CN104941791B - 一种风化型石煤钒矿的选矿方法 - Google Patents

一种风化型石煤钒矿的选矿方法 Download PDF

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    • B03B7/00—Combinations of wet processes or apparatus with other processes or apparatus, e.g. for dressing ores or garbage

Abstract

本发明公开了一种风化型石煤钒矿的选矿方法，其原矿的堆密度为1～2g/cm3、比表面积为80～110m2/g、孔隙率为45～50％、莫氏硬度为2～3，原矿中‑0.037mm粒级含量占20％以上；该磨矿方法包括以下步骤：(a)将原矿进行筛分，得到筛上产品与筛下产品，筛上产品进行破碎至粒度‑15mm与筛下产品合并；所述筛分的粒级为15mm；(b)将上述合并后的矿料与磨矿药剂一同加入磨机，使磨矿后粒度‑0.074mm的矿料占磨矿矿料的55～70wt％；(c)将磨矿后的矿料进行分级，得到粗粒级产品和细粒级产品，粗粒级产品做为尾矿直接抛尾，细粒级产品直接作为钒精矿。该方法提高了资源利用率，降低了选矿成本。

Description

一种风化型石煤钒矿的选矿方法
技术领域
本发明涉及一种风化型石煤钒矿的选矿方法，属于钒矿选矿领域。
背景技术
我国的石煤钒矿中钒的平均含量高于钒钛磁铁矿中钒的含量，V2O5品位一般在0.3～1.0％，我国石煤钒矿的储量是钒钛磁铁矿的6.7倍，因此，石煤钒矿是我国生产钒的重要原料之一。然而，用于冶炼提钒生产的此类钒矿含V2O5一般要求大于0.8％，V2O5品位低于0.8％的石煤钒矿采用常规直接冶炼的工艺生产基本无利可图，这部分石煤钒矿的利用率低，造成了资源的极大浪费。因此，必须对中低品位的石煤钒矿资源加以利用。风化石煤钒矿是石煤钒矿中非常重要的一种资源。
石煤钒矿的主要矿物绿泥石-云母、伊利石、白云石、方解石等均极易风化，在长期的风化作用中原矿的体积密度减小、比表面积增大、孔隙率增大，最终导致矿物硬度变低、粒度变细、最大块粒度仅为10mm左右，矿样中已经严重风化的大块矿石，用手轻轻敲打即可碎到5mm以下。矿石的这些特征会导致风化矿磨矿困难，主要表现原生矿泥多，磨矿过程矿浆粘度大，钢球表面罩盖层厚度急剧增大，罩盖层的粘性阻力对钢球的冲击碰撞起到了缓冲作用，有效粉碎几率减小，磨矿效率降低，原生的粒度大的物料无法磨细，不能实现矿物单体解离，从而导致这部分资源无法进行利用，造成了资源的极大浪费。
原生的石煤钒矿在磨矿过程中，V2O5会在细粒级产品中有所富集，通过磨矿可降低粗粒级中V2O5的品位。风化的石煤钒矿采用传统的磨矿工艺，既不能实现V2O5在细粒级中的富集，又不能有效实现含钒矿物解离。因此，通过优化磨矿工艺，实现风化石煤钒矿的选择性磨矿，从而粗粒级实现预先抛尾，成为风化型石煤型钒矿资源可持续利用的关键。
发明内容
本发明解决的技术问题是，通过选矿使风化型石煤钒矿得以利用，降低了风化型石煤钒矿的选矿成本。
本发明的技术方案是，提供一种风化型石煤钒矿选择性磨矿方法，其原矿的堆密度为1～2g/cm3、比表面积为80～110m2/g、孔隙率为45～50％、莫氏硬度为2～3，原矿中-0.037mm粒级含量达20％以上；该磨矿方法包括以下步骤：(a)将原矿进行筛分，得到筛上产品与筛下产品，筛上产品进行破碎至粒度-15mm与筛下产品合并；所述筛分的粒级为15mm；(b)将上述合并后的矿料与磨矿药剂一同加入磨机，使磨矿后粒度-0.074mm的矿料占磨矿矿料的55～75wt％；(c)将磨矿后的矿料进行分级，得到粗粒级产品和细粒级产品，粗粒级产品做为尾矿直接抛尾，细粒级产品直接作为钒精矿。
进一步地，所述磨矿的浓度为45～55％。
进一步地，所述磨矿的介质充填率为10％以下。
进一步地，所述磨矿药剂为水玻璃、氟硅酸钠、六偏磷酸钠中的一种或几种混合。
进一步地，所述磨矿药剂用量为每吨矿料100～1000g。
进一步地，所述分级为螺旋分级。
进一步地，所述粗粒级产品中V2O5品位小于0.2％。
进一步地，步骤(c)中，所述分级的粒度为0.15～1.5mm。
下面对本发明做进一步的解释和说明：风化型石煤钒矿在长期的风化作用中使原矿的体积密度减小、比表面积增大、孔隙率增大，影响矿石破碎磨矿过程的主要力学性质之一就是硬度，硬度是指岩矿抵抗外界机械力侵入的性质，硬度愈高则抵抗外界机械力侵入的能力愈大，破碎时愈困难，反之，则愈容易。风化型石煤钒矿的上述性质最终导致矿物硬度变低、粒度变细、最大块粒度仅为10mm左右，矿样中已经严重风化的大块矿石，用手轻轻敲打即可碎到5mm以下。但由于矿石中绿泥石-云母硅酸盐含量高，矿石的这些特征会导致风化矿磨矿困难，主要表现原生矿泥多，原生的粒度大的物料无法磨细，不能实现选矿分离，出现此现象的原因是：由于原生矿泥多，磨矿过程中细泥在粗颗粒表面以及钢球表面罩盖层急剧加厚，在磨碎过程中罩盖层内的矿粒被粉碎的几率降低，致使磨矿效率降低；同时，钢球表面罩盖层厚度急剧增大，罩盖层的粘性阻力对钢球的冲击碰撞起到了缓冲作用，有效粉碎几率减小，磨矿效率降低。
本发明专利在破碎前利用预先筛分方式筛分出给矿中的细粒物料，可以有效防止矿石过粉碎，减少进入破碎机的矿石量，并增加了矿石在破碎机中的流动性，增加了破碎机的生产能力。
进一步地，采用选择性磨矿的方式，实现钒在细粒级中的高度富集，降低钒在粗粒级中的含量。风化型石煤钒矿磨矿过程中极易发生互相包裹、团聚、泥化等现象。本发明专利在磨矿过程中添加水玻璃、碳酸钠、氟硅酸钠、六偏磷酸钠的一种或几种具有分散作用的药剂，可降低料浆粘度，促进颗粒的分散，从而提高矿浆的可流动性，阻止颗粒在研磨介质及磨机衬板上的粘附与颗粒间的团聚，有利于硬度较低的钒云母优先解离。
进一步地，采用低浓度磨矿。常规磨矿浓度为65～75％，风化型石煤钒矿极易泥化，采用低浓度磨矿，钢球表面罩盖层厚度急剧增大，罩盖层的粘性阻力对钢球的冲击碰撞起到了缓冲作用，有效粉碎几率减小，磨矿效率降低。本发明专利通过降低石煤钒矿磨矿浓度，增加了矿浆的流动性也可防止颗粒在研磨介质及磨机衬板上的粘附与颗粒间的团聚，提高磨矿效率。
进一步地，采用低介质充填率磨矿，介质间撞击、研磨并作用于物料的机会就少，可有效避免矿石过磨，有效避免矿石泥化的同时，也可增加硬度较大的石英矿物在粗粒级的富集程度。
进一步地，对磨矿产品采用螺旋分级机进行丢尾，粗粒级产品直接丢尾，尾矿产率高达30％以上，预先抛除尾矿含钒品位低于0.20％。
该选矿方法可以减少风化型石煤钒矿冶炼厂建厂投资30％以上，降低冶炼作业处理量30％以上，降低生产成本30％以上。同时使得无法利用的中低品位风化型石煤钒矿能得以利用，提高了资源利用率。
具体实施方式
下面结合实施方式对本发明作进一步说明。
原矿为湖北某风化型低品位石煤钒矿，矿石中可回收的有价组分主要为五氧化二钒，矿石中五氧化二钒含量为0.78％。矿石的原矿组成见下表1；原矿的风化物理特征见下表2。
表1 原矿组成
元素 CaO MgO Ba
含量 0.78 6.39 36.73 0.13 1.70 14.09 9.25 1.43 0.29
元素 Ti Fe Cu Pb Zn S As C
含量 0.42 3.47 0.048 0.07 0.095 0.0014 0.12 7.65
表2 原生矿和风化型矿的参数对比
本实施例提供的选矿工艺流程如下：
(a)将原矿预先筛分，筛分粒级15mm，+15mm粒级的筛上产品破碎到粒径-15mm与筛下产品合并。
(b)合并后的矿料进行球磨，球磨时添加300g/t六偏磷酸钠与400g/t水玻璃，磨矿浓度为45％，钢球充填率为10％，磨矿至-0.074mm矿料重量占该球磨矿料总重量65％。
(c)对磨矿后产品螺旋分级机进行抛尾，抛除掉+1mm的粗粒级产品；细粒级产品作为精矿直接送入冶炼。
本工艺的选矿指标：预先抛尾产率39％，尾矿含V2O50.15％；精矿V2O5品位1.18％，回收率92.50％。

Claims (8)

1.一种风化型石煤钒矿的选矿方法，其特征在于，其原矿的堆密度为1～2g/cm3、比表面积为80～110m2/g、孔隙率为45～50％、莫氏硬度为2～3，原矿中-0.037mm粒级含量达20％以上；该磨矿方法包括以下步骤：
(a)将原矿进行筛分，得到筛上产品与筛下产品，筛上产品进行破碎至粒度-15mm与筛下产品合并；所述筛分的粒级为15mm；
(b)将上述合并后的矿料与磨矿药剂一同加入磨机，使磨矿后粒度-0.074mm的矿料占磨矿矿料的55～70wt％；
(c)将磨矿后的矿料进行分级，得到粗粒级产品和细粒级产品，粗粒级产品做为尾矿直接抛尾，细粒级产品直接作为钒精矿。
2.如权利要求1所述的选矿方法，其特征在于，所述磨矿的浓度为45～55％。
3.如权利要求1所述的选矿方法，其特征在于，所述磨矿的介质充填率为10％以下。
4.如权利要求1所述的选矿方法，其特征在于，所述磨矿药剂为水玻璃、氟硅酸钠、六偏磷酸钠中的一种或几种混合。
5.如权利要求1所述的选矿方法，其特征在于，所述磨矿药剂用量为每吨矿料100～1000g。
6.如权利要求1所述的选矿方法，其特征在于，所述分级为螺旋分级。
7.如权利要求1所述的选矿方法，其特征在于，所述粗粒级产品中V2O5品位小于0.2％。
8.如权利要求1所述的选矿方法，其特征在于，步骤(c)中，所述分级的粒度为0.15～1.5mm。
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