酸和煤油的乳化液。油酸和煤油在礦漿中被分散為乳滴后，油酸吸附在油水界面上，改變了乳滴表面的電位和油水界面張力，并且在油水界面上提供了能在礦物-水界面上吸附的極性基。另外，油酸對鐵礦物表面鐵離子的特性吸附作用，有助于乳化油滴對鐵礦物的選擇團聚。

根據(jù)本實用新型的實施例，表面活性劑中，油酸的含量為1.5～2.0kg/t，煤油的含量為3～4kg/t。由此，油酸和煤油的含量適宜，可以保證礦漿中的磁選顆粒疏水絮凝，團聚成團塊，便于篩選。

根據(jù)本實用新型的實施例，第二調(diào)漿處理的攪拌轉(zhuǎn)速為1000～1300r/min，攪拌時間為10～15min。由此，在該轉(zhuǎn)速下，即使礦石混合物與含有油酸和煤油的乳化液充分混合，使油酸在礦物-水界面上極性基團，又避免轉(zhuǎn)速過快使磁性顆粒難以絮凝，而攪拌時間10～15min可以使大部分的磁性顆粒疏水絮凝，又避免攪拌時間過長，延長工藝流程的時間。

S300磁選處理

根據(jù)本實用新型的實施例，將含有磁性絮凝顆粒的混合物輸送至磁選機進行磁選處理，以便獲得鐵精礦。由此，通過磁選處理，有效實現(xiàn)渣鐵分離，獲得高品位的鐵精礦。根據(jù)本實用新型的一些實施例，鐵精礦的鐵品位為35％～55％，鐵回收率為55％～65％。

根據(jù)本實用新型的實施例，磁選處理的背景場強為0.5～2T。由此，在該背景場強下，磁性效率高，效果好。

根據(jù)本實用新型的實施例的制備鐵精礦的方法，在調(diào)漿過程中加入六偏磷酸鈉作為分散劑，消除溶液中的磁性顆粒和非磁性顆粒異相絮凝，實現(xiàn)分散。然后添加表面活性劑，使弱磁性顆粒疏水化，形成含有磁性絮凝顆粒的混合物，使礦漿中的小粒徑的磁性顆粒易于磁選，從而有效磁選礦漿中的磁性顆粒。由此，該方法適用于多種微細粒等難選含鐵資源，并且，鐵的回收率和品位顯著提高，而且，該方法流程簡單，易于操作，適于工業(yè)應(yīng)用，鐵精礦的生產(chǎn)成本顯著降低。

下面參考具體實施例，對本實用新型進行說明，需要說明的是，這些實施例僅僅是說明性的，而不能理解為對本實用新型的限制。

實施例1

利用本實用新型的方法，以某地拜耳法赤泥為原料制備鐵精礦，其中，該赤泥的的TFe質(zhì)量分數(shù)為21.52％，具體方法如下：

(1)將赤泥加水調(diào)漿，并加入2kg/t的六偏磷酸鈉作為分散劑，消除溶液中的磁性顆粒和非磁性顆粒異相絮凝，實現(xiàn)分散。

(2)將步驟(1)得到的混合物中添加表面活性劑油酸和煤油的乳化液使弱磁性顆粒疏水化，其中油酸用量為1.5kg/t，煤油用量為3kg/t，并且進行高速機械攪拌調(diào)漿，攪拌機轉(zhuǎn)速為1000r/min，攪拌時間為10min，使疏水顆粒發(fā)生疏水絮凝。

(3)將步驟(2)經(jīng)過選擇性疏水絮凝法處理過的礦漿輸送至強磁選機進行分選，背景場強為0.8T。最終獲得的鐵精礦的鐵品位為43.37％，鐵回收率為57.21％。

實施例2

利用本實用新型的方法，以某地鋁土礦為原料制備鐵精礦，其中，該鋁土礦的的TFe質(zhì)量分數(shù)為11.52％，具體方法如下：

(1)將鋁土礦加水調(diào)漿，并加入2.5kg/t的六偏磷酸鈉作為分散劑，消除溶液中的磁性顆粒和非磁性顆粒異相絮凝，實現(xiàn)分散。

(2)將步驟(1)得到的混合物中添加表面活性劑油酸和煤油的乳化液使弱磁性顆粒疏水化，其中油酸用量為1.5kg/t，煤油用量為3.5kg/t，并且進行高速機械攪拌調(diào)漿，攪拌機轉(zhuǎn)速為1200r/min，攪拌時間為13min，使疏水顆粒發(fā)生疏水絮凝。

(3)將步驟(2)經(jīng)過選擇性疏水絮凝法處理過的礦漿輸送至強磁選機進行分選，背景場強為0.9T。最終獲得的鐵精礦的鐵品位為38.37％，鐵回收率為56.41％。

實施例3

利用本實用新型的方法，以某地拜耳法赤泥為原料制備鐵精礦，其中，該赤泥的TFe質(zhì)量分數(shù)為21.52％，具體方法如下：

(1)將赤鐵礦加水調(diào)漿，并加入3kg/t的六偏磷酸鈉作為分散劑，消除溶液中的磁性顆粒和非磁性顆粒異相絮凝，實現(xiàn)分散。

(2)將步驟(1)得到的混合物中添加表面活性劑油酸和煤油的乳化液使弱磁性顆粒疏水化，其中油酸用量為2.0kg/t，煤油用量為4kg/t，并且進行高速機械攪拌調(diào)漿，攪拌機轉(zhuǎn)速為1300r/min，攪拌時間為15min，使疏水顆粒發(fā)生疏水絮凝。

(3)將步驟(2)經(jīng)過選擇性疏水絮凝法處理過的礦漿輸送至強磁選機進行分選，背景場強為0.8T。最終獲得的鐵精礦的鐵品位為53.37％，鐵回收率為58.21％。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。