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1、(10)申请公布号 CN 104023851 A (43)申请公布日 2014.09.03 C N 1 0 4 0 2 3 8 5 1 A (21)申请号 201280048157.0 (22)申请日 2012.07.27 13/195,430 2011.08.01 US 13/560,143 2012.07.27 US B03C 1/02(2006.01) B03C 1/005(2006.01) C22B 1/00(2006.01) (71)申请人高级矿业资源有限公司 地址美国明尼苏达州 (72)发明人 HW希尔肖斯特 GD林达尔 JA海契莫维奇 (74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公。
2、 司 31100 代理人范玮 (54) 发明名称 矿石加工 (57) 摘要 本发明开发了一种富化低品位含铁矿石材料 的铁含量的方法，所述方法生成适合加工成生铁 和钢的高铁矿石浓缩物。所述方法包括将低品位 含铁矿石材料缩减至细微颗粒的形式，并通过使 用多个高和低强度磁场分离操作与超声波处理的 组合，以去除干扰材料，并将磁性和顺磁性含铁材 料浓缩至高品位矿石储备。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.03.31 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/US2012/048550 2012.07.27 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/019618 E。
3、N 2013.02.07 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书6页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书6页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104023851 A CN 104023851 A 1/3页 2 1.一种富化低品位含铁材料的铁矿石含量以提供具有相对高的铁含量的浓缩物的方 法，所述方法包括： （a）形成具有低品位含铁材料的水泥浆，所述低品位含铁材料具有相对小的颗粒尺 寸； （b）使（a）的所述水泥浆经受第一超声波处理，以使包括粘土的干扰材料从铁矿石化合 物中分离； （c）使（b）的所述水泥浆经受至少一阶段的低强度。
4、磁性分离，以产生磁性浓缩物和顺磁 性尾矿浆部分； （d）使所述顺磁性尾矿浆部分进行增稠操作处理； （e）使增稠的所述顺磁性尾矿浆部分进行第二超声波处理，以分离干扰材料；以及 （f）使（e）的增稠的所述顺磁性尾矿浆部分进行至少一阶段的高梯度磁性分离，以分离 并产生具有顺磁性矿石的浓缩物。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：包括磁性和顺磁性浓缩物的结合，以形成 具有高铁含量的化合浓缩物。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：（c）包括多个连续阶段的低强度磁性分 离。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：（f）包括多个连续阶段的高梯度磁性分 离。 5.根据权利要求4所述的方法，其。
5、特征在于：由每个阶段的高梯度磁性分离所分离出 的浓缩部分被分别地去除。 6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述浓缩物经受进一步的增稠和过滤操 作。 7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述高梯度磁性分离的强度从大约7,500 高斯至大约12,500高斯。 8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述高梯度磁性分离的强度从大约7,500 高斯至大约12,500高斯。 9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：（a）的具有低品位含铁材料的所述水泥浆 包括尺寸-320目的固体。 10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在形成（a）的所述水泥浆的期间，所述低 品位含铁材料经受粉碎和。
6、球磨机研磨操作。 11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述水泥浆包括-400目的固体。 12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述超声波处理包括在所述水泥浆中产 生微湍流。 13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述低品位含铁材料包括以下矿石形式 的一种或多种：磁铁矿（Fe 3 O 4 ）、赤铁矿（Fe 2 O 3 ）、针铁矿（FeOOH）、以及菱铁矿（FeCO 3 ）。 14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括回收和循环再用工艺用水。 15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：（c）的所述顺磁性尾矿浆部分在第一磁 性分离器被分离，而相继的尾矿浆部分则回收至（b。
7、）。 16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述浓缩物进一步被过滤并干燥成 权 利 要 求 书CN 104023851 A 2/3页 3 90%-95%的固体。 17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述浓缩物包含至少52%的铁。 18.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述浓缩物包含至少52%的铁。 19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在施加所述第一超声波处理之前筛选所 述水泥浆。 20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：进一步包括根据需要向所述水泥浆添加 一份量或多份量的水。 21.一种富化低品位含铁矿石材料的的铁含量以生产适合加工成钢的具有高的铁含量 的浓缩物。
8、的方法，所述方法包括使用高和低强度磁性分离与超声波处理的组合，以去除干 扰材料以及浓缩磁性和顺磁性含铁材料。 22.一种富化低品位含铁材料的铁矿石含量以提供具有相对高铁含量的浓缩物的方 法，所述方法包括： （a）形成具有低品位含铁材料的泥浆，所述低品位含铁材料具有相对小的颗粒尺寸； （b）使（a）的所述泥浆经受第一超声波处理，以使包括粘土的干扰材料从铁矿石化合物 中分离； （c）使（b）的所述泥浆经受多个连续阶段的低强度磁性分离，以产生分离的磁性浓缩物 部分和顺磁性尾矿浆部分； （d）使所述顺磁性尾矿浆部分进行增稠操作处理； （e）使所述顺磁性尾矿浆部分进行第二超声波处理步骤，以分离干扰材料；。
9、以及 （f）使所述尾矿浆部分进行多个连续阶段的高梯度磁性分离，以使顺磁性矿石浓缩物 从所述尾矿浆部分分离。 23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于：（a）包括多个连续较小网眼的筛网的应 用。 24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于：没有通过第一筛网的材料在SAG磨机 中研磨，而通过所述第一筛网的材料则在第一球磨机中研磨。 25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：经所述SAG磨机和所述第一球磨机加 工的所述材料经受约为-400目的另一筛网，而超过尺寸的材料则经第二或再研磨球磨机 加工。 26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于：进一步包括使所述材料经受-270 至-500目。
10、的第三筛网，并将超过尺寸的材料回收至所述第二球磨机。 27.根据权利要求22所述的方法，其特征在于：包括磁性和顺磁性浓缩物的结合。 28.根据权利要求22所述的方法，其特征在于：所述超声波处理包括在所述水泥浆中 产生微湍流。 29.根据权利要求22所述的方法，其特征在于：所述低品位含铁进料包括以下矿石形 式的一种或多种：磁铁矿（Fe 3 O 4 ）、赤铁矿（Fe 2 O 3 ）、针铁矿（FeOOH）以及菱铁矿（FeCO 3 ）。 30.根据权利要求22所述的方法，其特征在于：所述高梯度磁性分离的强度从大约 7,500高斯至大约12,500高斯。 31.根据权利要求22所述的方法，其特征在于：所。
11、述尾矿浆部分在步骤（d）之前经受增 稠步骤。 权 利 要 求 书CN 104023851 A 3/3页 4 32.根据权利要求22所述的方法，其特征在于：所述（c）的顺磁性尾矿浆部分在第一磁 性分离器分离，而相继的尾矿浆部分则回收至（b）。 33.根据权利要求22所述的方法，其特征在于：所述浓缩物进一步过滤并干燥成 90%-95%的固体。 34.根据权利要求22所述的方法，其特征在于：所述浓缩物包含至少40%的铁。 35.根据权利要求22所述的方法，其特征在于：进一步包括根据需要向所述泥浆添加 一份量或多份量的水。 36.根据权利要求22所述的方法，其特征在于：进一步包括回收和循环再用工艺用水。
12、。 37.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述超声波处理包括为时达选定的足够 停留时间的通常从大约100瓦/加仑至大约1000瓦/加仑的超声波强度。 38.根据权利要求22所述的方法，其特征在于：所述超声波处理包括为时达选定的足 够停留时间的通常从大约100瓦/加仑至大约1000瓦/加仑的超声波强度。 权 利 要 求 书CN 104023851 A 1/6页 5 矿石加工 0001 相关申请的交叉引用 0002 本申请是于2011年8月1日提交的、申请编号为13/195,430的申请的部分继续 申请，本文将结合上述申请的全文以作参考。 0003 关于联邦赞助的研究或开发的申明 0004 。
13、不适用。 技术领域 0005 本发明大体涉及含铁的矿石材料的加工，并且更具体地说，涉及一种用于富化低 品位的含铁进料的可用铁矿石含量的方法，诸如在尾矿堆发现的并且在此之前无法在商业 上使用的含铁进料。 背景技术 0006 在整个明尼苏达州东北部和世界上其它铁矿开采地区，存在着大量无法在商业上 使用的低品位的铁矿储备，包括在有效矿石出矿的开采阶段中作为尾矿而被拒绝的大石 块，这是由于它们缺乏适宜量的具有足够铁含量而理应进一步商业加工的关键矿物矿石。 这些相当大量的低品位矿石一般含有少于34%的铁，并且可能含有高浓度的无法使用形态 的铁以及含二氧化硅材料或粘土材料，这使这些废矿床不适于进一步加工成。
14、用于制造生铁 的铁燧岩颗粒或高品位矿石。 0007 具体地说，包含在这些大的非商业性的矿石资源的材料含有多种矿物形式的铁 矿石，包括磁铁矿（Fe 3 O 4 ）、赤铁矿（Fe 2 O 3 ）、针铁矿（FeOOH）、菱铁矿（FeCO 3 ）和褐铁矿 （FeO OHnH 2 O）。所有这些形式作为精矿都是理想的，除了具有作为不良因素的高量结合 水的褐铁矿之外。还存在的是大量脉石，其包括许多淤泥和粘土材料，即鲕绿泥石、黑硬绿 泥石、和高岭土。这些小的粘土颗粒，也被称之为黏泥，包含因具有强吸附性能而难以从混 合物中去除的二氧化硅污染物。粘土颗粒非常小（5微米），并且具有裹上含铁材料颗粒的 习性，使得那。
15、些材料的提取和 浓缩非常困难。 0008 已知的是使用超声波技术来将脉石颗粒从铁矿石中去除。已有多种技术被采用， 其中一个例子在美国专利公布号2010/0264241A1中找到，其中使用超声波粉碎机配管系 统，在水性泥浆中将脉石从矿石中分离。也采用磁性分离器来浓缩进料中的磁性矿石浓度， 正如授予McGaa的USPN5,868,255所示。尽管这些已经被采用的技术具有某种程度上的成 功，但是迄今为止没有发展出实用的加工方法来经济地富化低品位矿石。 0009 如果可开发出整个完整的加工方法来使目前被认为是废料的具有不同组分的非 商业性的低品位含铁材料能够被加工成为包含非常高百分比的铁且能够节省成本。
16、地转换 成金属铁和钢的浓缩物，则会呈现出显著的优势。 发明内容 0010 按照本发明，发开了一种富化低品位含铁矿石材料的铁含量的方法，从而生产出 说 明 书CN 104023851 A 2/6页 6 具有高铁含量的、适用于加工成生铁和钢的矿石浓缩物。方法包括将低品位含铁矿石材料 缩减成微细颗粒形式，以及采用超声波处理、和多个高和低强度磁性分离操作的组合，对这 种颗粒材料构成的水泥浆作进一步加工，以去除干扰材料、并将磁性、和顺磁性含铁材料浓 缩成为高品位的矿石储备。 0011 如本文所用，术语“顺磁性的（paramagnetic）”表示材料本身通常并非磁性，但 是当被置于足够强的磁场内，它可以起。
17、反应和调整。这些包括可能存在于进料中的赤铁矿 （Fe 2 O 3 ）、针铁矿（FeOOH）、和菱铁矿（FeCO 3 ）材料。 0012 在优选实施例中，过程包括通过使低品位含铁材料经受粉碎和球磨机研磨操作来 形成由已缩减相当小的颗粒尺寸的低品位含铁进料构成的水泥浆。优选的颗粒尺寸为至 少-325目，并优选地为-400至-500目。泥浆经受筛选步骤以确认颗粒尺寸，并且然后经 受足以将包括粘土和干扰材料的脉石从含铁颗粒中去除并分离的超声波处理。经超声波 处理的材料然后经受多个相对低强度的磁性分离步骤，以浓缩更高磁性的矿石部分（磁铁 矿），包含已分离的脉石材料的泥浆和顺磁性矿石材料被作为无磁性/顺磁。
18、性尾矿部分被去 除以作进一步加工。 0013 在一个实施例中，无磁性/顺磁性尾矿部分经受进一步的超声波步骤，再次将干 扰的脉石材料从含矿石的颗粒中分离。这种材料在增稠器中被浓缩，并从溢流泥浆水中分 离，较重的含铁材料留在底流或底部。然后底流材料经受多个相对高 磁场强度的磁性分离 阶段，以分离出其它要求的矿石部分。 0014 接着第一超声波处理和在增稠器内的处理之后的第一相对高磁性分离阶段具有 足够的磁场强度来浓缩赤铁矿部分，并确保用于分离出顺磁性材料的阶段在较高的磁场强 度下操作，以分离出菱铁矿和其它要求的矿石部分。浓缩的矿石部分然后经受进一步的浓 缩过滤和干燥阶段，其中磁性和顺磁性化合物部分。
19、能结合并可供使用。 0015 替代性实施例在初始泥浆的生成中采用额外的预处理研磨和筛选。另外，在进一 步加工无磁性/顺磁性尾矿部分中，已经发现，在进一步超声波处理之前，在增稠器中浓缩 材料、并将它从溢流泥浆水中分离出来是有利的。然后采用超声波处理较重的含铁底流或 底部材料。在超声波处理后，材料经受多个高梯度磁性分离处理以去除与磁性材料结合的 顺磁性材料。 0016 广泛种类的进料组合物能够被成功地处理。最终产品是呈松散的经加工材料的形 式，其具有的水含量为0-10%、铁含量为40%-62%的全铁和7-9%的二氧化硅。如果需要的 话，该浓缩物可以使用各种粘合剂和黏聚技术被进一步加工成块状、丸状或。
20、球状。 0017 可以采用旋风分离和澄清步骤来分离固体最终尾矿，从而使工艺用水能够被回 收，使得过程实际需要最小量的补充水。固体尾矿能够被分开储存。 附图说明 0018 图1所示是本发明的方法的实施例的示意流程图； 0019 图2所示是尾矿处理和工艺用水回收的示意流程图；以及 0020 图3所示是本发明的方法的替代性实施例的示意流程图。 具体实施方式 说 明 书CN 104023851 A 3/6页 7 0021 以下详细的敘述说明一个或多个能够实现本发明的具体实施例。以下敘述意在通 过实例的方式展现本发明的方法，并不意味要限制本发明的概念的范围。 0022 本发明指向富化低品位含铁矿石材料的。
21、综合性的方法，这种矿石材料至今为止被 认为是不可用的、并且通常在低品位或库存储备、尾矿盆地等等中被处理掉。本方法使这 些材料的用处可经济可行地用于生产铁和钢。正如上文所指出的那样，低品位含铁材料可 来自于许多来源，并包括许多少量的各种各样的要求的铁化合 物以及干扰材料。低品位材 料也可能包含大量不理想或不可使用的形式的铁，其不能被轻易地加工成金属。干扰材料 或脉石可包括含二氧化硅或其它粘土材料的微细颗粒，它们往往会紧附于颗粒状的铁化合 物。 0023 本发明方法通过浓缩要求的成分，包括磁铁矿（Fe 3 O 4 ）、赤铁矿（Fe 2 O 3 ）、针铁矿 （FeOOH）以及可能的菱铁矿（FeCO 。
22、3 ）来富化低品位含铁材料。磁铁矿和赤铁矿是主要要 求的铁矿石组合物。 0024 低品位含铁材料是用于本方法的进料或给料。在这方面，可以理解到，要求成分的 相对量在进料之间可大大地变化，更具体地来说，赤铁矿（Fe 2 O 3 ）和磁铁矿（Fe 3 O 4 ）的相对量 可大大地变化。本发明的重要方面是，它成功地适用于广泛种类的的进料组合物。 0025 在本方法中，通常从废弃库存获得的低品位含铁材料被送入传统的矿石粉碎磨 机，如图1中的在10所示的那样。这个步骤的目的是将材料粉碎至3/4英寸（1.9厘米）的 尺寸或以下，并且优选地是将材料减小到1/4英寸（0.64厘米）的尺寸，或以下。 0026 。
23、被粉碎的进料接着连同定量的水14被送入市售的球磨机12，进一步被减小到大 约-300到-500目的尺寸，并且优选地到至少-400目。这种市售的球磨机具有各种尺寸和 容量，其中一种磨机是可从芬兰的Metso Corporation得到的离开球磨机后，材 料可以在16与附加的水混合以形成泥浆，所述泥浆在18和20进行筛选，尺寸过大的颗粒 在22和24被回收到球磨机。所述尺寸筛网优选地是众所周知的振动筛选设备。例如，可 从纽约的Buffalo市的Derrick Corporation获得各种容量的筛网。 0027 通过筛网的材料以一种大约-400目或更小的颗粒物质的泥浆料进入流26和28， 在30经。
24、受超声波处理，其中矿石化合物颗粒被细粘土颗粒层或相似物质层覆盖。颗粒的表 面化学相互作用产生由带电表面构成的复杂环境，导致不含铁材料的细颗粒附着于含铁颗 粒，使得它们难以采用常规的物理分离技术来分离。细微的不含铁或脉石材料代表大部分 低品位矿石材料，并且主要是包含二氧化硅污染物的小粘土颗粒（污泥）。粘土颗粒本质上 非常小（5微米），并且为了使材料实现要求的高铁浓度，需要将粘土颗粒从含铁材料中分 离出来。由于粘土的平形结构，粘土颗粒能够与其它平形表面形成强粘附接触。粘土颗粒 与例如含铁矿石材料的表面的这种强粘附接触，是很难打破的。 0028 已经发现，通过应用足够强的超声波处理来产生的相关湍流能。
25、够导致粘附倾向减 弱，并且允许材料分离。超声波处理在30使泥浆经受由超声波产生的非常高的湍流的阶 段，正如将要说明的那样。 0029 众所周知，在超声波处理中，超声波通过施加交流电压到例如锆钛酸铅的晶体而 产生，晶体经受连续形状变化，发送经过泥浆的脉动；并且，如果产生足够的振幅，脉动将产 生会变成大的共振尺寸的气泡，并且会突然破灭而在泥浆内导致高的局部压力变化和大量 的剧烈湍流。这类型的超声波处理被发现是非常有利于从进料的含铁化合物中二氧化硅和 说 明 书CN 104023851 A 4/6页 8 粘土材料。超声波湍流的强度可以根据需要来控制以完成要求的分离。 0030 在这方面，已经发现，为。
26、时达选定的停留时间和采用通常具有大约为泥浆的100 瓦/加仑至大约为泥浆的1000瓦/加仑的超声波强度的超声波处理，对于从泥浆的含铁颗 粒中分离二氧化硅和粘土细颗粒是有效的。停留时间和所需的超声波强度将取决于待处理 泥浆的成分而变化。 0031 在32的离开超声波处理阶段30的材料是含铁化合物部分和分离的粘土和二氧化 硅材料以及其它尾矿材料的混合物。这种材料通常都包含磁性和顺磁性铁矿石两部分。 0032 泥浆流32在34通过采用常规的产生大约700-1600高斯的磁场的连续湿磁性分 离器，经受第一或粗略的低强度湿磁性分离。这类装置的容量范围是众所周知和可市售的。 0033 在36期间，粗略的磁。
27、分离进一步浓缩泥浆的磁性部分，并且包含顺磁性材料的分 离尾矿部分被转移到38。在40和42期间，进一步的磁性分离在清洁分离器中进行，并会在 44和46期间加入额外的补充水。在每个清洁磁性操作中，尾矿或无磁性部分在线48中再 循环以接受进一步的超声波处理和粗略的分离，其中顺磁性和干扰材料基本上在38期间 被去除。 0034 需要理解的是，由34，40，42所示的磁性分离的顺序可以由任何要求数量的分离 器来进行，所述分离器可根据需要在任何要求强度水平下操作以产生良好的分离。这可 能取决于特定进料的磁性部分的、会大大地变化的相对尺寸。分离通常涉及在700高斯到 3000高斯之间的相对低强度磁场，因为。
28、磁性部分在这些条件下轻易地分离。 0035 在50的浓缩磁性部分可能需要如在52般加入额外的水。该材料然后在54被 排 放到容器，并在56被浓缩、增稠，以及水被倒出。此后，它被过滤，而滤饼将被干燥、并储存 在58以作分开运输或与顺磁性部分结合，这将会被说明。在58的材料是具有固体含量为 90-95%的松散的已处理材料，可被揉成或压缩成丸状，或在有需要的情况下采用众所周知 的粘合剂被揉成或压缩成块状。 0036 包括顺磁性铁矿石部分的主尾流38，随着如粘土的干扰材料，接受与磁性部分平 行的进一步加工。如图1的示意流程图所示，尾流38在60经受进一步超声波处理步骤，与 之前敘述过的类似，再次从大约。
29、-400目的含铁材料中将二氧化硅的粘土细颗粒分离。出流 62以本质上是净化器的增稠器64的形式进入分离步骤，其中沉淀出较重的含铁材料。这使 泥浆中的一部分较轻的不含铁材料，包括一些含二氧化硅材料和粘土被从溢流66中去除， 在88成为的最终或总的尾矿部分。 0037 增稠的或离开增稠器64的底流在70接受进一步的系列磁性分离操作，如图的 72和74所示，采用高梯度磁性分离器，例如SLon垂直环形脉冲高梯度磁性分离器，它利 用磁性力、脉冲流和重力的结合，不断地加工细微的、弱磁性或顺磁性材料。虽然这些分 离器一般归类为高强度磁性分离器，它们可在一定磁场强度范围内操作。72的装置在约 为1000-30。
30、00高斯的相对低磁场强度操作，这足以分离出在76被引导至在78的中间容器 的赤铁矿部分。尾流80被引导入第二高梯度的磁性分离器74。磁性分离器74使用大约 7500-12,500的相对高磁场强度操作，强到足以实现剩余的通常主要是菱铁矿和针铁矿的 理想铁矿石部分的分离。 0038 由于随着磁性组分的分离，高梯度磁场分离器的两个阶段72和74表示许多可能 必要的用来完成要求的分离的阶段。随着磁性部分，顺磁性材料其后被浓缩并允许沉淀，液 说 明 书CN 104023851 A 5/6页 9 体部分在82被倒出。该浓缩物被过滤，然后滤饼可在84干燥，并且是以具有90%-95%固体 含量的松散材料的形式。
31、，它能够被加工成丸状或块状，以及/或其后与磁性材料混合在一 起以进一步加工成钢。 0039 尾矿部分66和86在线88和90被去除作为总尾矿。总尾矿部分此后被处理以澄 清和分离水，以使水在过程中再利用。 0040 尾矿处理和工艺用水回收方面的过程如流程图2所示，其中供应和粉碎操作在 100表示，研磨回路在102被表示。包括几个阶段的磁铁矿低强度磁性分离回路由104表 示。从磁性分离操作104所得的尾矿部分如106所示。顺磁性高强度磁性分离操作回路如 108所示。经加工的磁性和顺磁性的浓缩部分合并示出，在110浓缩，在112过滤，以及在 114储存。从浓缩操作合并的尾矿/溢流在116示出， 其中。
32、与尾矿部分118结合，在120形 成总尾矿流。总尾矿部分在122经受旋风分离操作，并且主水溢流如124所示，其中它加入 进料流126，继续进入到澄清器128。底部的尾矿底流从旋风分离器122在130被排出，并与 在132的澄清器在134结合，并被送入在136的尾矿压力过滤器，其中固体滤饼在138被收 集以运输至尾矿收集和存储结构，以及包含部分或滤液的液体被送入在140的澄清器。从 澄清器出来的清洁水进入142，在该处的所述清洁水能在144被再循环至过程中。 0041 用于富化低品位含铁进料的可使用铁矿含量的方法的改进或替代实施例如图3 的流程图所示。进料在200的常规矿石粉碎机被粉碎，如前述实。
33、施例，并被送入流程，优选 地是作为-3/4目（-19.1毫米）的材料，并且在202通过筛网。此后，材料的颗粒尺寸在204 的半自身研磨SAG磨机（Semi-Autogenous Grinding SAG mil）或在206的球磨机被进一步 减小，两者都是众所周知的、且可通过市售得到任意的要求的容量。SAG磨机加工在流203 和球磨机中的过大的材料，该材料在流205通过筛网202。 0042 初步筛选和初步加工的材料在208再结合，其中它被送入在210的使用Rapane 或同等的细筛装置中进行进一步更细的筛选，该装置优选地为-400目。过大的材料在212 被取下，并接受第二球磨机在214进一步的。
34、打磨加工。通过细筛网210的材料在216，以及 经第二球磨机214在218加工的材料在220通过使用Derrick或同等筛网经受进一步的筛 选，所述筛网设计成与之前讨论过的第一实施例类似地为-270目至-500目。过大尺寸的 材料在线222被回收到第二球磨机214。 0043 要理解到，与本方法的第一实施例一样，经初步筛选的材料在224和226可加入工 厂用水以形成理想稠度的泥浆，并且如果需要的话，可添加额外的工厂用水至任何泥浆流 208，212，216，218或220。 0044 离开筛网220的小尺寸的材料在228经受如已敘述的第一实施例的分离顺序，包 括在230的超声波处理，与第一实施例。
35、敘述的类似，该超声波处理足以从含铁物种中分离 粘土和二氧化硅颗粒。继续在232经受粗略的磁性分离顺序，其中在234再产生磁性部分 和在236再产生尾矿部分。进一步的磁性分离在238和240进行，结合的尾矿部分被回收 在线242作进一步超声波处理。在244和246可添加额外的工厂用水。 0045 如上所指出的，超声波处理引起在泥浆内的湍流，通常以微湍流的形式从矿石颗 粒产生颗粒分离良好的粘土和二氧化硅。停留时间和功率能够被优化以最有 效地加工特 定材料。 0046 离开最终磁性分离器的磁性材料继续在线248进入增稠器250，浓缩的材料被移 说 明 书CN 104023851 A 6/6页 10 。
36、入泥浆储存252，其后可以在254进行过滤以作进一步加工成高铁含量矿石。与之前敘述的 实施例类似，磁性分离的顺序可以由任意要求数量的分离器来进行，所述分离器可在任何 要求强度水平下操作。 0047 在这个实施例中，包括顺磁性和无磁性部分的主尾流236也进行进一步加工。然 而，与之前敘述过的类似，在底流262在264进一步的超声波分离处理前，尾流236在260 经受增稠操作。增稠器的溢流进入在流266的尾矿部分。在264的超声波处理后，材料在 268和270经受系列高梯度或高磁场强度电磁分离处理，采用的磁场强度通常从约7,500高 斯至约12,500高斯，分离的顺磁性矿石部分在272和274离开。
37、，尾矿从流276离开。在284 被过滤之前，总尾矿流278通过在280的增稠器进入在282的泥浆储存罐等等，进一步的加 工如图2所示。 0048 重要的是要注意到，是特定的超声波和磁性处理的组合使低品位、商业上不能使 用的矿石沉淀物的铁含量转换成商业上可行的用于铁和钢的制作过程的包含40%-62%的 铁的进料。 0049 表格1示出典型的用于平均50-50组成焙烧铁燧岩（Roast Taconite）（磁铁矿） 和赤铁矿的混合物的富化率。 0050 以块状和细颗粒形式的富化矿石材料样品都已成功地直接加工成金属钢（约1-5% 的碳）。 0051 为了符合专利法规，本发明在此已经作了相当详细的敘述，并为本领域的技术人 员提供应用这个新颖的原理、以及构造并使用示例的实施例的所需信息。然而，应当理解， 本发明可以由完全不同的设备实施，并且在不背离本发明自身范围的情况下可以实行各种 修改。 说 明 书CN 104023851 A 10 1/3页 11 图1 说 明 书 附 图CN 104023851 A 11 2/3页 12 图2 说 明 书 附 图CN 104023851 A 12 3/3页 13 图3 说 明 书 附 图CN 104023851 A 13 。