一種可控制鐵礦物反富集的磨礦分級系統及方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及礦石加工設備技術領域，具體設及一種可控制鐵礦物反富集的磨礦分 級系統及方法。
【背景技術】
[0002] 鐵礦石加工中，磨礦成本占加工總成本的50% W上。且隨著需加工處理鐵礦石嵌 布粒度逐漸變細，通常會采用二段或多段磨礦，運使得磨礦成本進一步增加。磨礦分級技術 作為選礦廠的核屯、工序，分級溢流粒度和返砂比是影響磨礦能耗、磨機臺時處理量及選別 指標的關鍵因素。
[0003] 目前二段磨(及多段磨）磨礦、中礦、粗精礦再磨分級基本上都是采用磨礦設備(球 磨機或立磨機）和水力旋流器組成的閉路磨礦回路：給礦先經水力旋流器分級，分級后的粗 顆粒(返砂或稱底流）進入磨機，磨礦產品再返回水力旋流器進行分級，分級后的細顆粒進 入后續選別流程。其中，水力旋流器是一種借助離屯、力實現按顆粒沉降速度分級的設備，其 分級原理為：礦漿由給礦管按切線方向進入圓柱形筒體后隨即繞軸線高速旋轉，產生很大 的離屯、力，礦漿中粒度和密度不同的顆粒由于受到的離屯、力不同，所W它們在旋流器中運 動速度、加速度及方向也各不相同，其中，粗而重的顆粒受的離屯、力大，被拋向筒壁，按螺旋 線軌跡下旋到底部，作為沉砂從沉砂出口排出；細而輕的顆粒受的離屯、力小，被帶到中屯、， 在錐形筒體中屯、形成內螺旋礦流向上運動，作為溢流從溢流管排出。
[0004] 旋流器分級過程中，由于磁/赤鐵礦有用礦物密度較大，而石英等脈石礦物密度 較小，因而會同時根據尺寸和密度進行分級，極易發生鐵礦物的反富集，使本來應該富集到 旋流器溢流的合格粒級(主要為已解離的合格粒級磁/赤鐵礦)進入底流，返回磨機中再磨， 并在磨礦分級回路中不斷循環，使磨礦分級回路返砂比增大，而粒度較粗的含石英連生體 貝1J易于進入溢流，造成磨機處理量降低、能耗增大、鐵礦物過磨、選礦指標降低等諸多問題。 表1為某鐵礦力水旋流器溢流和底流產品的粒級分布和鐵分布，由表可W看出，旋流溢流 品位只有62. 55%，而底流品位則為65. 48%，特別是-0. 05mm粒級中，底流品位高達71. 06% (而磁鐵礦理論品位為72. 4%)，運說明旋流器底流-0. 05mm粒級產物為磁鐵礦純礦物，而其 產率為64%，意味著64%本應進入溢流的合格磨礦產品卻進入底流返回磨機中再次研磨， 即發生了較為嚴重的鐵礦物反富集現象，運不僅降低了磨機處理能力，增加了磨礦能耗，還 容易造成鐵礦物過粉碎，影響其回收率，同時由于粗顆粒連生體進入溢流，也影響了精礦品 位。
[0005] 表1某鐵礦力水旋流器溢流和底流產品的粒級分布和鐵分布表
為了減小鐵礦物在旋流器沉砂中反富集，通常采取w下有兩種方式：1)優化磨礦分級 參數，提高旋流器分級效率，通過此種方式可W-定程度上減小鐵礦物在旋流器底流的反 富集，但由于鐵礦物和脈石本身存在密度差，已解離的細粒鐵礦物由于比重大，易于進入沉 砂，而大尺寸連生體尤其是貧連生體由于比重小，易于進入溢流，因此單純依靠提高旋流器 的分級效率來控制鐵礦物的反富集效果不太明顯。2)W細篩取代旋流器進行檢查分級。采 用細篩分級時，由于鐵礦物較重，易于進入篩下，一定程度可促使鐵礦正向富集，減小反富 集的效果比較明顯，但是，由于目前細篩的篩孔尺寸最小為0. 1mm，可分級粒度最低只能達 到0. 074mm，而現在國內大部分鐵礦要求磨礦合格粒度均W 0. 045mm或W下為基準，且細篩 的價格較高，篩網容易堵塞，因此該種方式的應用受到許多限制。

【發明內容】

[0006] 本發明要解決的技術問題是克服現有技術存在的不足，提供一種能夠減小鐵礦物 在沉砂中的反富集、提高磨機處理能力、降低磨礦能耗和提高精礦產品質量的可控制鐵礦 物反富集的磨礦分級系統及方法。
[0007] 為解決上述技術問題，本發明采用W下技術方案： 一種可控制鐵礦物反富集的磨礦分級系統，包括給礦礦漿槽、給礦累、雙溢流管旋流 器、沉砂礦漿槽、磨機、第一分選設備和開路磨礦磨機，所述雙溢流管旋流器設有旋流器進 口、沉砂出口、外溢流出口和內溢流出口，所述給礦礦漿槽的出口與給礦累的進口相連，所 述給礦累的出口與旋流器進口相連，所述沉砂出口與磨機的進口相連，所述磨機的出口與 給礦礦漿槽相連，所述外溢流出口與第一分選設備的進口相連，所述內溢流出口與開路磨 礦磨機的進口相連，所述開路磨礦磨機的出口與第一分選設備的進口相連。
[0008] 上述的磨礦分級系統，優選的，所述磨礦分級系統還包括第二分選設備，所述內溢 流出口還與第二分選設備的入口相連，所述第二分選設備的尾礦出口與所述沉砂礦漿槽的 進口相連。
[0009] 上述的磨礦分級系統，優選的，所述雙溢流管旋流器包括上部為圓筒形、下部為圓 錐形的筒體，所述筒體的頂部設有蓋板，筒體圓筒形部分的側壁上設有旋流器進口，所述旋 流器進口靠近蓋板設置且進口方向與筒體圓筒形部分的側壁相切，筒體圓錐形部分的底部 中屯、位置設有一個沉砂出口；所述蓋板上貫穿設有伸入筒體內部的外溢流管，所述外溢流 管的中屯、位置貫穿設置有內溢流管，所述外溢流管的出口為外溢流出口，所述內溢流管的 出口為內溢流出口。
[0010] 上述的磨礦分級系統，優選的，所述內溢流管伸出蓋板的高度與外溢流管伸出蓋 板的高度相同，且內溢流管的出口方向與外溢流管的出口方向相反。
[0011] 上述的磨礦分級系統，優選的，所述內溢流管伸入筒體內的長度大于外溢流管伸 入筒體內的長度，且所述內溢流管伸入筒體內的長度為筒體長度的60~90%。進一步優選的， 內溢流管伸入筒體內的長度為筒體長度的70~85%。
[0012] 上述的磨礦分級系統，優選的，所述內溢流管的直徑為所述外溢流管直徑的 60~90%。進一步優選的，內溢流管的直徑為所述外溢流管直徑的70~80%。
[0013] 上述的磨礦分級系統，優選的，所述沉砂出口的直徑為外溢流管的直徑的30~70%。 進一步優選的，所述沉砂出口直徑為外溢流管直徑的35~60%。所述沉砂出口直徑比普通旋 流器沉砂出口直徑要小，其直徑比普通旋流器沉砂出口直徑至少小10%，優選的比普通旋流 器沉砂出口直徑小20%，最優為普通旋流器沉砂出口直徑的55~70%。
[0014] 上述的磨礦分級系統，優選的，所述磨機為微細粒礦用磨機，可W為球磨機或立磨 機；所述第一分選設備為磁選機或者浮選機；所述開路磨礦磨機為球磨機或立磨機；所述 第二分選設備為弱磁選機或快速浮選機；所述給礦累為渣漿累。上述微細粒礦用磨機可W 為球磨機或立磨機。
[0015] 作為一個總的技術構思，本發明還提供一種磨礦分級方法，包括W下步驟： (1) 將含鐵礦物礦漿送入給礦礦漿槽，礦漿濃度為20~45%，再用給礦累將給礦礦漿槽中 的礦漿累入雙溢流管旋流器進行分級，給礦累的壓力為0. 1~0. 30MPa; (2) 將雙溢流管旋流器分級得到的沉砂產品送入沉砂礦漿槽，再由沉砂礦漿槽自流送 入磨機進行磨礦，磨礦產品送入步驟（1)中的給礦礦漿槽； (3) 將雙溢流管旋流器分級得到的外溢流產品送入第一分選設備進行分選，得到精礦 產品； (4) 將雙溢流管旋流器分級得到的內溢流產品送入開路磨礦磨機進行開路磨礦，磨礦 產品與雙溢流管旋流器的外溢流產品合并送入步驟（3)中的第一分選設備進行分選，得到 精礦產品；或者將雙溢流管旋流器分級得到的內溢流產品送入第二分選設備進行分選，得 到精礦產品，同時將分選尾礦送入步驟（2)中的沉砂礦漿槽，再由磨機進行磨礦后得到磨礦 產品并送入給礦礦漿槽。
[0016] 上述步驟（1)中，礦漿濃度進一步優選為25~40%，給礦累的壓力進一步優選 為0. 15~0. 25Mpa;上述第一分選設備和第二分選設備為磁選機或浮選機，當第一分選設 備和第二分選設備為磁選機時，第二分選設備的磁場強度為第一分選設備的磁場強度的 30~60%，優選為40~50%;當第一分選設備和第二分選設備為浮選機時，第二分選設備捕收 劑用量為第一分選設備分選所需捕收劑用量的20~60%，優選為30~50%，第二分選設備浮選 時間為第一分選設備浮選時間的15~60%，優選為20~40%。
[0017] 上述的磨礦分級方法，優選的，所述鐵礦物為磁鐵礦、赤鐵礦或者兩者的混合礦， 所述含鐵礦物給礦粒度為-200目占75% W上，磨礦細度-325目占80% W上。
[0018]與現有技術相比，本發明的優點在于：本發明可控制鐵礦物反富集的磨礦分級系 統采用雙溢流管旋流器，礦漿經過雙溢流管旋流器分級后，大部分細粒已解離鐵礦物及連 生