本发明涉及一种方法，具体涉及一种合铁矿的阶磨阶选制砂棒磨方法，属于选矿工艺、黑色金属矿选矿技术领域。
背景技术：
自19世纪末开始,人们已经用各种磁选机从弱磁性物料中分离强磁性物料的实践。磁分离技术在铁矿选矿领域占有重要的一席之地,成为物料分离的主要方法之一。我国的铁矿资源与国外铁矿相比富矿少、贫矿多，具有贫、细、杂等特点，嵌布粒度细且与脉石矿物紧密共生，分选难度大。随着近年来钢铁工业的快速发展，国内钢铁企业对铁精矿和高品位铁矿石的需求越来越大，大部分依靠进口铁矿石，2018年铁矿石进口量高达10亿吨，铁矿石价格受制于国际矿业巨头，钢铁企业的经营利润大部分被国际矿业巨头挤占，严重威胁着我国的国民经济安全。
上世纪九十年代，随着我国对低品位贫磁铁矿的开采，为降低磨矿、选矿成本，首先开发出贫磁铁矿的磨矿-弱磁阶磨阶选工艺，推动了鞍山式石英型贫磁铁矿的高效低成本利用。近年来，随着赣州院slon立环高梯度强磁机的大规模工业应用，在选矿科技工作者的共同努力下，对简单的赤铁矿、磁铁矿混合铁矿，开发出了磨矿-弱磁-隔渣-强磁阶磨阶选工艺，对降低这类混合铁矿的磨矿生产成本起到促进作用。
随着我国对生态环保建设的日趋重视，严禁开山炸石和江、河、湖里采砂，而国家加大基础设施建设和房地产开发需要大量的建筑石料和建设用砂，石料供求关系向卖方倾斜更为严重，我国东部发达地区尤为突出。建筑机制砂粒度要求为0.15-5mm，在高标准、严要求的环保高压态势下，通过阶磨阶选工艺提前抛出部分低品位粗粒级尾矿并通过高频细筛制砂，不但能够减少进入二段球磨的入选矿量、降低磨矿和后序选别成本，而且把原来难处理的细粒级湿尾变为机制砂产品、提升铁尾矿产品的附加值。因此，研究一种混合铁矿的阶磨阶选制砂棒磨工艺和方法，生产流程简单、能够宽粒级入选，提前抛出部分低品位粗粒级尾矿并生产出机制砂，实现短流程、投资少、宽粒级分选，具有重要的生产实践意义，在同类混合铁矿山具有示范意义和推广价值。
技术实现要素：
本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种合铁矿的阶磨阶选制砂棒磨方法，该技术方案含磁铁矿、赤褐铁矿、菱铁矿等的难选混合铁矿的阶磨阶选制砂棒磨工艺，利用磁力-重力复合力场选矿机，采用外置磁系、内分选筒的结构，宽粒级入选，取消除渣筛隔粗工艺，在一台选矿设备内同时回收磁铁矿、赤铁矿和菱铁矿，减少选别环节，简化生产流程，提前抛出部分低品位粗粒级尾矿并生产机制砂，减少二段磨矿的入磨矿量，降低磨矿电耗，大幅度减少细粒级湿尾量，改善后序浮选选别条件。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种合铁矿的阶磨阶选制砂棒磨方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：棒磨：小于12mm混合铁矿石给入棒磨机，磨矿浓度为82-84%，排矿粒度小于3mm，小于0.074mm含量20%左右，实现部分粗颗粒嵌布的脉石矿物和铁矿物单体解离，排矿浓度在82-84%之间；
步骤2：调浆：将棒磨机高浓度排矿用管道引到磁力-重力复合力场选矿机的给矿箱内，加水调浆至适宜于分选作业要求的矿浆浓度，质量分数为45-55%；
步骤3：复合力场选矿机分选粗粒抛尾：采用磁力-重力复合力场选矿机，在一台选别设备上实现磁铁矿强磁性矿物和赤铁矿、菱铁矿弱磁性矿物的有效回收，磁场强度4000-8000oe，提前抛出部分低品位粗粒级尾矿，精矿品位提高4-7个百分点；
步骤4：精矿、尾矿分别收集：经漂洗水漂洗后的精矿被吸附到精矿槽上方后，脱离磁系区域用冲洗水冲洗到精矿溜槽，进入到旋流器给矿泵池；铁品位合格的尾矿用管道自流到尾矿泵池；
步骤5：尾矿高频细筛制砂：小于3mm粗粒铁品位合格的尾矿泵送到负倾角高频细筛，用0.3mm的筛网筛分脱水，筛上＞0.3mm部分成为建筑机制砂，筛下矿浆成为尾矿；
步骤6：精矿旋流器分级：精矿用渣浆泵送到φ500×4旋流器组，经旋流器分级，旋流器底流进入二段球磨再磨、溢流进入后续作业选别。
作为本发明的一种改进，所述步骤1混合铁矿为磁铁矿、赤褐铁矿、菱铁矿、黄铁矿、硅酸铁等混合矿矿石，含铁品位tfe=15-52%，不受上述各铁矿物所占比例的影响。
作为本发明的一种改进，在步骤2中，所述磁力-重力复合力场选矿机给矿浓度质量分数控制在45-55%，磁场强度4000-8000oe，负倾角高频细筛的倾角-1~-5度，筛孔0.3mm的筛网。
相对于现有技术，本发明具有如下优点，1）该技术方案在一段棒磨后经调浆利用磁力-重力复合力场选矿机粗粒抛尾，抛尾产率15-30%，提前脱泥改善后序浮选选别条件，减少浮选药剂消耗，提高浮选选别精度；2）该技术方案阶磨阶选提前粗粒抛尾，有利于尾矿资源化综合利用，改善并提高尾矿入库粒度组成，大幅度减少细粒级湿尾量，减少湿尾入库堆放量；3）该技术方案中阶磨阶选提前抛尾的小于3mm的粗粒尾矿泵送到负倾角高频细筛，用0.3mm的筛网筛分脱水制砂，提前抛尾的尾矿有50-60%的矿量成为建筑机制砂，机制砂售价为70-100元/吨，一个棒磨系列每天可产生2万元左右的经济效益；4）该方案中，阶磨阶选提前抛尾产率15-30%，二段球磨给矿量减少，二段球磨负荷相应减轻，通过平衡一二段磨矿负荷进一步提高了磨矿台时，降低磨矿电耗；5）阶磨阶选提前抛尾，提高了二段球磨铁品位提高4-7个百分点，减少了轻矿物、重矿物对旋流器分级的干扰，有利于磨矿细度的稳定，提高后序弱磁-强磁系统的磁选精度。
附图说明
图1为混合铁矿的阶磨阶选制砂棒磨工艺流程图。
图2为棒磨-球磨连续磨矿工艺流程图。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。
实施例1：参见图1-图2，一种合铁矿的阶磨阶选制砂棒磨方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：棒磨：小于12mm混合铁矿石给入棒磨机，磨矿浓度为82-84%，排矿粒度小于3mm，小于0.074mm含量20%左右，实现部分粗颗粒嵌布的脉石矿物和铁矿物单体解离，排矿浓度在82-84%之间；
步骤2：调浆：将棒磨机高浓度排矿用管道引到磁力-重力复合力场选矿机的给矿箱内，加水调浆至适宜于分选作业要求的矿浆浓度，质量分数为45-55%；
步骤3：复合力场选矿机分选粗粒抛尾：采用磁力-重力复合力场选矿机，在一台选别设备上实现磁铁矿强磁性矿物和赤铁矿、菱铁矿弱磁性矿物的有效回收，磁场强度4000-8000oe，提前抛出部分低品位粗粒级尾矿，精矿品位提高4-7个百分点；
步骤4：精矿、尾矿分别收集：经漂洗水漂洗后的精矿被吸附到精矿槽上方后，脱离磁系区域用冲洗水冲洗到精矿溜槽，进入到旋流器给矿泵池；铁品位合格的尾矿用管道自流到尾矿泵池；
步骤5：尾矿高频细筛制砂：小于3mm粗粒铁品位合格的尾矿泵送到负倾角高频细筛，用0.3mm的筛网筛分脱水，筛上＞0.3mm部分成为建筑机制砂，筛下矿浆成为尾矿；
步骤6：精矿旋流器分级：精矿用渣浆泵送到φ500×4旋流器组，经旋流器分级，旋流器底流进入二段球磨再磨、溢流进入后续作业选别。
所述步骤1混合铁矿为磁铁矿、赤褐铁矿、菱铁矿、黄铁矿、硅酸铁等混合矿矿石，含铁品位tfe=15-52%，不受上述各铁矿物所占比例的影响。经过上述阶磨阶选制砂棒磨工艺，宽粒级矿浆经磁力-重力复合力场选矿机提前抛出部分低品位粗粒级尾矿用于制砂。经过如图1所示的阶磨阶选制砂棒磨工艺流程，在给矿品位46.87%时，最终得到粗精矿tfe=52.87%、尾矿tfe=22.28%的分选结果，粗粒抛尾产率19.62%，金属回收率90.67%；与图2所示的棒磨-球磨连续磨矿相比，二段球磨和后序选别作业可减少矿量19.62%，降低磨矿生产成本和选矿药剂消耗；减少细粒级湿尾量，同时生产出产率11.78%机制砂。
在步骤2中，所述磁力-重力复合力场选矿机给矿浓度质量分数控制在45-55%，磁场强度4000-8000oe，负倾角高频细筛的倾角-1~-5度，筛孔0.3mm的筛网。本发明的关键在于对棒磨排矿经调浆利用磁力-重力复合力场选矿机，在一台设备上实现磁铁矿强磁性矿物和赤铁矿、菱铁矿弱磁性矿物的有效回收，提前抛出部分低品位粗粒级尾矿，精矿品位提高4-7个百分点，提前抛出的粗粒尾矿的铁品位低于现有流程的最终尾矿铁品位。简化了难选混合铁矿的阶磨阶选工艺流程，由原来的弱磁-浓缩-除渣-强磁多段选别减少为一台设备选别，缩短选别流程，减少厂房场地占用，职工操作方便。利用重力、磁力和离心力协同作用，对入选混合矿石进行强磁性矿物和弱磁性矿物的充分回收，由于其磁性产品排矿区没有明显限制的分选带，所以不存在因偶尔夹带的粗颗粒刮伤磁力分选筒的现象，可以实现-15mm宽粒级矿浆入选。阶磨阶选提前抛尾的小于3mm铁品位合格的粗粒尾矿泵送到负倾角高频细筛，用0.3mm的筛网筛分脱水制砂，提前抛尾的尾矿有50-60%的矿量＞0.3mm，成为建筑机制砂。
应用实施例1：
经过如图1所示的阶磨阶选制砂棒磨工艺流程，利用磁力-重力复合力场选矿机提前抛出部分低品位粗粒级尾矿用于制砂。在给矿品位45.75%、给矿浓度65%时，最终得到粗精矿tfe53.66%，尾矿tfe23.62%、磁性铁fe3o4含量0.518%的分选结果，粗粒抛尾产率20.27%， 0.3mm机制砂产率11.35%；与图2所示的原有棒磨-球磨连续磨矿工艺相比，二段球磨和后序选别作业可减少矿量20.27%，降低磨矿生产成本和选矿药剂消耗，减少细粒级湿尾量11.35%。
应用实施例2：
经过如图1所示的阶磨阶选制砂棒磨工艺流程，利用磁力-重力复合力场选矿机提前抛出部分低品位粗粒级尾矿用于制砂。在给矿品位44.54%、给矿浓度50-65%时，最终得到粗精矿tfe51.25%，尾矿tfe20.82%、磁性铁fe3o4含量0.618%的分选结果，粗粒抛尾产率22.05%， 0.3mm机制砂产率13.2%；与图2所示的原有棒磨-球磨连续磨矿工艺相比，二段球磨和后序选别作业可减少矿量22.05%，降低磨矿生产成本和选矿药剂消耗，减少细粒级湿尾量13.2%。
需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。
1.一种合铁矿的阶磨阶选制砂棒磨方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：棒磨：小于12mm混合铁矿石给入棒磨机，磨矿浓度为82-84%，排矿粒度小于3mm，小于0.074mm含量20%左右，实现部分粗颗粒嵌布的脉石矿物和铁矿物单体解离，排矿浓度在82-84%之间；
步骤2：调浆：将棒磨机高浓度排矿用管道引到磁力-重力复合力场选矿机的给矿箱内，加水调浆至适宜于分选作业要求的矿浆浓度，质量分数为45-55%；
步骤3：复合力场选矿机分选粗粒抛尾：采用磁力-重力复合力场选矿机，在一台选别设备上实现磁铁矿强磁性矿物和赤铁矿、菱铁矿弱磁性矿物的有效回收，磁场强度4000-8000oe，提前抛出部分低品位粗粒级尾矿，精矿品位提高4-7个百分点；
步骤4：精矿、尾矿分别收集：经漂洗水漂洗后的精矿被吸附到精矿槽上方后，脱离磁系区域用冲洗水冲洗到精矿溜槽，进入到旋流器给矿泵池；铁品位合格的尾矿用管道自流到尾矿泵池；
步骤5：尾矿高频细筛制砂；
步骤6：精矿旋流器分级。
2.根据权利要求1所述的合铁矿的阶磨阶选制砂棒磨方法，其特征在于，所述步骤1混合铁矿为磁铁矿、赤褐铁矿、菱铁矿、黄铁矿、硅酸铁等混合矿矿石，含铁品位tfe=15-52%。
3.根据权利要求2所述的合铁矿的阶磨阶选制砂棒磨方法，其特征在于，在步骤2中，所述磁力-重力复合力场选矿机给矿浓度质量分数控制在45-55%，磁场强度4000-8000oe，负倾角高频细筛的倾角-1~-5度，筛孔0.3mm的筛网。
4.根据权利要求1所述的合铁矿的阶磨阶选制砂棒磨方法，其特征在于，所述步骤5：尾矿高频细筛制砂：小于3mm粗粒铁品位合格的尾矿泵送到负倾角高频细筛，用0.3mm的筛网筛分脱水，筛上＞0.3mm部分成为建筑机制砂，筛下矿浆成为尾矿。
5.根据权利要求1所述的合铁矿的阶磨阶选制砂棒磨方法，其特征在于，所述步骤6：精矿旋流器分级：精矿用渣浆泵送到φ500×4旋流器组，经旋流器分级，旋流器底流进入二段球磨再磨、溢流进入后续作业选别。
技术总结