自然湿度下铁矿石或铁矿石产品的粉碎方法技术

本发明专利技术涉及一种在自然湿度下粉碎铁矿石或铁矿石产品(团矿料、烧结料等)的方法，该方法无需额外添加或烘干步骤，在技术和经济上都是可行的。本发明专利技术提供的粉碎方法使用高压研磨机(HPGR)、立式辊磨机(VRM)、辊式破碎机(RC)和至少10G的高加速度筛分机中的至少一种设备。至少10G的高加速度筛分机中的至少一种设备。至少10G的高加速度筛分机中的至少一种设备。

【技术实现步骤摘要】
自然湿度下铁矿石或铁矿石产品的粉碎方法


[0001]本专利技术涉及自然湿度下铁矿石或铁矿石产品的粉碎，尤其涉及一种对开采自矿山的、含有天然水分的铁矿石或铁矿石产品(团矿料、烧结料等)进行粉碎的方法。无论是方法本身还是对环境保护都具有重要意义。

技术介绍

[0002]粉碎是指将材料粉碎处理成半径较小的颗粒。
[0003]矿物粉碎设备可以由一个或多个操作单元组成。这些操作单元通常规模较大，能够每天处理上千吨矿石。
[0004]目前，铁矿石粉碎基本上采用两种方法：湿法粉碎和干法粉碎。
[0005]本专利技术提供一种对铁矿石或铁矿石产品进行粉碎的新方法：在自然湿度下粉碎。本专利技术提供的自然湿度粉碎方法适用于加工重量含水量低于12％的铁矿石或铁矿石产品(团矿料、烧结料等)。
[0006]自然湿度下的加工通常发生在采矿作业中，包括矿石(矿场)开采，以及筛分和压碎。之后，在加水的湿法粉碎过程中或在烘干的干法粉碎过程中使用本方法，使矿石可以继续后续加工。
[0007]细筛粉碎(产品粒度小于1毫米)需要筛分设备，以将细粒(所需产品)与粗粒分开，并将粗粒重新研磨，形成闭环。
[0008]文件BR 102015003408-3公开了一种在矿石加工中进行破碎、研磨和筛分之后提炼铁矿石的方法。但是，尽管该文件提出的系统使用干法粉碎，但要结合磁辊分离器、空气分级机、旋风分离器以及套筒过滤器来提炼铁矿石。此外，文件BR 102015003408-3中提出的方法适用于含2％至3％残留水分的材料。r/>[0009]在自然湿度下进行矿石破碎、研磨和筛分所面临的主要难题是生产出的产品粒径要小于16毫米，但常规筛分机无法有效地完成这项工作，因此无法保证产品的粒度。另外，由于潮湿而堵塞筛网等操作问题非常普遍。
[0010]所以，目前的粉碎方法都是完全湿法粉碎或完全干法粉碎。
[0011]干法及湿法加工
[0012]铁矿石中天然存在的重量含水量约为5％至12％。这种自然湿度使得矿石具有粘附性或高粘结性，从而使其难以加工。
[0013]干法加工是利用烘干机将矿石中的水分去除，使矿石中残留的重量含水量控制在1％以下。
[0014]图1示出了使用现有技术湿法提炼铁矿石(ROM-原矿)的过程。在湿法加工中，在破碎和筛分后需要向矿石中添加大量水。
[0015]破碎和筛分之后的步骤叫做研磨。该步骤的目的是进一步粉碎产品，以将颗粒半径调整到理想大小。通常情况下，该步骤与筛分步骤结合，利用水力旋流器或筛分机按照粒径筛分。
[0016]在湿法粉碎中，研磨通常是在耗水和耗电量都较高的球磨机中进行。
[0017]使用现有技术湿法加工铁矿石产品(团矿料、烧结料等)的路线见图2。从图中可看出，该方法需要两个研磨步骤和一个中间过滤步骤。
[0018]在铁矿石(ROM)的干法加工中，在研磨之前，还需一个烘干步骤，该步骤需要消耗大量的燃料来加热干燥空气。此外，烘干步骤需要大型设备来去除矿石加工和处理过程中产生的悬浮超细粉尘。
[0019]干法加工中的研磨步骤通常需要配合使用静态和/或动态分级机。如前所述，常用的研磨设备是球磨机，需要消耗大量电能。图3示出了使用现有技术干法提炼铁矿石的过程。
[0020]使用现有技术干法加工铁矿石产品(团矿料、烧结料等)的路线见图4。
[0021]现有技术在粉碎过程产生的问题
[0022]常规矿石和铁矿石产品粉碎加工使用大量水资源，和/或在烘干步骤使用大量能量和燃料。
[0023]由于高耗水、铁矿石超细粉耗散、燃烧残留物、悬浮颗粒(在烘干步骤中产生)以及高耗能等特性，传统铁矿石加工厂给环境带来了严重负面影响。
[0024]立式辊磨机、高压研磨机、辊式破碎机和高加速度筛分机
[0025]水泥和煤炭行业经常使用的研磨设备——例如立式辊磨机(VRM-立式辊磨机)、高压研磨机(HPGR-高压研磨机)和辊式破碎机(RC-辊式破碎机)——所处理的原料中含有天然水分。立式辊磨机(VRM)通常用于研磨煤、褐煤、石灰石、粘土、熟料等材料。
[0026]立式辊磨机(VRM)由一个转盘和多个辊子组成，辊子安装在转盘上，根据转盘的旋转而移动。材料从中心引入并移动到边缘，并在此过程中被辊子粉碎。辊磨机连接到液压系统，该液压系统会在需要更细的颗粒材料时改变轧辊压力。粉碎后，通过向上的热气流除去颗粒，同时加热烘干矿石，然后将矿石送至动态分级机，产出粒径小于所需粒径的颗粒，粗颗粒返回工作台继续研磨。因此，该设备是完全干法加工所需的一步，主要用于水泥行业。但也可选择通过转运来操作，无需空气来运输材料，也无需进行动态分级，但若这样做，必须在自然湿度下操作或在之前经过干燥步骤。
[0027]高压研磨机(HPGR)通常在矿石研磨步骤之前或之后应用，作为辅助研磨步骤。该设备由一对沿相反方向旋转的辊子组成，并由坚固的框架支撑。待研磨的材料被送入设备上部的辊子之间，该颗粒床层的压缩在尺寸大于最大进料颗粒半径的开口中进行。这样，就可以通过微粒间粉碎来减小粒径。与传统破碎机和粉碎机(例如球磨机)相比，高压研磨机具有更高的能源效率，因为材料颗粒的结构破碎伴有热量和噪音能量损失。
[0028]辊式破碎机(RC)一般在矿石的破碎阶段使用，例如辅助粉碎步骤。该设备由沿相反方向旋转的辊子组成，其工作原理是利用辊子粉碎其间的颗粒。向设备投喂一层细矿石，辊子同时接触颗粒。辊子开口小于最大粒径，根据需要的粒径调节最大粒径。例如，如果需要最大粒径是1毫米的产品，则机器开口应当被调节到同样或略小的数值。
[0029]高加速度筛分机(大于10G，其中G为重力加速度)具有高加速度筛网振动筛分系统，加强筛网上的矿石过筛效果，从而防止矿石堵塞并提高矿石被分类/分离的可能性。采用本专利技术所提出的筛网筛分时，无需向矿石喷水。
[0030]值得注意的是，高加速度筛分机和立式辊磨机(VRM)从未在铁矿石研磨/筛分中使
用过。另外，也从未使用过辊式破碎机(RC)来粉碎(小于1mm)细颗粒。
[0031]专利技术目的和优势
[0032]本专利技术的目的是提供一种在自然湿度下粉碎天然重量含水量达12％的铁矿石或铁矿石产品(团矿料、烧结料等)的方法，该方法无需额外添加水或者烘干步骤，在技术和经济上都是可行的。本专利技术的重点是通过用于处理化学和物理特性迥异的材料(例如煤、褐煤、石灰石、粘土和熟料)的设备来粉碎铁矿石或铁矿石产品。
[0033]本专利技术的另外一个目的是提高自然湿度下粉碎天然重量含水量达12％的铁矿石或铁矿石产品(团矿料、烧结料等)的效率，从而产出粒径小于16毫米的铁矿石颗粒，以及粒径小于0.074毫米的铁矿石产品颗粒(烧结料、团矿料，粉碎至食品和饲料级大小)。
[0034]本专利技术提出的粉碎方法拥有重要优势，有利于生产过程和环境保护：
[0035]-无需水资源或通过减少将要排入尾矿坝的水流量来减少粉碎过程中的用水，从而减少对环境的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在自然湿度下粉碎铁矿石或铁矿石产品的方法，其特征在于，所述方法使用高压研磨机(HPGR)、立式辊磨机(VRM)、辊式破碎机(RC)和至少10G的高加速度筛分机中的至少一种设备。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法先后依次使用高压研磨机(HPGR)和立式辊磨机(VRM)。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法先后依次使用立式辊磨机(VRM)和高压研磨机(HPGR)。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法使用高压研磨机(HPGR)和至少10G的高加速度筛分机形成一个闭环。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法使用立式辊磨机(VRM)和至少10G的高加速度筛分机形成一个闭环。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法先后依次使用高压研磨机(HPGR)、立式辊磨机(VRM)和至少10G的高加速度筛分机形成一个闭环。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法先后依次使用立式辊磨机(VRM)、高压研磨机(HPGR)和至少10G的高加速度筛分机形成一个闭环。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法先后依次使用至少10G的高加速度筛分机和高压研磨机(HPGR)进行处理。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法先后依次...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：淡水河谷公司，
类型：发明
国别省市：