[发明专利]自然湿度下铁矿石或铁矿石产品的粉碎方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

粉碎是指将材料粉碎处理成半径较小的颗粒。

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。

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。

本发明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。本发明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)。

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。

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。

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。

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。

所以，目前的粉碎方法都是完全湿法粉碎或完全干法粉碎。

干法及湿法加工

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

现有技术在粉碎过程产生的问题