CN105107616B - 一种有效提高低品位钒钛磁铁矿选矿效率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有效提高低品位钒钛磁铁矿选矿效率的方法，它采用三段破碎（粗破、中破、高压辊磨）后中磁预选铁、大颗粒强磁抛尾、后续磨矿磁选选铁、强磁浮选选钛工艺，铁、钛精矿质量及产量更高，单位能耗更低，尾矿排放压力更小，使得生产能力大大提高。它采用细破后中磁预选铁、强磁抛尾的方法来预先抛出合格尾矿，从而达到减少后续的磨矿量、提高了后续磨选的铁钛品位、从而减少生产成本。发明的工艺流程简单、易操作、成本低、选矿效率高，所生产出的产品性能稳定、生产环境更加友好，极大地减少浮选选钛生产过程中的化学物质，低污染。本发明不受生产规模限制，在提高铁、钛精矿产量、质量的同时，大颗粒合格尾矿还可以作为副产品以增加效益，因而可将企业利润最大化，在钒钛磁铁矿选矿方面有着广泛的应用前景。

Description

一种有效提高低品位钒钛磁铁矿选矿效率的方法

技术领域

本发明涉及钒钛磁铁矿的选矿方法，尤其是涉及一种有效提高低品位钒钛磁铁矿选矿效率的方法。

背景技术

钒钛磁铁矿是国家战略性和支柱性产业发展中不可替代的基础材料，经过选矿可以加工成钛磁铁矿精矿（含钒）、钛铁矿精矿。广泛应用于钢铁工业、航天、国防工业及国防尖端工业等高技术领域。随着这些领域的迅速发展，对钒钛磁铁矿资源的需求量日益增加，而好的钒钛磁铁矿资源随着年代的不断开采而日渐枯竭。如何将低品位的钒钛磁铁矿资源通过选矿而综合利用起来，就显得至关重要。

钒钛磁铁矿传统选矿方法主要是通过破碎、两段磨矿磁选得到钛磁铁矿精矿；钛铁矿传统选矿方法主要是通过选铁尾矿重选或则强磁—磨矿分级—强磁—浮选的方法得到钛铁矿精矿。

传统提纯方法用于高品位钒钛磁铁矿选矿还可以，如果用于低品位钒钛磁铁矿的选矿，那么会造成投资加大、生产成本很高及选厂的产能较低等劣势。对我们有限的资源会造成极大的浪费，有违国家倡导的节能降耗、建设集约型社会的要求。单位产品的生产成本高会在现实的社会竞争中处于劣势（与高品位钒钛磁铁矿资源选矿生产企业相比），特别是当下矿业形势低迷、矿价较低的情况下。

并且，传统提纯方法因生产规模小，尾矿一般都都得不到合理的利用而直接排进尾矿库，一是加大了尾矿库的库存压力，二是对选厂和周边环境会造成污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能大幅度提高低品位钒钛磁铁矿生产能力、单位产品能耗低、适于大规模生产、提高选矿效率的方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种有效提高低品位钒钛磁铁矿选矿效率的方法，特征是：

A、三段破碎-分级：将钒钛磁铁矿的矿石先经过颚式破碎机粗破、圆锥破碎机中碎至-30mm块状，再进入一段高压辊磨细破至-6mm的大颗粒矿石，强力搅拌造浆；

B、大颗粒粒级下强磁抛尾：将造好的矿浆先给入磁场强度为0.4—0.5特斯拉的湿式顺流型滚筒式中场强磁选机进行粗选，得到粗选铁精矿及粗选尾矿；再将粗选铁精矿给入磁场强度为0.07—0.12特斯拉的湿式顺流型滚筒式弱磁选机进行精选，得到以磁性铁为主的大颗粒铁粗精矿及大颗粒精选尾矿；

C、再将B步骤中所得到的粗选尾矿给入背景场强要求达到1特斯拉以上的大颗粒型SLon立环脉动高梯度强磁选机进行扫选，得到大颗粒钛粗精矿及强磁扫选尾矿；

D、钛磁铁精矿的加工：将经过湿式顺流型滚筒式弱磁选机精选所得到的以磁性铁为主的大颗粒铁粗精矿经两段球磨、两段磁选，得到钛磁铁精矿，两段磁选的尾矿作为后续步骤强磁粗选选钛的原料；

E、一段磨矿、强磁粗选选钛：将步骤B中经过湿式顺流型滚筒式弱磁选机的大颗粒精选尾矿、步骤C中大颗粒型SLon立环脉动高梯度强磁选机扫选得到的大颗粒强磁钛粗精矿混合后，送入第一旋流器进行浓缩分级，浓缩后得到的底流进入一段球磨机进行磨矿，磨矿后的产品再排矿返回进入第一旋流器进行浓缩分级，第一旋流器得到的溢流和步骤D中阶选后的尾矿混合后进入场强为2300—2800Gs的湿式半逆流型滚筒式磁选机进行一次除铁，一次除铁得到的强磁性矿物留作后续选次铁精矿用，一次除铁后的尾矿进入一段立环脉动高梯度强磁选机进行粗选，得到一段强磁选精矿和一段强磁选尾矿，一段强磁选尾矿进入尾矿坝；

F、二段磨矿、强磁精选选钛：将一段强磁选精矿经第二旋流器进行分级，第二旋流器得到的溢流再经分级筛进行筛分分级，筛分分级后的筛上物与第二旋流器得到的底流进入二段球磨机进行磨矿，经二段球磨机排矿返回第二旋流器；筛分分级后的筛下物进入湿式半逆流滚筒式弱磁选机进行二次除铁，二次除铁得到的强磁性矿物也作为后续选次铁精矿的原料，经过二次除铁后的矿浆进入立环脉动高梯度强磁选机进行二段强磁精选选钛，二段强磁精选选钛的流程为一精一精扫；二段强磁精选选钛的尾矿进入尾矿坝，二段强磁选选钛的精矿矿浆进入后续斜板浓缩、浮选选钛作业；

G、斜板浓缩：将二段强磁选选钛得到的精矿矿浆进入斜板浓缩机进行浓缩，浓缩后的溢流进入尾矿坝或者选厂的浓缩大井，浓缩后的底流矿浆浓度控制到最佳的浮选给料浓度，通常情况下底流矿浆浓度要求在55%左右；

H、浮选选钛：经过步骤G得到的高浓度矿浆首先浮选脱硫，然后浮选脱磷，脱硫脱磷得到的硫磷杂质通常没有经济价值，作为尾矿丢弃；最后进行一粗二扫三精流程进行浮选选钛，得到钛精矿产品及浮选尾矿；

I、次铁精矿的生产：将步骤E、F中的一、二次除铁得到的强磁性矿物通过细磨，粒度控制在-200目以下，然后经过800--1000Gs湿式半逆流筒式磁选机选别，可以得到次铁精矿。

步骤B中的湿式顺流型滚筒式中场强磁选机和湿式顺流型滚筒式弱磁选机主要用于预先选出矿浆中的磁性铁，步骤C中大颗粒型SLon立环脉动高梯度强磁选机主要目的是抛出大量的合格尾矿，其次是能起到预先富集钛矿物的作用。大颗粒型SLon立环脉动高梯度强磁选机所的大颗粒强磁选尾矿中的有用金属矿物含量会降到很低，可以作为最终的尾矿直接排进尾矿坝，由于是大颗粒强磁选尾矿入坝，可以增加尾矿坝的牢固度，该尾矿由于粒度较粗，脱泥后还可以作为建筑用的混泥土原料。

步骤F中的二段强磁精选选钛的流程为一精一精扫，这样可以得到更高的回收率，使生产中流程指标的稳定性更好。

本发明采用三段破碎、大颗粒中弱、强磁预选抛尾、两段阶磨阶选选铁得到铁精矿、选铁后的尾矿经强磁浮选得到最终钛精矿。与传统提纯方法相比，本发明具有如下特点：

1、本发明采用破碎后预先磁选抛尾工艺，克服了传统提纯方法必须通过细磨后磁选才能抛尾的缺点，使得生产能力大大提高，单位能耗降低，适于大规模生产。

2、在磁选设备上，除采用了步骤B中筒式弱磁选机外，还采用了步骤C中的SLon立环脉动高梯度强磁选机（大颗粒型），立环脉动高梯度强磁选机（大颗粒型）不但磁场强度大，梯度高，关键在于配置了脉动机构，脉动机构可将矿浆中的强磁性铁矿物贫连生体、钛铁矿及其连生体、脉石进行等进行反复筛选，在大颗粒状态下最大程度上予以去除大部分杂质，从而提高了钛铁矿的品位及回收率，减少后续流程的矿石处理量。

3、本发明对大颗粒状态下的矿石进行了合理的预先抛尾，不但节约了后续磨矿等费用，而且得到的大颗粒尾矿杂质作为第三副产品用做建筑原料，为企业多发展了一个产品，增加收益的同时减少了废石排放量及排放成本，磁选过程无污染。

4、本发明的工艺流程简单、易操作、成本低、抛尾效率高，浮选前所得到的磁性产品含泥量少、品位得到提升、生产环境友好，整个生产过程中充分减少化学物质，尾矿还可以综合利用，能极大地提高经济效益。

本发明不受生产规模限制，可将企业利润最大化，在钒钛磁铁矿选矿方面有着广泛的应用前景。其特征在于：大颗粒状态下的弱、强磁预先抛尾，在预先抛出大量合格尾矿的同时也预先富集了有用矿物。抛出的大颗粒合格尾矿还可以经过脱泥后作为副产品出售，这样可以在降低排放的同时也提高了经济效益。预先富集有用矿物可以减少后续选别的难度和成本，选别难度减少了就可以提高目的矿物的回收率。

本发明和传统方法主要产品生产指标的对比如下表。从表中可见，用本发明与传统方法相比较，在原矿相同的情况下，但所获得的精矿质量会更高，铁精矿中Fe品位由55.04%提升至56.14%，钛精矿中TiO₂品位由47.05%提升至47.30%。且产率及回收率也更高，铁精矿产率与回收率在传统方法的基础上分别提高0.41、2.73个百分点，钛精矿产率与回收率在传统方法的基础上分别提高了0.34、4.4个百分点。

生产成本方面：由于采用一段大颗粒抛尾时能一次性抛出约23.28%的合格尾矿，那么在磨矿成本上就能相应减少23.28%。另外，通过本发明能提高进入浮选选钛的入浮TiO₂品位，入浮TiO₂品位从13.25%高至15.21%，且产率减少1.85%，那么相应的浮选药剂成本会减少（注：若生产质量与产量相同的钛精矿，那么入选品位越高其单位钛精矿药剂单耗会更低，表中药剂单耗数据为实际生产数据）。若按每年处理1000000吨原料量来计算，那么一年的主要生产成本差异比较如下：

从上表可以看出，若每年处理100万吨钒钛磁铁矿原料，磨矿方面本发明与传统方法相比，每年磨矿量会减少23.28万吨，磨矿费用将减少698.4万元；在浮选选钛方面，本发明与传统方法相比，每年的钛精矿量增加0.34万吨，而浮选药剂成本会减少80.2万元。本发明与传统方法相比，铁精矿与钛精矿的产量都比传统方法要高不少，而选矿总成本反而减少 778.6万元。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

一种提高低品位钒钛磁铁矿选矿效率的方法，具体步骤如下：

A、三段破碎-分级：将钒钛磁铁矿的矿石先经过颚式破碎机粗破、圆锥破碎机中碎至-30mm块状，再进入一段高压辊磨细破至-6mm的大颗粒矿石，强力搅拌造浆；

B、大颗粒粒级下强磁抛尾：将造好的矿浆先给入磁场强度为0.4—0.5特斯拉的湿式顺流型滚筒式中场强磁选机进行粗选，得到粗选铁精矿及粗选尾矿；再将粗选铁精矿给入磁场强度为0.07—0.12特斯拉的湿式顺流型滚筒式弱磁选机进行精选，得到以磁性铁为主的大颗粒铁粗精矿及大颗粒精选尾矿；

C、再将B步骤中所得到的粗选尾矿给入背景场强要求达到1特斯拉以上的大颗粒型SLon立环脉动高梯度强磁选机进行扫选，得到大颗粒钛粗精矿及强磁扫选尾矿；

D、钛磁铁精矿的加工：将经过湿式顺流型滚筒式弱磁选机精选所得到的以磁性铁为主的大颗粒铁粗精矿经两段球磨、两段磁选，得到钛磁铁精矿，两段磁选的尾矿作为后续步骤强磁粗选选钛的原料；

E、一段磨矿、强磁粗选选钛：将步骤B中经过湿式顺流型滚筒式弱磁选机的大颗粒精选尾矿、步骤C中大颗粒型SLon立环脉动高梯度强磁选机扫选得到的大颗粒强磁钛粗精矿混合后，送入第一旋流器进行浓缩分级，浓缩后得到的底流进入一段球磨机进行磨矿，磨矿后的产品再排矿返回进入第一旋流器进行浓缩分级，第一旋流器得到的溢流和步骤D中阶选后的尾矿混合后进入场强为2300—2800Gs的湿式半逆流型滚筒式磁选机进行一次除铁，一次除铁得到的强磁性矿物留作后续选次铁精矿用，一次除铁后的尾矿进入一段立环脉动高梯度强磁选机进行粗选，得到一段强磁选精矿和一段强磁选尾矿，一段强磁选尾矿进入尾矿坝；

F、二段磨矿、强磁精选选钛：将一段强磁选精矿经第二旋流器进行分级，第二旋流器得到的溢流再经分级筛进行筛分分级，筛分分级后的筛上物与第二旋流器得到的底流进入二段球磨机进行磨矿，经二段球磨机排矿返回第二旋流器；筛分分级后的筛下物进入湿式半逆流滚筒式弱磁选机进行二次除铁，二次除铁得到的强磁性矿物也作为后续选次铁精矿的原料，经过二次除铁后的矿浆进入立环脉动高梯度强磁选机进行二段强磁精选选钛，二段强磁精选选钛的流程为一精一精扫；二段强磁精选选钛的尾矿进入尾矿坝，二段强磁选选钛的精矿矿浆进入后续斜板浓缩、浮选选钛作业；

G、斜板浓缩：将二段强磁选选钛得到的精矿矿浆进入斜板浓缩机进行浓缩，浓缩后的溢流进入尾矿坝或者选厂的浓缩大井，浓缩后的底流矿浆浓度控制到最佳的浮选给料浓度，通常情况下底流矿浆浓度要求在55%左右；

H、浮选选钛：经过步骤G得到的高浓度矿浆首先浮选脱硫，然后浮选脱磷，脱硫脱磷得到的硫磷杂质通常没有经济价值，作为尾矿丢弃；最后进行一粗二扫三精流程进行浮选选钛，得到钛精矿产品及浮选尾矿；

I、次铁精矿的生产：将步骤E、F中的一、二次除铁得到的强磁性矿物通过细磨，粒度控制在-200目以下，然后经过800--1000Gs湿式半逆流筒式磁选机选别，可以得到次铁精矿。

Claims (1)

1.一种有效提高低品位钒钛磁铁矿选矿效率的方法，特征是：

A、三段破碎-分级：将钒钛磁铁矿的矿石先经过颚式破碎机粗破、圆锥破碎机中碎至-30mm块状，再进入一段高压辊磨细破至-6mm的大颗粒矿石，强力搅拌造浆；

B、大颗粒粒级下强磁抛尾：将造好的矿浆先给入磁场强度为0.4—0.5特斯拉的湿式顺流型滚筒式中场强磁选机进行粗选，得到粗选铁精矿及粗选尾矿；再将粗选铁精矿给入磁场强度为0.07—0.12特斯拉的湿式顺流型滚筒式弱磁选机进行精选，得到以磁性铁为主的大颗粒铁粗精矿及大颗粒精选尾矿；

C、再将B步骤中所得到的粗选尾矿给入背景场强要求达到1特斯拉以上的大颗粒型SLon立环脉动高梯度强磁选机进行扫选，得到大颗粒钛粗精矿及强磁扫选尾矿；

D、钛磁铁精矿的加工：将经过湿式顺流型滚筒式弱磁选机精选所得到的以磁性铁为主的大颗粒铁粗精矿经两段球磨、两段磁选，得到钛磁铁精矿，两段磁选的尾矿作为后续步骤强磁粗选选钛的原料；

E、一段磨矿、强磁粗选选钛：将步骤B中经过湿式顺流型滚筒式弱磁选机的大颗粒精选尾矿、步骤C中大颗粒型SLon立环脉动高梯度强磁选机扫选得到的大颗粒强磁钛粗精矿混合后，送入第一旋流器进行浓缩分级，浓缩后得到的底流进入一段球磨机进行磨矿，磨矿后的产品再排矿返回进入第一旋流器进行浓缩分级，第一旋流器得到的溢流和步骤D中阶选后的尾矿混合后进入场强为2300—2800Gs的湿式半逆流型滚筒式磁选机进行一次除铁，一次除铁得到的强磁性矿物留作后续选次铁精矿用，一次除铁后的尾矿进入一段立环脉动高梯度强磁选机进行粗选，得到一段强磁选精矿和一段强磁选尾矿，一段强磁选尾矿进入尾矿坝；

F、二段磨矿、强磁精选选钛：将一段强磁选精矿经第二旋流器进行分级，第二旋流器得到的溢流再经分级筛进行筛分分级，筛分分级后的筛上物与第二旋流器得到的底流进入二段球磨机进行磨矿，经二段球磨机排矿返回第二旋流器；筛分分级后的筛下物进入湿式半逆流滚筒式弱磁选机进行二次除铁，二次除铁得到的强磁性矿物也作为后续选次铁精矿的原料，经过二次除铁后的矿浆进入立环脉动高梯度强磁选机进行二段强磁精选选钛，二段强磁精选选钛的流程为一精一精扫；二段强磁精选选钛的尾矿进入尾矿坝，二段强磁选选钛的精矿矿浆进入后续斜板浓缩、浮选选钛作业；

G、斜板浓缩：将二段强磁选选钛得到的精矿矿浆进入斜板浓缩机进行浓缩，浓缩后的溢流进入尾矿坝或者选厂的浓缩大井，浓缩后的底流矿浆浓度控制到最佳的浮选给料浓度，通常情况下底流矿浆浓度要求在55%左右；

H、浮选选钛：经过步骤G得到的高浓度矿浆首先浮选脱硫，然后浮选脱磷，脱硫脱磷得到的硫磷杂质通常没有经济价值，作为尾矿丢弃；最后进行一粗二扫三精流程进行浮选选钛，得到钛精矿产品及浮选尾矿；

I、次铁精矿的生产：将步骤E、F中的一、二次除铁得到的强磁性矿物通过细磨，粒度控制在-200目以下，然后经过800--1000Gs湿式半逆流筒式磁选机选别，可以得到次铁精矿。