CN107362900A - 一种砂钛铁矿采选钛精矿和铁精矿的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种砂钛铁矿采选钛精矿和铁精矿的工艺，所述工艺采用滚筒筛配合球磨工艺，滚筒筛下物在浓缩后直接进入高梯度磁选机磁选；筛上物进入球磨机进行球磨破碎；磁选后矿物经脱磁、浓缩、分级及球磨后进入分级浓缩箱进行重选前分级，分级浓缩箱将矿物分为粗、中、微三个级别的矿物分别进行一级重选，一级重选后的精矿进行二级重选，二级重选后的精矿进行三级重选，最后获得精铁矿和精钛矿。本发明通过分级浓缩、分级重选提高了回收率及精矿品质；铁的回收率增加了20％以上，钛的回收率增加了25％以上，钛精矿和铁精矿品位各自提高2％以上品位。
Description
技术领域
本发明涉及采选矿技术领域，特别是涉及一种砂钛铁矿采选工艺。
背景技术
钛是一种银白色的金属，钛矿的种类繁多，当前工业利用的主要是金红石和钛铁矿，其次还有锐钛矿、板钛矿、白钛矿以及砂钛铁矿。当前国内外所普遍采用的传统工艺流程是：给矿—浓缩—磨矿—选别—出矿。在选别中，一般采用重选—电选、重选—磁选—浮选、单一浮选工艺流程。
其中当选用磁选时，由于现有立环脉动高梯度磁选机介质盒为φ1mm、φ1.5mmm、φ2mm、φ3mm，大部分立环脉动高梯度磁选机一直采用的磁介质盒为φ2mm。为了能够顺利进入磁选机磁选并提高回收率，大量原矿制浆后直接进入球磨机磨矿，将矿浆磨至-0.075mm占60％-90％，矿浆粒级比较细，这样造成的结果是能耗高、用水多，并且细粒或微粒矿物同时进入球磨，导致矿浆微粒矿物居多，难以回收，随尾水流失，且磨细后尾矿处理难度加大。
而且现有砂钛铁矿原矿含钛品位比较低；选矿工艺因为多年少有更新，一直采用原有粗放式的重选工艺，且流程结构不合理，典型工艺流程如图1所示；由图中可以看出，这种工艺矿物经隔渣制浆后直接进行筛分破碎，原矿均需要磨矿，首先导致了磨矿量大，微粉流失严重，然后只经过几级重选处理，这种工艺设备落后，生产不严谨、不规范；因此也具有用水多、吃原矿多、排尾矿多、出精矿少、回收率低，也导致无法生产出能满足下游厂商所需的合格产品。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种砂钛铁矿采选钛精矿和铁精矿的工艺，该工艺对传统工艺进行重大改进，采用高梯度磁选加重选代替原有的粗放式重选工艺，同时通过对高梯度磁选机进行改进和重选之前进行分级使得选矿回收率高，并且成本降低。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种砂钛铁矿采选钛精矿和铁精矿的工艺，所述工艺包括如下步骤：
S1：含钛5％的砂钛铁矿原矿隔渣，然后制浆后筛分，筛上物经反击式制砂破碎机，破碎后连同筛下物送至选矿矿浆汇流箱；
S2：矿浆汇流箱中的矿浆经第一滚筒筛筛分，筛下物进入沉淀浓缩池浓缩；筛上物进入一级球磨机进行球磨破碎；
S3：浓缩池浓缩后的矿物进入立环脉动高梯度磁选机磁选；磁选后矿物脱磁后进入第一浓缩池浓缩；经第一浓缩池沉淀后的粗矿进入第一分级机分级，微粒矿物随溢流水进入分级浓缩箱；第一分级机分级后的粗料进入一级球磨机，第一分级机的溢流水进入分级浓缩箱；一级球磨机球磨后的矿物进入分级浓缩箱；
S4：矿物在分级浓缩箱中被分为三级，分别进入一级螺旋重选，具体包括：1)端部粗粒矿物，随后该部分矿物进入720螺距平面螺旋进行重选；2)中部的中粒矿物，随后该部分矿物进入640螺距平面螺旋重选；3)尾部的微粒矿物，随后该部分矿物进入640螺距刻槽螺旋重选；
S5：经一级螺旋重选后的精矿进入第二滚筒筛筛分，筛下细料经第一渣浆泵泵制二级720螺距平面螺旋重选，筛上粗料进入二级球磨机后经第二渣浆泵泵回分级浓缩箱复选；经一级螺旋重选后的中矿经第二分级机分级，筛下物经第二渣浆泵泵回分级浓缩箱复选，筛上物经二级球磨机后经第二渣浆泵泵回分级浓缩箱复选，经一级螺旋重选后的尾矿进入第二浓缩池，第二浓缩池沉淀物经第三渣浆泵泵回分级浓缩箱复选；
S6：经二级720螺距平面螺旋重选后的精矿经第四渣浆泵进入三级720螺距平面螺旋重选；二级720螺距平面螺旋机重选后的中矿经第五渣浆泵泵回二级720螺距平面螺旋自身复选；二级720螺距平面螺旋重选后尾矿返回分级浓缩箱复选；
S7：三级720螺距平面螺旋重选后的中矿进入第三滚筒筛筛分后，粗料进入三级球磨机球磨，球磨料随第三滚筒筛细料经第四渣浆泵进入三级720螺距平面螺旋复选；三级720螺距平面螺旋重选后的尾矿经第五渣浆泵返回二级720螺距平面螺旋复选；三级720螺距平面螺旋机重选后的精矿经弱磁选脱铁，得到铁精矿及钛精矿。
进一步，所述第一滚筒筛的规格为1m×3.6m；筛网网度3.5mm,筛下物小于3.5mm。
进一步，所述立环脉动高梯度磁选机的介质盒为Φ4-5mm，所述立环脉动高梯度磁选机采用两组，背景磁感应强度为1.0T，额定励磁功率为97kW，磁介质为直排排列。
进一步，所述分级浓缩箱尺寸为4.5m×16m×2.0m，具体结构包括：设置在机架上的从左到右依次排列设置的矿浆进料渠、扇形分浆口、缓冲斜板、粗粒矿物浓缩池、中粒矿物浓缩池、微粒矿物浓缩池；每个浓缩池下部设置有底阀，底阀下面具有倒圆锥型收集渠，收集渠下方设有汇集箱；微粒矿物浓缩池的尾部还设有溢流渠。
进一步，所述粗粒矿物的粒度为大于60目，中粒矿物的粒度为60-100目，微粒矿物的粒度为小于100目。
进一步，其中一级螺旋重选中，720螺距平面螺旋机、640螺距平面螺旋和640螺距刻槽螺旋重选均为16组；
进一步，二级720螺距平面螺旋机为24组；
进一步，三级720螺距平面螺旋机为12组；
进一步，所述弱磁选脱铁为采用永磁脱铁，并且随后的精矿分别经过精铁分级机和精钛分级机获得铁精矿及钛精矿。
进一步，所述浓缩池和高梯度磁选机的溢流水以及第二浓缩池的溢流水进入尾矿干排系统。
本发明对立环脉动高梯度磁选机介质盒进行重大改进，改进后的立环脉动高梯度磁选机介质盒为φ4-5mm，要求给矿粒度只需要-3.5mm以下，由于原矿为钛砂矿，经过搅拌造浆后大部分矿浆是-3.5mm以下，这样就可以直接进入立环脉动高梯度磁选机抛尾，改造后通过率可达90％以上，高梯度磁选精矿直接进入下一步工艺进行处理，高梯度磁选机尾矿粒度粗且含钛低，为合格尾矿，处理起来也容易的多。此外，原立环脉动高梯度磁选机的磁介质为错序排列，为了解决冲洗不易，冲洗不彻底、不干净的问题，本发明重新计算磁场分布排列、重新制作模具，并在试制中式试验机的基础上，将磁介质改为直排排列；有效解决的冲洗问题，此外，经验证，磁介质改为直排排列后对矿物回收率也有大幅提升。
对应上述磁选机的改进，不再采用传统的磨矿工艺，而是替换为采用分级磨矿工艺，即先经第一滚筒筛筛分再配合一级球磨工艺，避免了矿浆微粒矿物居多，难以回收的问题，滚筒筛的网孔尺寸为3.5mm，筛下物可直接进入磁选机。大幅减少了磨矿量，并使得尾矿处理容易。
本发明工艺中根据不同粒度的矿物沉积速度不同，矿浆由矿浆进料渠进入，经扇形分浆口缓冲流速后进入浓缩池；再经缓冲斜坡缓冲矿浆流速；由于矿物颗粒沉降速度不一致，粗粒矿物沉积浓缩在前部，中粒矿物沉积浓缩在中部，微粒矿物沉积浓缩在后部，将矿浆划分为三个级别粗粒(<60目)，中粒(60-100目)，微粒(>100目)，最终达到分级浓缩。不同级别的矿物富集后再进入不同的螺旋溜槽(粗粒进入720螺距平面螺旋，中粒进入640螺距平面螺旋，微粒进入640螺距刻槽螺旋)。实现“分级浓缩，分级重选”，提高了回收率及精矿品质。并可以在该工艺中通过物理方式去除磷、硫、钙、镁等有害元素。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
无论采选矿技术指标还是经济指标，本发明均比传统工艺有大幅优势，其中技术指标方面，铁的回收率增加了20％以上，钛的回收率增加了25％以上，钛精矿和铁精矿品位各自提高2％以上品位；经济指标方面，与现有传统工艺相比可节水28％左右，用工可减少10％以上、重选设备可减少40％、可减少磨矿15％左右；结合上述指标，综合节能达29％以上。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是现有技术(传统)工艺流程图；
图2是本发明的采选工艺流程图；
图3是本发明的立环脉动磁选机的磁介质排列图；
图4是本发明的分级浓缩箱的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
根据本发明的实施方式，提出一种砂钛铁矿采选钛精矿和铁精矿的工艺，参考图2流程所示，该工艺包括如下工艺步骤：
采矿部分
含钛5％的砂钛铁矿原矿经过机械松土后，利用水枪制浆，运输，然后用粗筛滚筒筛筛分隔渣，筛上的大件废料直接进入废料池，筛下矿料进入采矿滚筒筛筛分，筛分后的筛下料进入采矿渣浆泵，筛上料进入反击式制砂破碎机进行破碎，破碎后的物料也进入采矿渣浆泵，采矿渣浆泵将矿料泵送至矿浆池，然后通过二级泵站将矿浆池中的矿料泵送至矿浆汇流箱进行选矿作业。
选矿部分
矿浆汇流箱中的矿料进入第一滚筒筛进行筛分，其中所述第一滚筒筛的规格为1m×3.6m；筛网网度3.5mm，筛下物小于3.5mm，筛下的矿料进浓缩池浓缩，浓缩水进入尾矿处理干排系统，浓缩后矿料进入立环脉动高梯度磁选机进行磁选；
其中，本实施例中所采用的高梯度磁选机的介质盒为Φ4.5mm，磁介质采用直排排列，如图3所示，该直排排列的磁介质可以有效改善原来错序排列的冲洗问题，经高梯度磁选后的脉石进入尾矿处理系统，磁选后的矿料经管道脱磁处理后进入第一浓缩池浓缩，第一浓缩池的溢流水直接进入分级浓缩箱，浓缩后的矿料进入第一分级机进行分级，第一分级机分级后的溢流水进入分级浓缩箱，粗矿料进入一级球磨机球磨，一级球磨机球磨后的矿料进入分级浓缩箱。
在分级浓缩箱中将矿物分为三级，分别进入一级螺旋重选，具体包括：1)端部的大于60目的粗粒矿物，随后该部分矿物进入720螺距平面螺旋进行重选；2)中部的60-100目的中粒矿物，随后该部分矿物进入640螺距平面螺旋重选；3)尾部的小于100目的微粒矿物，随后该部分矿物进入640螺距刻槽螺旋重选。
其中，如图4所示，所述分级浓缩箱尺寸为4.5m×16m×2.0m，具体结构包括：设置在机架12上的依次排列设置的矿浆进料渠1、扇形分浆口2、缓冲斜板14、粗粒矿物浓缩池4、中粒矿物浓缩池5、微粒矿物浓缩池7；每个浓缩池下部设置有底阀9，底阀9下面具有倒圆锥型收集渠11，收集渠11下方设有汇集箱10；微粒矿物浓缩池7的尾部还设有溢流渠8，每个浓缩池4，5,7外面都有箍筋6箍紧，上面具有加高板3防止矿浆外溢；机架12上面还设有加强梁13加强强度。
经一级螺旋重选后的精矿进入第二滚筒筛筛分，筛下细料经第一渣浆泵泵制二级720螺距平面螺旋重选，筛上粗料进入二级球磨机后经第二渣浆泵泵回分级浓缩箱复选；经一级螺旋重选后的中矿经第二分级机分级，筛下物料经第二渣浆泵泵回分级浓缩箱复选，筛上物经二级球磨机后经第二渣浆泵泵回分级浓缩箱复选，经一级螺旋重选后的尾矿进入第二浓缩池，第二浓缩池的沉淀物经第三渣浆泵泵回分级浓缩箱复选，第二浓缩池的溢流水进入尾矿处理干排系统。
经二级720螺距平面螺旋重选后的精矿经第四渣浆泵进入三级720螺距平面螺旋机重选；经二级720螺距平面螺旋机重选后的中矿经第五渣浆泵泵回二级螺旋自身复选；经二级720螺距平面螺旋机重选后尾矿返回分级浓缩箱复选；
经三级720螺距平面螺旋重选后的中矿进入第三滚筒筛筛分后，粗料进入三级球磨机球磨，球磨料随三级滚筒筛细料经第四渣浆泵进入三级720螺距平面螺旋复选；三级720螺距平面螺旋重选后的尾矿经第五渣浆泵返回二级720螺距平面螺旋复选；三级720螺距平面螺旋重选后的精矿经永磁弱磁选脱铁处理，然后将处理后的矿料分别经精铁分级机得到铁精矿以及经精钛分级机得到钛精矿。
采用上述设备和工艺，在云南中泰钛业股份有限公司经过生产实际验证，与传统工艺相比，技术指标具有大幅度提升，具体如表1所示。
表1选矿技术指标
由表1可以看出，精矿中铁的回收率提高了20％、品位提高了3％，钛的回收率提高了25％、品位提高了3％；传统工艺没有高梯度磁选在重选过后，当前工艺比传统工艺的回收率已经有了大幅度提升，表明本发明的分级重选具有显著的效果。
除了上述技术指标外，采用本发明的工艺，经济指标相比传统工艺，也具有大幅度提升，具体如表1所示。
表2吨精矿经济指标
由表2可见，本发明无论用用水、用电、用工方面都比传统工艺具有大幅度的节省；即本发明也具有较好的经济价值。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种砂钛铁矿采选钛精矿和铁精矿的工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：
S1：含钛5％的砂钛铁矿原矿隔渣，然后制浆后筛分，筛上物经反击式制砂破碎机，破碎后连同筛下物送至选矿矿浆汇流箱；
S2：矿浆汇流箱中的矿浆经第一滚筒筛筛分，筛下物进入沉淀浓缩池浓缩；筛上物进入一级球磨机进行球磨破碎；
S3：浓缩池浓缩后的矿物进入立环脉动高梯度磁选机磁选；磁选后矿物脱磁后进入第一浓缩池浓缩；经第一浓缩池沉淀后的粗矿进入第一分级机分级，微粒矿物随溢流水进入分级浓缩箱；第一分级机分级后的粗料进入一级球磨机，第一分级机的溢流水进入分级浓缩箱；一级球磨机球磨后的矿物进入分级浓缩箱；
S4：矿物在分级浓缩箱中被分为三级，分别进入一级螺旋重选，具体包括：1)端部粗粒矿物，随后该部分矿物进入720螺距平面螺旋进行重选；2)中部的中粒矿物，随后该部分矿物进入640螺距平面螺旋重选；3)尾部的微粒矿物，随后该部分矿物进入640螺距刻槽螺旋重选；
S5：经一级螺旋重选后的精矿进入第二滚筒筛筛分，筛下细料经第一渣浆泵泵制二级720螺距平面螺旋重选，筛上粗料进入二级球磨机后经第二渣浆泵泵回分级浓缩箱复选；经一级螺旋重选后的中矿经第二分级机分级，筛下物经第二渣浆泵泵回分级浓缩箱复选，筛上物经二级球磨机后经第二渣浆泵泵回分级浓缩箱复选，经一级螺旋重选后的尾矿进入第二浓缩池，第二浓缩池沉淀物经第三渣浆泵泵回分级浓缩箱复选；
S6：经二级720螺距平面螺旋重选后的精矿经第四渣浆泵进入三级720螺距平面螺旋重选；二级720螺距平面螺旋机重选后的中矿经第五渣浆泵泵回二级720螺距平面螺旋自身复选；二级720螺距平面螺旋重选后尾矿返回分级浓缩箱复选；
S7：三级720螺距平面螺旋重选后的中矿进入第三滚筒筛筛分后，粗料进入三级球磨机球磨，球磨料随第三滚筒筛细料经第四渣浆泵进入三级720螺距平面螺旋复选；三级720螺距平面螺旋重选后的尾矿经第五渣浆泵返回二级720螺距平面螺旋复选；三级720螺距平面螺旋机重选后的精矿经弱磁选脱铁，得到铁精矿及钛精矿。
2.如权利要求1所述的砂钛铁矿采选钛精矿和铁精矿的工艺，其特征在于，所述第一滚筒筛的规格为1m×3.6m；筛网网度3.5mm，筛下物小于3.5mm。
3.如权利要求1所述的砂钛铁矿采选钛精矿和铁精矿的工艺，其特征在于，所述立环脉动高梯度磁选机的介质盒为Φ4-5mm，所述立环脉动高梯度磁选机采用两组，背景磁感应强度为1.0T，额定励磁功率为97kW，磁介质为直排排列。
4.如权利要求1所述的砂钛铁矿采选钛精矿和铁精矿的工艺，其特征在于，所述分级浓缩箱尺寸为4.5m×16m×2.0m，具体结构包括：设置在机架上的从左到右依次排列设置的矿浆进料渠、扇形分浆口、缓冲斜板、粗粒矿物浓缩池、中粒矿物浓缩池、微粒矿物浓缩池；每个浓缩池下部设置有底阀，底阀下面具有倒圆锥型收集渠，收集渠下方设有汇集箱；微粒矿物浓缩池的尾部还设有溢流渠。
5.如权利要求4所述的砂钛铁矿采选钛精矿和铁精矿的工艺，其特征在于，所述粗粒矿物的粒度为大于60目，中粒矿物的粒度为60-100目，微粒矿物的粒度为小于100目。
6.如权利要求1所述的砂钛铁矿采选钛精矿和铁精矿的工艺，其特征在于，其中一级螺旋重选中，720螺距平面螺旋机、640螺距平面螺旋和640螺距刻槽螺旋重选均为16组。
7.如权利要求1所述的砂钛铁矿采选钛精矿和铁精矿的工艺，其特征在于，二级720螺距平面螺旋机为24组。
8.如权利要求1所述的砂钛铁矿采选钛精矿和铁精矿的工艺，其特征在于，三级720螺距平面螺旋机为12组。
9.如权利要求1所述的砂钛铁矿采选钛精矿和铁精矿的工艺，其特征在于，弱磁选脱铁为采用永磁脱铁，并且随后的精矿分别经过精铁分级机和精钛分级机获得铁精矿及钛精矿。
10.如权利要求1所述的砂钛铁矿采选钛精矿和铁精矿的工艺，其特征在于，所述浓缩池和高梯度磁选机的溢流水以及第二浓缩池的溢流水进入尾矿干排系统。
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