CN102861664A - 低品位红土型风化钛砂矿联合选矿工艺 - Google Patents
低品位红土型风化钛砂矿联合选矿工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种低品位红土型风化钛砂矿联合选矿工艺，特别是对二氧化钛含量在5%以下的原料先进行“弱磁－强磁”预处理工艺，再进行“重选-再磨-重选”、“重选-再磨-浮选”、“再磨-浮选” 联合选矿工艺，属选矿技术领域。本发明通过“弱磁-强磁”预处理工艺可抛掉大量的富含高岭土矿物的矿泥，简化工艺流程，得到的钛粗精矿含泥量少，易于进行后续的处理，如进行浮选、摇床重选等工艺时避免了矿泥的干扰，得到的钛精矿品位和回收率都较高，且强磁磁选对细粒级钛颗粒的回收较为有利，再通过后续 “重选-再磨-重选”、“重选-再磨-浮选”、“再磨-浮选”工艺，使得钛回收率较高，同时让矿样中的铁含量提高，增加产品的附加值。
Description
技术领域
本发明涉及一种低品位红土型风化钛砂矿联合选矿工艺，特别是对二氧化钛含量在5%以下的原矿或尾矿，先进行“弱磁－强磁”预处理工艺，再进行“重选-再磨-重选”、“重选-再磨-浮选”、“再磨-浮选”联合选矿工艺，属选矿技术领域。
背景技术
中国钛资源储量居世界之首，具有工业价值的钛矿床可大分为岩浆钛矿床（原生矿）和钛砂矿两大类。依所含矿物种类不同，原生钛铁矿可分为磁铁钛铁矿及赤铁钛铁矿两类；砂矿产可分为金红石型砂矿和钛铁矿型砂矿两类。世界上大约95%的钛赋存在原生钒钛磁铁矿中，主要分布在我国攀西地区；其次为钛铁矿砂矿，主要分布在云南、海南和两广等地。钛铁矿砂矿在形成过程中被风化，一些可溶成分被溶出，同时又夹带了一些贵重矿物，因此往往与锆英石、独居石等共生。这些矿物的特点是Fe2O3含量较高，矿物结构比较疏松，脉石含量较少，容易用选矿方法将钛矿物与其它成分分离。因此，钛砂矿的利用率较高。
云南省钛资源储量约为4000万吨，均为风化较好的风化钛矿，但含泥重，脉石矿物多以高岭土、石英及针铁矿组成。目前风化钛矿的生产开采均采用“水采水运”的方式，选矿工艺采用“重选—弱磁”联合选矿工艺。重选一般采用螺旋溜槽粗放型的选矿设备，原矿含泥量大对螺旋溜槽的分选干扰较大，对细颗粒钛矿物选别效果较差，特别对细粒级（小于37微米）钛颗粒的回收利用率较低，造成钛选矿回收率较低，约为35%左右。另外，在生产流程中为提高钛精矿含量，采用“弱磁”工艺脱除强磁性含铁矿物，弱磁处理工艺后的产品中含二氧化钛为20～27%左右，含铁为50%左右。对于这一部分产品中的钛和铁没有很好的加以回收利用，钛矿的利用率低，造成资源损失也是很大的。
韩远燕于2010年12月发表的名称为《云南省低品位钛砂矿选矿工艺研究文章》，文章公开一种采用螺旋溜槽预选抛尾、摇床精选、摇床中矿再磨再选工艺流程，其中原矿中二氧化钛含量为9.46%,最终得到二氧化钛含量达47.10%、回收率为51.47%的钛精矿。
此外,现有选矿工艺只适用于原矿中含量大于5%以上的低品位钛砂矿，对原矿中含二氧化钛低于5%以下的低品位钛砂矿或者已经通过其它选矿工艺处理后含二氧化钛含量为2～20%的尾矿，都无法再选，大量低品位原矿或尾矿被作为废物抛弃，资源浪费严重。
发明内容
本发明的目的在于上述现有红土型风化钛砂矿选矿技术不足，发明一种针对红土型风化钛砂矿进行“弱磁-强磁-重选-再磨-重选”联合选矿工艺，特别是低品位红土型风化钛砂矿或者其它经过传统方式选矿产生的低品位尾矿，采用先进行“弱磁-强磁”预处理，再进行重选-再磨-重选 、重选-再磨-浮选或者再磨-浮选常规选矿处理，以提高原矿或尾矿中钛精矿的回收率，减少资源浪费。
本发明低品位红土型风化钛砂矿联合选矿工艺的是通过下列步骤完成:先对含二氧化钛为2～20%的红土型风化钛砂矿原矿或者经过其它选矿方式处理后含二氧化钛为2～20%的尾矿进行弱磁－强磁预处理，随后再进行重选-再磨-重选、重选-再磨-浮选或者再磨-浮选常规选矿处理,具体步骤是：
(1) 原料准备：选用含二氧化钛为2～20%的红土型风化钛砂矿原矿或者经过其它选矿方式处理后含二氧化钛为2～20%的尾矿为原料；加水后经过常规搅拌或磨矿后，获得细度为1～0.037mm；
(2) 弱磁磁选：矿浆在磁选机中，采用湿式弱磁磁选工艺，其中弱磁磁场强度为0.05～0.3T时，获得的铁精矿含铁为15～70%、获得的含二氧化钛为5～40%；以及弱磁尾矿含二氧化钛为5～40%；
(3) 强磁磁选：对步骤（2）中获得的弱磁尾矿，再进行强磁磁选处理，其中强磁磁场强度为0.3～1.4T时，得到钛粗精矿含二氧化钛为15～45%和最终尾矿含二氧化钛为0.01～2%；对二氧化钛大于2%的最终尾矿,再回收利用，回到步骤（1）进行二次选矿处理；
（4）对步骤（3）中获得的钛粗精矿再进行常规重选-再磨-重选、重选-再磨-浮选或者再磨-浮选处理，最终得到钛精矿产品含二氧化钛为40～50%。
上述步骤（1）经过搅拌或磨矿后，细度为1～0.037mm；步骤（2）弱磁选磁场强度为0.05～0.3T；弱磁选尾矿再采用强磁选工艺进行选别，步骤（3）强磁磁场强度为0.4～1.4T；预先脱出尾矿产率为30%～95%。
所述的红土型风化钛砂矿原矿通过采用弱磁-强磁联合流程预先抛尾，得到铁精矿含铁15%～70%，钛粗精矿二氧化钛含量为5～40%，二氧化钛回收率40%～95%；尾矿二氧化钛含量为0.01%～2%，二氧化钛回收率5%～60%；抛尾产率达到30～95%。
本发明工艺联合选矿红土型风化钛砂矿通过“弱磁-强磁”预处理工艺后,可抛掉大量的富含高岭土矿物的矿泥，简化工艺流程，得到的钛粗精矿含泥量少，易于进行后续的处理，如后续进行浮选、摇床重选等工艺时可避免矿泥的干扰，获得的钛精矿品位和回收率都较高，且强磁磁选对细粒级（小于37微米）钛颗粒的回收较为有利,为后续“重选-再磨-重选”处理工艺，提供非常好的条件，使得钛回收率较高，同时让矿样中的铁含量提高，增加了附加值。
具体实施方式
先对含二氧化钛为2～20%的红土型风化钛砂矿原矿或者经过其它选矿方式处理后含二氧化钛为2～20%的尾矿进行弱磁－强磁预处理，随后再进行重选-再磨-重选、重选-再磨-浮选或者再磨-浮选常规选矿处理,具体步骤是：
（1）原料准备：选用二氧化钛含量为2～20%的红土型风化钛砂矿原矿或者经过其它选矿方式处理后二氧化钛含量为2～20%的尾矿为原料；加水后经过常规搅拌或磨矿后，获得细度为1～0.037mm；
（2）弱磁磁选：矿浆在磁选机中，采用湿式弱磁磁选工艺，其中弱磁磁场强度为0.05～0.3T时，获得的铁精矿铁含量为15～70%、二氧化钛含量为5～30%；以及弱磁尾矿二氧化钛含量为5～40%；
（3）强磁磁选：对步骤（2）中获得的弱磁尾矿，再进行强磁磁选处理，其中强磁磁场强度为0.3～1.4T时，得到钛粗精矿二氧化钛含量为15～45%和最终尾矿二氧化钛含量为0～2%，对二氧化钛含量大于2%的最终尾矿,再回到步骤（1）进行二次选矿,
（4）对步骤（3）中获得的钛粗精矿再进行常规重选-再磨-重选、重选-再磨-浮选或再磨-浮选处理，最终得到钛精矿产品二氧化钛含量为40～52%。本发明操作步骤是：
（1）采取红土型风化钛砂矿原矿或者其它传统方式选矿产生的低品位TiO2尾矿，进行搅拌或磨矿后得到矿浆；
（2）对搅拌或磨矿后的原矿矿浆采用弱磁磁选得到铁精矿和弱磁尾矿；
（3）对弱磁尾矿采用强磁磁选得到钛粗精矿和尾矿，实现对红土型风化钛砂矿原矿的大量抛尾，抛掉大量的矿泥。其中：所述的红土型风化钛砂矿原矿可以为含二氧化钛 2～20%，钛粗精矿含二氧化钛 15～48%，钛 回收率为70%～95%。
实施例1：（采取二氧化钛含量为2.0%的尾矿为原料）
（1）原料准备：选用经过其它选矿方式处理后二氧化钛含量为2.0%的尾矿为原料；加水后经过常规搅拌或磨矿后，获得细度为1～0.037mm；
（2）弱磁磁选：矿浆在磁选机中，采用湿式弱磁磁选工艺，其中弱磁磁场强度为0.05T时，获得的铁精矿铁含量为15～70%、二氧化钛含量为5～30%；以及弱磁尾矿二氧化钛含量为5～40%；
（3）强磁磁选：对步骤（2）中获得的弱磁尾矿，再进行强磁磁选处理，其中强磁磁场强度为0.3T时，得到钛粗精矿二氧化钛含量为15～45%和最终尾矿二氧化钛含量小于2%；
如果化验后最终尾矿中二氧化钛含量大于2%,可再将尾矿回收利用，按步骤（1）进行二次联合选矿,直至最终尾矿中二氧化钛含量小于2%。
（4）对步骤（3）中获得的钛粗精矿再进行常规重选-再磨-重选处理，最终得到钛精矿产品产率为3.20%，二氧化钛含量为40.65%，回收率为65.04%。
实施例2：（采取二氧化钛含量为5.0%的尾矿为原料）
处理步骤与实施例1相同，对含TiO2 5.0%的尾矿进行搅拌或磨矿后，入选粒度为-0.45mm；采用“弱磁－强磁”选矿流程得钛粗精矿；弱磁选磁场强度为0.2T；强磁磁场强度为1.1T，钛粗精矿产率18.60%，二氧化钛含量为18.60%,回收率为69.38%。
实施例3：（采取二氧化钛含量为3.0%的尾矿为原料）
处理步骤与实施例1相同，对含TiO2 3.0% 的尾矿进行搅拌或磨矿后，入选粒度为-0.45mm；采用“弱磁－强磁”选矿流程得钛粗精矿；弱磁选磁场强度为0.13T；强磁磁场强度为1.0T，钛粗精矿产率4.60%，二氧化钛含量为26.98%,回收率为49.04%。
实施例4：（采取二氧化钛含量为4.0%的尾矿为原料）
处理步骤与实施例1相同，对含TiO2 4.0%的尾矿进行搅拌或磨矿后，入选粒度为-0.45mm；采用“弱磁－强磁”选矿流程得钛粗精矿；弱磁选磁场强度为0.12T；强磁磁场强度为0.9T，钛粗精矿产率10.60%，二氧化钛含量为24.25%,回收率为64.26%。
实施例5：（采取二氧化钛含量为9.0%的尾矿为原料）
处理步骤与实施例1相同，对含TiO2 9.0%的尾矿进行搅拌或磨矿后，入选粒度为-0.45mm；采用“弱磁－强磁”选矿流程得钛粗精矿；弱磁选磁场强度为0.16T；强磁磁场强度为0.8T，钛粗精矿产率45.73%，二氧化钛含量为24.25%,回收率为81.40%。
实施例6：（采取含二氧化钛为20.0%的尾矿为原料）
处理步骤与实施例1相同，对含TiO2 20.0%的尾矿进行搅拌或磨矿后，入选粒度为-0.45mm；采用“弱磁－强磁”选矿流程得钛粗精矿；弱磁选磁场强度为0.25T；强磁磁场强度为1.3T，钛粗精矿产率39.60%，二氧化钛含量为47.35%,回收率为93.75%。
实施例7：（采取红土型风化钛砂矿，原矿含二氧化钛 2.00%）
处理步骤与实施例1相同，对含二氧化钛 2.00%的原矿进行加水搅拌或磨矿后，入选粒度为-0.45mm；采用“弱磁－强磁”选矿流程得钛粗精矿；弱磁选磁场强度为0.18T；强磁磁场强度为1.2T，钛粗精矿产率9.60%，二氧化钛含量为15.63%,回收率为75.02%。
实施例8：（采取红土型风化钛砂矿，原矿含二氧化钛 3.53%）
处理步骤与实施例1相同，对含二氧化钛 3.53%的原矿进行加水搅拌或磨矿后，入选粒度为-0.45mm；采用“弱磁－强磁”选矿流程得钛粗精矿；弱磁选磁场强度为0.3T；强磁磁场强度为1.4T，钛粗精矿产率5.60%，二氧化钛含量为35.60%,回收率为56.48%。
实施例9（采取红土型风化钛砂矿，原矿含TiO2 8.84% ）
处理步骤与实施例1相同，对含二氧化钛 8.84%原矿进行加水搅拌或磨矿后，入选粒度为-0.28mm，采用弱磁－强磁-重选选矿流程得钛精矿；弱磁选磁场强度为0.1T；强磁磁场强度为1T，钛精矿产率14.90%，二氧化钛含量为48.55%,回收率为81.83%。
实施例10：（采取红土型风化钛砂矿，原矿含二氧化钛 10.00%）
处理步骤与实施例1相同，采取含二氧化钛 10％的红土型风化钛砂矿，对原矿进行搅拌或磨矿后，入选粒度为-0.20mm，采用弱磁－强磁-浮选选矿流程得钛精矿；弱磁选磁场强度为0.1T：强磁磁场强度为0.8T，钛精矿产率17.25%，二氧化钛含量为48.97%,回收率为84.47%。
实施例11：（采取红土型风化钛砂矿，原矿含二氧化钛 18.77%）
处理步骤与实施例1相同，采取红土型风化钛砂矿，对含二氧化钛 18.77%原矿进行搅拌或磨矿后，入选粒度为-0.20mm， 18.77%。采用弱磁－强磁-重选选矿流程得钛精矿；弱磁选磁场强度为0.2T：强磁磁场强度为1.2T；钛精矿产率35.20%，二氧化钛含量为49.62%,回收率为93.05%。
实施例12：（采取红土型风化钛砂矿，原矿含TiO2 20.00%）
处理步骤与实施例1相同，采取红土型风化钛砂矿，对含TiO2 20.00%原矿进行搅拌或磨矿后，入选粒度为-0.20mm，采用弱磁－强磁-重选选矿流程得钛精矿；弱磁选磁场强度为0.15T：强磁磁场强度为0.6T；钛精矿产率38.02%，二氧化钛含量为49.39%,回收率为93.89%。
本说明书中表1和表2是相同矿样、采用不同传统选矿方式的试验结果。表3是采用本发明联合选矿方法进行的试验结果。
表1、传统的螺旋溜槽重选抛尾试验结果
| 产品名称 | 产率/% | 二氧化钛含量/% | 回收率/% |
| 精 矿 | 53.67 | 9.12 | 70.79 |
| 尾 矿 | 46.33 | 4.36 | 29.21 |
| 原 矿 | 100.00 | 6.91 | 100.00 |
表2、采用传统“弱磁-强磁”联合工艺试验结果
| 产品名称 | 产率/% | 二氧化钛含量/% | 回收率/% |
| 精 矿 | 25.36 | 25.36 | 94.31 |
| 尾 矿 | 74.64 | 0.52 | 5.69 |
| 原 矿 | 100.00 | 6.82 | 100.00 |
表3、针对低品位矿样，采用本发“弱磁-强磁”联合工艺试验结果
| 产品名称 | 产率/% | 二氧化钛含量/% | 回收率/% |
| 精 矿 | 20.13 | 10.11 | 89.47 |
| 尾 矿 | 79.87 | 0.3 | 10.53 |
| 原 矿 | 100.00 | 2.27 | 100.00 |
表4:上述各实施例中各种矿样指标对比表
注：主要针对实例1～12各矿样进行了弱磁－强磁流程验证试验。
从表3中可以看出，本发明钛精矿二氧化钛含量为47.14%，尾矿中二氧化钛含量只有0.3%，回收率为65%，提高了30个百分点。
Claims (3)
1.一种低品位红土型风化钛砂矿联合选矿工艺，其特征在于先对含二氧化钛为2～20%的红土型风化钛砂矿原矿或者经过其它选矿方式处理后含二氧化钛为2～20%的尾矿进行弱磁－强磁预处理，随后再进行重选-再磨-重选、重选-再磨-浮选或者再磨-浮选常规选矿处理,具体步骤是：
（1）原料准备：选用含二氧化钛为2～20%的红土型风化钛砂矿原矿或者经过其它选矿方式处理后含二氧化钛为2～20%的尾矿为原料；加水后经过常规搅拌或磨矿后，获得细度为1～0.037mm；
（2）弱磁磁选：矿浆在磁选机中，采用湿式弱磁磁选工艺，其中弱磁磁场强度为0.05～0.3T时，获得的铁精矿含铁为15～70%、获得的含二氧化钛为5～40%；以及弱磁尾矿含二氧化钛为5～40%；
（3）强磁磁选：对步骤（2）中获得的弱磁尾矿，再进行强磁磁选处理，其中强磁磁场强度为0.3～1.4T时，得到钛粗精矿含二氧化钛为15～45%和最终尾矿含二氧化钛为0. 01～2%；对二氧化钛大于2%的最终尾矿,再回收利用，回到步骤（1）进行二次选矿处理；
（4）对步骤（3）中获得的钛粗精矿再进行常规重选-再磨-重选、重选-再磨-浮选或者再磨-浮选处理，最终得到钛精矿产品含二氧化钛为40～50%。
2.根据权利要求1所述的低品位红土型风化钛砂矿联合选矿工艺，其特征是：步骤（1）经过搅拌或磨矿后，细度为1～0.037mm；步骤（2）弱磁选磁场强度为0.05～0.3T；弱磁选尾矿再采用强磁选工艺进行选别，步骤（3）强磁磁场强度为0.4～1.4T；预先脱出尾矿产率为30%～95%。
3.根据权利要求1或2所述的低品位红土型风化钛砂矿联合选矿工艺，其特征是：红土型风化钛砂矿原矿通过采用弱磁-强磁联合流程预先抛尾，得到铁精矿含铁15%～70%，钛粗精矿二氧化钛含量为5～40%，二氧化钛回收率40%～95%；尾矿二氧化钛含量为0.01%～2%，二氧化钛回收率5%～60%；抛尾产率达到30～95%。
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