專利名稱：硼鐵礦磁一重選分離綜合利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于礦產(chǎn)資源綜合利用領(lǐng)域，特別涉及一種用于對(duì)硼鐵礦磁—重選分離綜合利用的方法。
背景技術(shù)：
我國硼資源豐富，B2O3總貯量達(dá)3900多萬噸。按成因硼資源可分為沉積變質(zhì)型(硼鎂石礦、硼鐵礦)，現(xiàn)代鹽湖型(固體礦、液體礦)，矽卡巖型等三大類，其貯量分別占全國總貯量的60％，33％，1％?，F(xiàn)代鹽湖型礦及矽卡巖型礦因地處邊遠(yuǎn)及開發(fā)技術(shù)問題沒有大規(guī)模開發(fā)利用。目前我國硼原料工業(yè)(硼砂、硼酸)主要以沉積變質(zhì)型硼礦中的硼鎂石(俗稱白硼礦)為原料。硼鎂石礦結(jié)構(gòu)單一，易于加工，雖然B2O3品位較低(平均B2O3品位12～14％)，但經(jīng)我國自行開發(fā)的碳?jí)A法可以經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)硼砂，并形成了我國特有的硼化工工業(yè)體系。經(jīng)過40多年的開發(fā)利用硼鎂石礦保有儲(chǔ)量現(xiàn)已不足200萬噸(B2O3)，原有硼鎂石礦礦山礦源枯竭，部分礦山已閉礦轉(zhuǎn)產(chǎn)，硼鎂石礦的產(chǎn)量已遠(yuǎn)不能滿足硼工業(yè)的需要。多年來已迫使許多硼化工企業(yè)不得不使用B2O3品位不足10％的礦石生產(chǎn)，造成消耗大幅上升，成本增高，嚴(yán)重影響我國硼工業(yè)的生存、發(fā)展和進(jìn)步。開發(fā)新的硼資源已成為我國硼工業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。但硼鐵礦組成復(fù)雜，多元素共生。
遼寧硼鐵礦是原生硼鎂鐵礦(Ludwigite)經(jīng)地質(zhì)作用多數(shù)已分解較為完全的硼鎂石磁鐵礦型礦石。雖然該礦含TFe～30％，與目前東北地區(qū)鐵礦品位相近，但礦區(qū)鐵貯量?jī)H占全國鐵總貯量的1％左右。該礦含B2O3～7.5％，但B2O3貯量占全國B2O3總貯量的58％，是我國最重要的硼資源，該礦的開發(fā)必須以硼為主。
近年來，硼鐵礦綜合利用研究較多，其中有硼鐵礦化學(xué)處理最終產(chǎn)品為硼砂(硼酸)、碳酸鎂、鐵紅，以及硼鐵礦高爐冶煉硼鐵分離，產(chǎn)品為含B生鐵(生鐵含B～1.0％)和供硼化工生產(chǎn)使用的富硼渣二種方法進(jìn)行了大規(guī)模試驗(yàn)，但均未被化工部門所接受，其主要原因是這些成果未能為現(xiàn)有的硼化工生產(chǎn)提供所急需高品質(zhì)、高活性原料，或利用這些成果對(duì)原生產(chǎn)工藝改變太大，環(huán)保及附產(chǎn)品投資過高，資金來源難以解決。致使該礦至今未能得以開發(fā)利用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有硼鐵礦綜合利用不能提供高品質(zhì)、高活性硼工業(yè)原料、解決硼資源的匱乏問題，本發(fā)明提供一種硼鐵礦磁—重選分離綜合利用的方法，該方法使硼鐵礦中的B2O3最大限度的富集，為硼工業(yè)提供B2O3品位高，活性高，品優(yōu)價(jià)廉的原料；礦石中的磁鐵礦及與磁鐵礦緊密共生的部分B2O3最大限度的有效回收和利用。
本發(fā)明的技術(shù)方案是利用硼鐵礦中主要礦物間的磁性和粒度差異，采用階段磨礦、階段磁選、磁選—重選聯(lián)合選礦的方法，實(shí)現(xiàn)硼鐵礦中硼和鐵的分離，從硼鐵礦中生產(chǎn)硼精礦和含硼鐵精礦。所得硼精礦通過活化焙燒后，硼精礦中的B2O3可直接用于碳?jí)A法生產(chǎn)硼砂；所得含硼鐵精礦可采用直接還原—熔化分離生產(chǎn)鋼鐵產(chǎn)品和高活性富硼渣；也可作為含硼添加劑用于煉鐵原料-球團(tuán)礦/燒結(jié)礦的生產(chǎn)；還可以用含硼鐵精礦作為主體原料，經(jīng)過造塊(燒結(jié)/球團(tuán))入高爐冶煉生產(chǎn)低硼含硼生鐵。本發(fā)明的原礦及分選后各產(chǎn)品成分見附表附表 硼鐵礦磁—重選分離綜合利用各種產(chǎn)物化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))％TFeB2O3SiO2AL2O3MgO CaO S PULos原 礦25.208.4019.821.1127.041.300.7000.0400.0272 5.83硼 精 礦5.67 13.13 25.680.4242.800.12--0.0018 -含硼鐵精礦55.865.243.04 0.1010.210.050.7800.0190.000751.25尾 礦3.90 1.3448.73- 21.89- --0.045 -使用本發(fā)明首先為硼化工工業(yè)提供了優(yōu)質(zhì)原料，解決硼資源的匱乏問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了資源的合理綜合利用1)可將原礦中B2O3主要富集于硼精礦中，鐵主要富集于含硼鐵精礦中，硼鐵礦的主體礦物可以實(shí)現(xiàn)有效分離。
2)硼精礦利用本發(fā)明中的活化焙燒技術(shù)，焙燒后B2O3的活化率可達(dá)到85％以上，優(yōu)于目前以白硼礦(硼鎂石礦)為原料的生產(chǎn)中B2O3的活化率要求指標(biāo)(80～85)，更優(yōu)于硼鐵礦(黑硼礦)直接焙燒后B2O3的活化率(70～75)，且焙燒條件寬松，多種工藝裝備均可作為焙燒設(shè)備。焙燒后的硼精礦可直接用于碳?jí)A法生產(chǎn)硼砂。
3)含硼鐵精礦利用本發(fā)明中的技術(shù)，成為煉鐵工業(yè)的含硼添加劑或生產(chǎn)低含硼生鐵原料，利用價(jià)值高，用途廣泛。
含硼鐵精礦可作為煉鐵工業(yè)中燒結(jié)礦和球團(tuán)礦生產(chǎn)的含硼添加劑利用。在球團(tuán)生產(chǎn)中添加含硼鐵精礦(同時(shí)配加1％皂土)使生球抗壓強(qiáng)度及干球抗壓強(qiáng)度明顯升高，焙燒球團(tuán)抗壓強(qiáng)度大幅度提高，為達(dá)到相同抗壓強(qiáng)度可大幅度降低焙燒溫度(50～70℃)。在燒結(jié)礦生產(chǎn)中添加含硼鐵精礦可使燒結(jié)礦強(qiáng)度(轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度)大幅度提高，返礦率下降，燒結(jié)礦自然粉化率明顯下降，可降低生產(chǎn)成本。含硼鐵精礦是燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)的良好含硼添加劑。
含硼鐵精礦還可以利用選擇性還原原理，采用直接還原—熔化分離工藝進(jìn)行有效的鐵與硼的分離，用控制爐渣中氧位的方法，控制氧化亞鐵的含量。當(dāng)氧化亞鐵小于0.5％時(shí)鐵中含硼，當(dāng)氧化亞鐵高于0.5％時(shí)鐵中不含硼，從而獲得含B鐵或不含B鐵及高品位高活性富硼渣。
含硼鐵精礦還可以經(jīng)燒結(jié)或球團(tuán)造塊，用高爐冶煉獲得含B生鐵(含B0.1～0.3％)這種含B生鐵可取代部分硼鐵合金作為耐磨鑄件的原料使用，該工藝可進(jìn)行小規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。雖然該法對(duì)含硼鐵精礦中B2O3利用率僅10～20％，但可有較好經(jīng)濟(jì)效益。


附圖為本發(fā)明的工藝流程圖具體實(shí)施方式
如圖所示將原礦破碎到20～30mm以下，通過磁選將非磁性脈石拋除。經(jīng)預(yù)選拋尾后的礦石細(xì)碎后，經(jīng)磨礦1將礦石磨碎到-0.074mm占35～50％。礦漿經(jīng)濕式磁選1(弱磁場(chǎng)強(qiáng)度磁選)，分選為磁性部分和非磁性部分。磁性部分經(jīng)磨礦2將礦石磨碎到-0.074mm超過90％，用濕式磁選2(強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度磁選)將高品位硼精礦與鐵精礦分離。
非磁性部分采用水重力分選機(jī)將以硼鎂石為主要礦物的硼精礦和脈石分離。
將選礦中的各硼精礦合并為同一硼精礦，硼精礦活化焙燒后可直接用于碳?jí)A法生產(chǎn)硼砂。活化焙燒溫度為700～900℃，焙燒時(shí)間1.0～2.0小時(shí)，焙燒后B2O3的活化率可達(dá)到85％以上，且焙燒條件寬松，多種工藝裝備均可作為焙燒設(shè)備。
含硼鐵精礦有以下三種用途可用于煉鐵工業(yè)生產(chǎn)低含硼生鐵原料，含硼鐵精礦經(jīng)燒結(jié)或球團(tuán)造塊，用高爐冶煉可獲得B生鐵(含B 0.1～0.3％)，這種含B生鐵可取代部分硼鐵合金作為耐磨鑄件的原料使用；含硼鐵精礦可作為煉鐵工業(yè)中燒結(jié)礦和球團(tuán)礦生產(chǎn)的含硼添加劑利用。含硼鐵精礦還可以利用選擇性還原原理，采取直接還原—熔化分離工藝進(jìn)行有效的鐵與硼的分離，獲得含B鐵或不含B鐵及高品位高活性富硼渣。
權(quán)利要求
1.一種硼鐵礦磁—重選分離綜合利用的方法，其特征在于采用階段磨礦、階段磁選、磁選—重選聯(lián)合選礦對(duì)硼鐵礦中硼和鐵進(jìn)行分離，從硼鐵礦中生產(chǎn)硼精礦和含硼鐵精礦，所得硼精礦通過活化焙燒后其中的三氧化二硼直接用于碳?jí)A法生產(chǎn)硼砂；所得含硼鐵精礦可采用直接還原一熔化分離生產(chǎn)鋼鐵產(chǎn)品和高活性富硼渣，也可以作為含硼添加劑用于煉鐵原料，還可以作為主體原料經(jīng)過造塊入高爐冶煉，生產(chǎn)低硼含硼生鐵，其主要工藝步驟和工藝參數(shù)將原礦破碎到20～30mm以下，通過磁選將非磁性脈石拋除，經(jīng)預(yù)選拋尾后的礦石細(xì)碎后，經(jīng)磨礦1將礦石磨碎到-0.074mm占35～50％，礦漿經(jīng)濕式磁選1分選為磁性部分和非磁性部分；磁性部分經(jīng)磨礦2將礦石磨碎到-0.074mm超過90％，用濕式磁選2將高品位硼精礦與鐵精礦分離；非磁性部分采用水重力分選機(jī)將以硼鎂石為主要礦物的硼精礦和脈石分離；將選礦中的各硼精礦合并為同一硼精礦，活化焙燒，活化焙燒溫度為700～900℃，焙燒時(shí)間1.0～2.0小時(shí)，活化焙燒后的硼精礦直接用于碳?jí)A法生產(chǎn)硼砂；含硼鐵精礦可用于a.煉鐵工業(yè)生產(chǎn)低含硼生鐵原料，經(jīng)燒結(jié)或球團(tuán)造塊用高爐冶煉低硼含硼生鐵；b.作為煉鐵工業(yè)中燒結(jié)礦和球團(tuán)礦生產(chǎn)的含硼添加劑；c.采用直接還原—熔化分離工藝進(jìn)行鐵與硼的分離，獲得含硼鐵、不含硼鐵及高品位高活性的富硼渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硼鐵礦磁—重選分離綜合利用的方法，其特征在于所說的含硼鐵精礦直接還原—熔化分離生產(chǎn)鋼鐵產(chǎn)品和高活性富硼渣技術(shù)是采用控制爐渣中氧位的方法，控制爐渣中氧化亞鐵的含量來解決的。
全文摘要
一種硼鐵礦磁—重選分離綜合利用的方法,屬于礦產(chǎn)資源綜合利用領(lǐng)域,采用階段磨礦、階段磁選、磁選—重選聯(lián)合選礦對(duì)硼鐵礦中硼和鐵進(jìn)行分離,從硼鐵礦中生產(chǎn)硼精礦和含硼鐵精礦,所得硼精礦通過活化焙燒后其中的B
文檔編號(hào)B02C1/00GK1374150SQ0210909
公開日2002年10月16日 申請(qǐng)日期2002年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月28日
發(fā)明者王常任, 趙慶杰, 王德民, 燕民才 申請(qǐng)人:趙慶杰