CN105107598A - 一种利用铁、钛紧密共生的含钛磁铁矿制备重介微粉的方法 - Google Patents

一种利用铁、钛紧密共生的含钛磁铁矿制备重介微粉的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用铁、钛紧密共生的含钛磁铁矿制备重介微粉的方法。本发明通过使用三段磁选和浮选的操作，并通过控制各个步骤的有序进行以及综合各控制个参数的配合，最终得到了本发明的具有良好的经济价值的重介微粉。针对铁、钛紧密共生的含钛磁铁，发明人另辟蹊径，将铁、钛紧密共生的含钛磁铁用来制备重介微粉，有效实现资源综合利用。该方法具有工艺流程简单、效果好、无污染、将资源变废为宝等特点。

Description

一种利用铁、钛紧密共生的含钛磁铁矿制备重介微粉的方法
技术领域
本发明属于金属综合回收利用领域，具体涉及一种利用铁、钛紧密共生的含钛磁铁矿制备重介微粉的方法。
背景技术
我国具有丰富的铁、钛资源，但普遍具有资源品位低，不经选矿无法直接利用的特点。现今，钛铁矿、钒钛磁铁矿、钛磁铁矿针对铁、钛回收的工艺通常为：先通过磁选提取铁，再经过磁选-浮选流程富集钛。铁、钛分离，各自回收是钛铁矿、钒钛磁铁矿、钛磁铁矿资源利用的有效途径。但是在我国北方存在一种钛铁紧密共生、嵌布粒度极细的含钛磁铁矿资源。对于这种资源，即使磨矿细度达到0.037mm(400目)100％(选矿工业生产成本所能达到的极限)，钛铁矿物也无法完全单体解离。生产出的铁精矿或钛精矿品位都无法满足后续冶炼的需求，因此，该类资源作为呆矿，长期无法利用。
另一方面，随着我国工业和城镇化的高速发展，煤炭的需求量急剧增加，煤炭消耗量由2000年的12亿吨猛增到2014年的38.7亿吨，是原先三倍。煤炭消耗量的快速增加，同时也增加了各种有害气体的排放，这在很大程度上刺激了选煤产业的发展。重介质选煤作为先进的选煤技术，以其分选效率高，操作方便以及易于实现自动化等优点得到世界各地的广泛应用；但是重介质选煤所用到的重介质微粉均通过高品位铁精矿制备，这消耗了大量的优质资源。众所周知，我国每年消耗的铁矿石，60％依赖于海外进口。
发明内容
本发明提供一种效果好、无污染、将资源变废为宝，能够以简单的方法低成本利用铁、钛紧密共生的含钛磁铁矿制备重介微粉的方法。
本发明的技术方案:
一种利用铁、钛紧密共生的含钛磁铁矿制备重介微粉的方法，包括以下步骤：
1)将铁、钛紧密共生的含钛磁铁矿破碎后进行弱磁选，磁场强度为1800-2000高斯，得到磁选精矿Ⅰ和磁选尾矿；磁选尾矿再进一步进行强磁扫尾，磁场强度为0.8T-0.9T，得到磁选精矿Ⅱ和尾矿X；
2)对磁选精矿Ⅰ和磁选精矿Ⅱ进行磨矿，使70％-75％的粒度为-200目，进行二段磁选，磁选强度为1200-1300高斯，得到磁选精矿Ⅲ和中矿Ⅰ；
3)向磁选精矿Ⅲ中加入浮选药剂进行浮选脱硫，得到硫精矿和浮选尾矿；
4)将浮选尾矿进行磨矿，使90％-95％的粒度为-325目；然后进行第三段磁选，磁场强度为1000-1100高斯，得到产物重介微粉和中矿Ⅱ。
所述的铁、钛紧密共生的含钛磁铁矿在磨矿粒度达到100％为0.037mm，即400目时，也无法得到解离的铁矿和钛矿。
优选的，所述浮选药剂为300-400g/t黄药、50-70g/t二号油。
获得的重介微粉经过滤、烘干即为最终产品。
本发明的有益效果：
本发明中所使用的铁、钛紧密共生的含钛磁铁，由于该矿石具稀疏星散浸染状结构，主要目的矿物磁铁矿和钛铁矿均已发生强烈的绿泥石化或榍石化，致使它们粒度变细、矿物间紧密共生包裹，即使细磨也很难充分解离，非常难以获得合格品位的铁精矿和钛精矿。针对这类含钛铁矿，发明人也尝试过通过常用的细磨的方法，使矿物单体解离。但在实验过程中发现，即使是磨矿粒度达到100％为0.037mm，即400目时，也无法实现磁铁矿和钛铁矿单体解离。通过扫描电镜分析可知，矿物单体解离的磨矿细度需增加至800目以上，但是该细度在工业磨矿中很难实现，即使能实现也需要耗费大量的磨矿成本，毫无经济利用价值。因此，这类矿石资源长期闲置无法有效利用。而针对这种现实情况，发明人另辟蹊径，将铁、钛紧密共生的含钛磁铁用来制备重介微粉，有效实现资源综合利用。该方法具有工艺流程简单、效果好、无污染、将资源变废为宝等特点。本发明有效地避开了该类矿石的铁、钛分离难题，使其获得有效利用。且制备得到的重介微粉能够直接销售，获得较好的经济效益。
在具体的实验过程中，本发明完全克服了现有技术中认为只能通过将钛矿物、铁矿物完全分离才能获得有价值产物的偏见，通过大量的实验和反复的研究，最终得到了本发明的方案。具体的方案中，通过使用三段磁选和浮选的操作，并通过控制各个步骤的有序进行以及综合各控制参数的配合，最终得到了本发明的具有良好经济价值的重介微粉。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
图2为经过本发明的实施例1得到的重介微粉的电镜图，其中图中深色部分为钛富集区，浅色为铁富集区，从图中可以看出，铁和钛紧密共生，相互浸染，两种矿物单体解离的磨矿细度需低于0.0010mm。
图3为经过本发明的实施例1得到的重介微粉的电镜图，对其中的1、2、3、4、5处分别进行后述XRD分析。
图4-图8分别为图3中标注的1、2、3、4、5处成分分析的XRD图，从图中可以进一步看出，重介微粉中铁钛仍然浸染嵌布。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。
实施例1
针对陕西某含钛磁铁矿，其主要矿物为钛磁铁矿和钛铁矿；金属硫化物主要为黄铁矿；脉石矿物主要有斜长石、绿泥石、钛闪石、钛辉石、黑云母、绢云母和榍石。矿石为稀疏星散浸染状构造，其中，矿物钛磁铁矿和钛铁矿均已发生强烈的绿泥石化或榍石化，钛铁紧密共生，矿物间嵌布关系复杂。对该矿物进行以下处理：
1、将矿石破碎后进行弱磁选，磁场强度为1800高斯，得到磁选精矿Ⅰ和磁选尾矿；磁选尾矿进行强磁扫尾，磁场强度为0.8T，得到磁选精矿Ⅱ和尾矿X；
2、将磁选精矿Ⅰ和磁选精矿Ⅱ进行磨矿，磨矿细度控制在70％左右的粒度为-200目，进行二段磁选，磁选强度为1200高斯，得到磁选精矿Ⅲ；
3、将磁选精矿Ⅲ加入浮选机中，加入浮选药剂(300g/t黄药、50g/t二号油)，进行浮选脱硫，得到浮选尾矿；
4、将浮选尾矿进行磨矿，磨矿细度控制在95％左右的粒度为-325目；然后进行第三段磁选，磁场强度控制为1000高斯；
5、经过滤、烘干获得最终产品。
通过以上步骤，取得了较好的试验指标，具体指标如下表1所示：
表1
重介质粉的指标如下表2所示：
-325目粒度含量 真密度 含硫量 磁性物含量
重介质粉的合格指标 70-95％ ≥4.5g/cm3 ≤0.1％ ≥95％
实施例1的重介微粉 90-95％ 4.7-4.8g/cm3 0.021％ 99％
表2
从表2中可以看出，本发明的实施例1得到的产品完全符合重介质粉的要求。
本发明的实施例1得到的产品的组成如下表3所示：
表3
其中得到的中矿Ⅰ、中矿Ⅱ均含有一定有价矿物，可以通过后续处理进一步回收利用。

Claims (3)

1.一种利用铁、钛紧密共生的含钛磁铁矿制备重介微粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将铁、钛紧密共生的含钛磁铁矿破碎后进行弱磁选，磁场强度为1800-2000高斯，得到磁选精矿Ⅰ和磁选尾矿；磁选尾矿再进一步进行强磁扫尾，磁场强度为0.8T-0.9T，得到磁选精矿Ⅱ和尾矿X；
2)对磁选精矿Ⅰ和磁选精矿Ⅱ进行磨矿，使70％-75％的粒度为-200目，进行二段磁选，磁选强度为1200-1300高斯，得到磁选精矿Ⅲ和中矿Ⅰ；
3)向磁选精矿Ⅲ中加入浮选药剂进行浮选脱硫，得到硫精矿和浮选尾矿；
4)将浮选尾矿进行磨矿，使90％-95％的粒度为-325目；然后进行第三段磁选，磁场强度为1000-1100高斯，得到产物重介微粉和中矿Ⅱ。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的铁、钛紧密共生的含钛磁铁矿在磨矿粒度达到100％为0.037mm，即400目时，也无法得到解离的铁矿和钛矿。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浮选药剂为300-400g/t黄药、50-70g/t二号油。
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