阅读说明：本技术 一种利用矿山尾矿细泥制备碱性球团矿的方法 (Method for preparing alkaline pellet ore by using mine tailing fine mud ) 是由 高恩 余东晓 杨大兵 刘和平 罗之礼 毛少波 张�浩 谭铭 谢百勤 黄金涛 于 2020-04-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及球团矿制备工艺领域,尤其涉及一种利用矿山尾矿细泥制备碱性球团矿的方法。本发明所设计的利用矿山尾矿细泥制备碱性球团矿的方法,包括步骤：1)矿山尾矿细泥的预处理：首先对矿山尾矿细泥进行分别进行搅拌、分选工序得到分选后的矿山尾矿细泥；然后对分选后的矿山尾矿细泥进行浓缩、过滤烘干、高压辊磨得到矿山尾矿粉；2)配料：按照质量份数,矿山尾矿粉3.3～4.5份,铁精矿粉100份,粘结剂1.5～1.8份,进行混合得到混合料；3)造球：将混合料经过圆盘造球机进行造球得到生球；4)焙烧：将生球输送到链篦机上依次进行干燥、预热、焙烧和冷却工序得到成品球团矿。本发明资源化利用矿山尾矿细泥制备得到碱度为1.0～1.3的碱性球团矿。(The invention relates to the field of pellet preparation processes, in particular to a method for preparing alkaline pellets by using mine tailing fine mud. The invention discloses a method for preparing alkaline pellets by using mine tailing fine mud, which comprises the following steps: 1) pretreatment of mine tailing fine mud: firstly, respectively stirring and sorting mine tailing fine mud to obtain sorted mine tailing fine mud; then concentrating, filtering, drying and high-pressure roller milling the separated fine mud of the mine tailings to obtain mine tailing powder; 2) preparing materials: mixing 3.3-4.5 parts of mine tailing powder, 100 parts of iron concentrate powder and 1.5-1.8 parts of binder according to parts by weight to obtain a mixture; 3) pelletizing: pelletizing the mixture by a disc pelletizer to obtain green pellets; 4) roasting: and conveying the green pellets to a chain grate machine for drying, preheating, roasting and cooling in sequence to obtain finished pellet ore. The alkaline pellet ore with alkalinity of 1.0-1.3 is prepared by recycling mine tailing fine mud.)

一种利用矿山尾矿细泥制备碱性球团矿的方法

技术领域

本发明涉及球团矿制备工艺领域，尤其涉及一种利用矿山尾矿细泥制备碱性球团矿的方法。

背景技术

球团矿是高炉炼铁用主要原料之一，目前我国球团矿主要生产的是普通酸性球团矿。酸性球团矿是自然碱度的球团矿，SiO₂和Al₂0₃等元素含量比较高，而钙镁等碱性物的含量少，为了平衡高炉中炉渣碱度，通常会配合碱性球团矿使用。目前碱性球团矿是一种能满足钢铁冶炼要求的球型含铁料，它是由细磨的铁精矿或其它含铁粉料与添加剂或粘结剂按一定比例配料、造球后，采用干燥、焙烧等方法使之发生一系列物理化学变化而硬化固结得到的，现有技术利用矿山尾矿细泥用于生产球团矿已有相关报道，如申请号为201510508537.3的发明专利申请文件中记载了“1，经选矿工序对尾矿泥进行处理获得的含CaO和MgO含量高的尾矿粉；2，尾矿粉预焙烧；3，配料；4，混匀、造球；5，焙烧；但是该专利申请生产得到的熔剂性MgO球团矿的二元碱度在0.7以下，其碱度较小，仍不能满足高炉炼铁使用的碱性球团矿的要求。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种利用矿山尾矿细泥制备碱性球团矿的方法，能够资源化利用矿山尾矿细泥制备得到碱度为1.0～1.3的碱性球团矿。

为实现上述目的，本发明所设计的利用矿山尾矿细泥制备碱性球团矿的方法，包括步骤：

1)矿山尾矿细泥的预处理：首先对矿山尾矿细泥原料分别进行搅拌、分选工序得到分选后的矿山尾矿细泥；然后对分选后的矿山尾矿细泥进行浓缩、过滤烘干、高压辊磨得到矿山尾矿粉；

2)配料：按照质量份数，矿山尾矿粉3.3～4.5份，铁精矿粉100份，粘结剂1.5～1.8份，进行混合得到混合料；

3)造球：将混合料经过圆盘造球机进行造球得到生球；

4)焙烧：将生球输送到链篦机上依次进行干燥、预热、焙烧和冷却工序得到成品球团矿。

作为优选方案，所述步骤1)中矿山尾矿细泥原料为尾矿库堆积的尾矿细泥，其含有的成分及其质量百分比为：CaO≥42％、MgO≥9％、SiO₂≥5.65％。

作为优选方案，所述步骤1)中分选工序采用溜槽分选工艺，所述溜槽采用高频振动螺旋溜槽，螺旋溜槽螺距h/D为0.32～0.6；具体的分选过程为：螺旋溜槽连接振动器，开启振动器，矿浆从给矿斗给矿，给水斗给水，给入的矿浆在重力作用下，沿螺旋线向下做离心回转运动，矿物颗粒在往复的振动，增加矿物颗粒自身的动能，与此同时矿物颗粒相互作用，粗颗粒密度大矿物运动螺旋溜槽内侧运动，细颗粒密度小的矿物向螺旋外侧运动，固体颗粒在弱紊流作用下松散，按流膜分选原理分层，进入底层的重矿物受到槽底摩擦力影响，运动速度较低，离心力惯性较小，沿槽面最大倾斜方向，趋向槽内运动；而那些掺杂微颗粒受到震动影响，被挤压至上层，受到水流作用，速度加快，被甩向槽面外侧；在不断震动作用下重矿物与微矿物渐渐形成分带层，平铺在槽面，随着矿物颗粒的运动趋向平稳，分带层完成，从而实现最后分选，分选后矿山尾矿细泥的矿物成分满足CaO≥56％，MgO≥14.6％，SiO₂≤3.8％。采用高频振动螺旋溜槽分选工艺，矿物分选精度高。

作为优选方案，所述步骤1)中高压辊磨使矿山尾矿粉的粒径达到200目占比达到98％以上，325目占比为90～92％以上。

作为优选方案，所述步骤2)中粘结剂为膨润土或有机粘结剂。

作为优选方案，所述步骤3)中生球的粒径8～16mm。

作为优选方案，所述步骤4)中所述干燥：温度为250～350℃，时间为3～5分钟；所述预热：温度为850～1050℃，时间为20～25分钟；所述焙烧：温度为1200～1300℃，时间为12～18分钟；所述冷却：温度≤150℃，时间为2～5分钟。本发明采用预热温度为850～1050℃，目的是充分使碳酸盐分解。

本发明的优点在于：与传统的利用矿山尾矿细泥用于生产球团矿的工艺相比，本发明综合考虑球团矿的碱度、强度以及成本，调整配料的成分比例，得到碱度为1.0～1.3，抗压强度为2548N/个球以上；而且本发明一方面利用了矿山尾矿细泥成分中其钙、镁含量较高，满足碱度要求，使用大量堆积的矿山尾矿细泥，节省了制备球团矿的原料成本；另一方面利用了矿山尾矿细泥本身粒度细的特点，有利于球团成球，可部分代替粘结剂，同时，降低粘结剂的添加，可降低球团矿中的SiO₂、Al₂O₃含量，进一步提高球团的抗压强度。

附图说明

图1为本发明利用矿山尾矿细泥制备碱性球团矿的工艺流程图。

具体实施方式

为更好地理解本发明，以下将结合附图和具体实例对发明进行详细的说明。

实施例1

结合图1所示，利用矿山尾矿细泥制备碱性球团矿的方法，包括步骤：

1)矿山尾矿细泥的预处理：首先对矿山尾矿细泥进行分别进行搅拌、分选工序得到分选后的矿山尾矿细泥；搅拌时间控制30s，对矿山尾泥起擦洗作用，使矿山尾泥中石英砂颗粒与矿物有效分散；分选工序采用溜槽分选工艺，溜槽采用高频振动螺旋溜槽，螺旋溜槽螺距h/D为0.32，分选后矿山尾矿细泥的矿物成分及质量百分比为CaO：58％，MgO为15.8％，SiO₂为3.2％，利用溜槽分选工艺得到高含量的CaO和MgO以及低含量的SiO₂。

然后对分选后的矿山尾矿细泥进行浓缩、过滤烘干、对烘干后粘结成饼状的碱性矿物进行磨粉得到矿山尾矿粉，使其松散并进一步提高细度，所得到尾矿-200目占比为99.2％，-325目占比为91.4％。

2)配料：按照质量份数，矿山尾矿粉34.1份，铁精矿粉100份，膨润土1.6份，进行混合得到混合料；

3)造球：将混合料经过圆盘造球机进行造球得到生球，筛分后取8～16mm为合格生球，合格生球落下强度平均为5.2次/个0.5m；

4)焙烧：将生球输送到链篦机上依次进行干燥、预热、焙烧和冷却工序得到成品球团矿；干燥为250℃，时间为3分钟；预热为850℃，时间为25分钟；焙烧：温度为1200℃，时间为18分钟；冷却为150℃，时间为2分钟。

本实施例制备的球团矿，球团矿碱度为1.2倍；MgO含量为0.58％，抗压强度可达到2564N/个球以上。

实施例2

结合图1所示，利用矿山尾矿细泥制备碱性球团矿的方法，包括步骤：

1)矿山尾矿细泥的预处理：首先对矿山尾矿细泥进行分别进行搅拌、分选工序得到分选后的矿山尾矿细泥；搅拌时间控制60s，对矿山尾泥起擦洗作用，使矿山尾泥中石英砂颗粒与矿物有效分散；分选工序采用溜槽分选工艺，溜槽采用高频振动螺旋溜槽，螺旋溜槽螺距h/D为0.4，分选后矿山尾矿细泥的矿物成分及其质量百分比为CaO：62％，MgO：15.6％，SiO₂：2.4％，利用溜槽分选工艺得到高含量的CaO和MgO以及低含量的SiO₂。

然后对分选后的矿山尾矿细泥进行浓缩、过滤烘干、对烘干后粘结成饼状的碱性矿物进行磨粉得到矿山尾矿粉，使其松散并进一步提高细度，所得到尾矿-200目占比为98.9％，-325目占比为91.9％。

2)配料：按照质量份数，矿山尾矿粉3.9份，铁精矿粉100份，粘结剂1.8份，进行混合得到混合料；

3)造球：将混合料经过圆盘造球机进行造球得到生球，筛分后取8～16mm为合格生球，合格生球落下强度平均为4.9次/个0.5m；

4)焙烧：将生球输送到链篦机上依次进行干燥、预热、焙烧和冷却工序得到成品球团矿；干燥为350℃，时间为3分钟；预热为1050℃，时间为20分钟；焙烧：温度为1200℃，时间为18分钟；冷却为100℃，时间为5分钟。

本实施例制备的球团矿，球团矿碱度为1.15倍；MgO含量为0.62％，抗压强度可达到2548N/个球以上。

实施例3

结合图1所示，利用矿山尾矿细泥制备碱性球团矿的方法，包括步骤：

1)矿山尾矿细泥的预处理：首先对矿山尾矿细泥进行分别进行搅拌、分选工序得到分选后的矿山尾矿细泥；搅拌时间控制45s，对矿山尾泥起擦洗作用，使矿山尾泥中石英砂颗粒与矿物有效分散；分选工序采用溜槽分选工艺，溜槽采用高频振动螺旋溜槽，螺旋溜槽螺距h/D为0.5，分选后矿山尾矿细泥的矿物成分及其质量百分比为CaO：57.5％，MgO：15.6％，SiO₂：3.1％，利用溜槽分选工艺得到高含量的CaO和MgO以及低含量的SiO₂。

然后对分选后的矿山尾矿细泥进行浓缩、过滤烘干、对烘干后粘结成饼状的碱性矿物进行磨粉得到矿山尾矿粉，使其松散并进一步提高细度，所得到尾矿-200目占比为99.0％，-325目占比为90.4％。

2)配料：按照质量份数，矿山尾矿粉3.5份，铁精矿粉100份，粘结剂1.6份，进行混合得到混合料；

3)造球：将混合料经过圆盘造球机进行造球得到生球，筛分后取8～16mm为合格生球，合格生球落下强度平均为5.1次/个0.5m；

4)焙烧：将生球输送到链篦机上依次进行干燥、预热、焙烧和冷却工序得到成品球团矿；干燥为300℃，时间为4分钟；预热为900℃，时间为22分钟；焙烧：温度为1250℃，时间为15分钟；冷却为120℃，时间为3分钟。

本实施例制备的球团矿，球团矿碱度为1.3倍；MgO含量为0.68％，抗压强度可达到2554N/个球以上。

实施例4

结合图1所示，利用矿山尾矿细泥制备碱性球团矿的方法，包括步骤：

1)矿山尾矿细泥的预处理：首先对矿山尾矿细泥进行分别进行搅拌、分选工序得到分选后的矿山尾矿细泥；搅拌时间控制40s，对矿山尾泥起擦洗作用，使矿山尾泥中石英砂颗粒与矿物有效分散；分选工序采用溜槽分选工艺，溜槽采用高频振动螺旋溜槽，螺旋溜槽螺距h/D为0.6，分选后矿山尾矿细泥的矿物成分及其质量百分比为CaO：58％，MgO为15.7％，SiO₂：3.1％，利用溜槽分选工艺得到高含量的CaO和MgO以及低含量的SiO₂。

然后对分选后的矿山尾矿细泥进行浓缩、过滤烘干、对烘干后粘结成饼状的碱性矿物进行磨粉得到矿山尾矿粉，使其松散并进一步提高细度，所得到尾矿-200目占比为98.2％，-325目占比为92％。

2)配料：按照质量份数，矿山尾矿粉4.0份，铁精矿粉100份，粘结剂1.6份，进行混合得到混合料；

3)造球：将混合料经过圆盘造球机进行造球得到生球，筛分后取8～16mm为合格生球，合格生球落下强度平均为5.0次/个0.5m；

4)焙烧：将生球输送到链篦机上依次进行干燥、预热、焙烧和冷却工序得到成品球团矿；干燥为320℃，时间为3.5分钟；预热为900℃，时间为22分钟；焙烧：温度为1220℃，时间为13分钟；冷却为90℃，时间为5分钟。

本实施例制备的球团矿，球团矿碱度为1.0倍；MgO含量为0.56％，抗压强度可达到2585N/个球以上。

实施例5

结合图1所示，利用矿山尾矿细泥制备碱性球团矿的方法，包括步骤：

1)矿山尾矿细泥的预处理：首先对矿山尾矿细泥进行分别进行搅拌、分选工序得到分选后的矿山尾矿细泥；搅拌时间控制50s，对矿山尾泥起擦洗作用，使矿山尾泥中石英砂颗粒与矿物有效分散；分选工序采用溜槽分选工艺，溜槽采用高频振动螺旋溜槽，螺旋溜槽螺距h/D为0.35，分选后矿山尾矿细泥的矿物成分及其质量百分比为CaO：58％，MgO：14.9％，SiO₂：3.7％，利用溜槽分选工艺得到高含量的CaO和MgO以及低含量的SiO₂。

然后对分选后的矿山尾矿细泥进行浓缩、过滤烘干、对烘干后粘结成饼状的碱性矿物进行磨粉得到矿山尾矿粉，使其松散并进一步提高细度，所得到尾矿-200目占比为98.9％，-325目占比为90.4％。

2)配料：按照质量份数，矿山尾矿粉3.3份，铁精矿粉100份，粘结剂1.5份，进行混合得到混合料；

3)造球：将混合料经过圆盘造球机进行造球得到生球，筛分后取8～16mm为合格生球，合格生球落下强度平均为5.0次/个0.5m；

4)焙烧：将生球输送到链篦机上依次进行干燥、预热、焙烧和冷却工序得到成品球团矿；干燥为300℃，时间为4分钟；预热为1000℃，时间为20分钟；焙烧：温度为1300℃，时间为15分钟；冷却为130℃，时间为3分钟。

本实施例制备的球团矿，球团矿碱度为1.25倍；MgO含量为0.68％，抗压强度可达到2568N/个球以上。

由上述的实施例可知，通过本发明利用矿山尾矿细泥制备碱性球团矿的方法，得到的碱性球团矿的碱度(CaO/SiO₂的比值)在1.0～1.3倍之间，抗压强度为2548N/个球以上，其碱度和抗压强度均满足高炉炼铁使用的碱性球团矿的要求，但是相比于传统利用消石灰等原料制作的碱性球团矿，本发明以矿山尾矿细泥为制备原料，降低了成本。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。