CN108855583A - 一种钒钛磁铁矿选矿预富集的方法 - Google Patents

一种钒钛磁铁矿选矿预富集的方法 Download PDF

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张一敏
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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

本发明涉及一种钒钛磁铁矿选矿预富集的方法。其技术方案是：将钒钛磁铁矿破碎，磁选，得到混合粗精矿和尾矿1。将混合粗精矿磨矿，弱磁选，得到弱磁选精矿和弱磁选尾矿。将弱磁选精矿磨矿，以淀粉为抑制剂和以椰油胺为捕收剂，反浮选，获得钒铁精矿和反浮选尾矿。将弱磁选尾矿进行螺旋溜槽分选，得到螺溜精矿和尾矿2。将螺溜精矿磨矿，磁选，得到中强磁选精矿和中强磁选尾矿。将中强磁选精矿和水混合，用硫酸调节pH值，以羧甲基纤维素为抑制剂和以油酸钠和水杨羟肟酸为捕收剂，正浮选，得到钛铁精矿和正浮选尾矿。将弱磁选尾矿、中强磁选尾矿和正浮选尾矿合并，磁选，得到铁精矿和尾矿3。本发明抛尾效率高、药剂用量少和预富集效果好。

Description

一种钒钛磁铁矿选矿预富集的方法
技术领域
本发明属于选矿预富集的技术领域。具体涉及一种钒钛磁铁矿选矿预富集的方法。
技术背景
钒钛磁铁矿是一种重要的矿产资源，它既是铁矿又是钒钛资源的主要载体。我国钒钛磁铁矿分布广泛，储量丰富，主要为原生矿石，其特点是有用金属品位高。近年来在我国发现一种新型钒钛磁铁矿，属于风化型次生矿，有用金属品位低，矿物之间嵌布复杂，难以选别。
目前，钒钛磁铁矿选矿工艺主要包括磁选、重选、浮选和电选等，根据不同的矿石性质，采用不同的工艺组合，实现钒、钛、铁的富集分离。然而，对于低品位钒钛磁铁矿而言，采用常规选矿工艺难以获得高品位精矿，只能通过选矿预富集获得粗精矿后再送入冶炼厂冶炼，实现钒、钛、铁的分离。
张远提出了“一种钒钛磁铁矿预选方法”(CN106311432A)发明专利，对含风化矿钒钛磁铁矿进行破碎，湿式自磨机磨选，圆筒筛筛分，筛上产品返回湿式自磨机再磨选，圆筒筛筛下产品给入直线振动筛筛分程序。该方法解决了现有工艺在处理含风化矿钒钛磁铁矿时需要洗矿的耗水和成本高的问题，但其工艺主要为钒钛磁铁矿破碎、磨矿的预先处理方法，未涉及到钒钛铁的金属选别流程，没有达到金属预富集的效果。
周涛公开了“钒钛磁铁矿多金属矿物分离选矿方法”(CN 106311441A)发明专利，以磁选机磁选+分层选矿机重选组成磁重联合流程，选出高品位钒铁精矿和钒精矿，并用于钒钛磁铁矿尾矿再选回收铁、钛、钪、铼等有价元素。尽管该方法回收了多种金属矿物，也涉及到阶段磨矿、阶段选别，且用了磁选+重选的联合流程。但该方法原矿经破碎后先进行磨矿再进入磁选作业，未有抛尾作业，工艺流程复杂，生产成本高。
张俊辉(张俊辉，张渊.某低品位钒钛磁铁矿选铁试验研究[J].金属矿山，2008(10)：60～63)对某低品位钒钛磁铁矿进行了选铁试验研究，原矿在0～10mm粒度下经双层永磁辊式磁选机进行弱磁选+强磁选粗粒抛尾，抛出产率为9％左右的合格尾矿，铁在粗粒尾矿中的损失仅为3％左右；预先抛尾获得的粗粒精矿在一段磨矿细度为～200目占50％、二段磨矿细度为～200目占85％的条件下，通过两段弱磁选，可获得铁品位为57.08％、TiO2含量为11.92％、铁回收率为53.16％的铁精矿。尽管该方法也采用了粗粒抛尾，阶段磨矿阶段选别的流程，但该流程只采用了单一的磁选工艺，只回收单一金属铁，未对钒钛进行回收，且抛尾效率不高。
陈鹏提供了“钒钛磁铁矿的浮选方法”(CN101564710A)发明专利，该方法是针对细粒级钛铁矿通过磨矿和多段磁选得到磁选钛铁精矿，再对磁选钛铁精矿浮选除硫、脱磷，再以粗芥为捕收剂浮选钛。尽管该方法获得的钛精矿品位高，TiO2品位≥47％，但该工艺只针对细粒级钛铁矿，只采用一段磨矿工艺和磁～浮联合流程，未涉及处理钒钛磁铁矿原矿和粗粒级矿物，且未涉及磁选和重选工艺，应用范围窄，针对性不强。
综上所述，目前国内外科技人员处理的钒钛磁铁矿主要是原生矿，其工艺是将钒钛磁铁矿破碎、磨矿后，再采用磁选、浮选、重选等工艺进行选别，实现钒钛磁铁矿的选矿预富集或金属分离，但普遍存在工艺流程复杂、抛尾效率低、生产成本高和药剂用量多等问题。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种生产成本低、抛尾效率高、药剂用量少和预富集效果好的钒钛磁铁矿选矿预富集的方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案具体步骤如下：
步骤一，将钒钛磁铁矿破碎至粒度小于2mm，得到钒钛磁铁矿破碎料。将所述钒钛磁铁矿破碎料在磁场强度为1.0～1.6T条件下进行磁选，得到混合粗精矿和尾矿1，尾矿1作为最终尾矿丢弃。
步骤二，将所述混合粗精矿磨矿至粒度小于0.074mm占50～70wt％，得到混合粗精矿磨矿产品。将所述混合粗精矿磨矿产品在磁场强度为0.1～0.5mT条件下进行弱磁选，得到弱磁选精矿和弱磁选尾矿。
步骤三，将所述弱磁选精矿磨矿至粒度小于0.074mm占85～95wt％，得到弱磁选精矿再磨产品。将25～35wt％的所述弱磁选精矿再磨产品和65～75wt％的水混合，以淀粉为铁矿的抑制剂和以椰油胺为硅酸盐矿物的捕收剂，将所述弱磁选精矿再磨产品进行反浮选，得到钒铁精矿和反浮选尾矿。
每吨所述弱磁选精矿的药剂用量是：所述淀粉为1000～3000g，所述椰油胺为100～300g。
步骤四，将所述弱磁选尾矿在矿浆浓度为15～25％条件下进行螺旋溜槽分选，得到螺溜精矿和尾矿2，尾矿2作为最终尾矿丢弃。
步骤五，将所述螺溜精矿磨矿至粒度小于0.074mm占85～95％，得到螺溜精矿再磨产品；将所述螺溜精矿再磨产品在磁场强度为0.7～0.9T条件下进行中强磁选，得到中强磁选精矿和中强磁选尾矿。
步骤六，将25～35wt％的所述中强磁选精矿和65～75wt％的水混合，得到中强磁选精矿矿浆，用硫酸调节所述中强磁选精矿矿浆的pH值至5.0～6.5，再以羧甲基纤维素为硅酸盐矿物的抑制剂和以油酸钠和水杨羟肟酸组合为钛铁矿的捕收剂，将所述中强磁选精矿矿浆进行正浮选，得到钛铁精矿和正浮选尾矿。
每吨所述中强磁选精矿的药剂用量是：所述硫酸为500～3000g，所述羧甲基纤维素为500-2000g，所述油酸钠为500～1500g，所述水杨羟肟酸为500～1500g。
步骤七，将所述弱磁选尾矿、所述中强磁选尾矿和所述正浮选尾矿合并，在磁场强度为1.0～1.4T条件下磁选，得到铁精矿和尾矿3，尾矿3作为最终尾矿丢弃。
所述钒钛磁铁矿属于风化型次生矿石；所述钒钛磁铁矿品位：V2O5为0.03～0.20wt％，TiO2为1.0～7.0wt％，TFe为5～15wt％。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下积极效果：
1.本发明采用两次预先抛尾工艺，一是将钒钛磁铁矿破碎后直接进行磁选抛尾，钒钛磁铁矿的抛尾率达50～60wt％；二是弱磁选尾矿进行重选抛尾，弱磁选尾矿抛尾率达55～65％。通过两次抛尾，将尾矿1和尾矿2作为最终尾矿丢弃，大幅减少后续作业处理量，减少药剂用量，提高金属入选品位，减少磨矿能耗，降低生产成本。故本发明具有生产成本低、抛尾效率高的特点。
2.本发明采用了阶段磨矿、阶段选别的“磁～重～浮～磁”联合流程，实现了低品位、风化型钒钛磁铁矿的选矿预富集。以两次磨矿+弱磁选+反浮选的流程，预富集钒；以重选抛尾+磁选+精矿再磨+正浮选的流程，预富集钛；将弱磁选尾矿、所述中强磁选尾矿和所述正浮选尾矿合并合并再磁选，预富集铁。故本发明具有预富集效果好的特点。
本发明在钒钛磁铁矿的V2O5为0.03～0.20wt％、TiO2为1.0～7.0wt％和TFe为5～15wt％的条件下，选矿预富集后的最终精矿结果如下表所示：
因此，本发明具有生产成本低、抛尾效率高、药剂用量少和预富集效果好的特点，解决了低品位和风化型钒钛磁铁矿难以回收的问题。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步描述，并非对其保护范围的限制。
实施例1
一种钒钛磁铁矿选矿预富集的方法。本实施例所述方法的具体步骤是：
步骤一，将钒钛磁铁矿破碎至粒度小于2mm，得到钒钛磁铁矿破碎料。将所述钒钛磁铁矿破碎料在磁场强度为1.0～1.4T条件下进行磁选，得到混合粗精矿和尾矿1，尾矿1作为最终尾矿丢弃。
步骤二，将所述混合粗精矿磨矿至粒度小于0.074mm占50～60wt％，得到混合粗精矿磨矿产品。将所述混合粗精矿磨矿产品在磁场强度为0.1～0.3mT条件下进行弱磁选，得到弱磁选精矿和弱磁选尾矿。
步骤三，将所述弱磁选精矿磨矿至粒度小于0.074mm占85～90wt％，得到弱磁选精矿再磨产品。将25～35wt％的所述弱磁选精矿再磨产品和65～75wt％的水混合，以淀粉为铁矿的抑制剂和以椰油胺为硅酸盐矿物的捕收剂，将所述弱磁选精矿再磨产品进行反浮选，得到钒铁精矿和反浮选尾矿。
每吨所述弱磁选精矿的药剂用量是：所述淀粉为1000～2000g，所述椰油胺为100～200g。
步骤四，将所述弱磁选尾矿在矿浆浓度为15～25％条件下进行螺旋溜槽分选，得到螺溜精矿和尾矿2，尾矿2作为最终尾矿丢弃。
步骤五，将所述螺溜精矿磨矿至粒度小于0.074mm占85～90％，得到螺溜精矿再磨产品；将所述螺溜精矿再磨产品在磁场强度为0.7～0.9T条件下进行中强磁选，得到中强磁选精矿和中强磁选尾矿。
步骤六，将25～35wt％的所述中强磁选精矿和65～75wt％的水混合，得到中强磁选精矿矿浆，用硫酸调节所述中强磁选精矿矿浆的pH值至5.0～6.5，再以羧甲基纤维素为硅酸盐矿物的抑制剂和以油酸钠和水杨羟肟酸组合为钛铁矿的捕收剂，将所述中强磁选精矿矿浆进行正浮选，得到钛铁精矿和正浮选尾矿。
每吨所述中强磁选精矿的药剂用量是：所述硫酸为500～1500g，所述羧甲基纤维素为500-1000g，所述油酸钠为500～900g，所述水杨羟肟酸为500～900g。
步骤七，将所述弱磁选尾矿、所述中强磁选尾矿和所述正浮选尾矿合并，在磁场强度为1.0～1.4T条件下磁选，得到铁精矿和尾矿3，尾矿3作为最终尾矿丢弃。
所述钒钛磁铁矿属于风化型次生矿石；所述钒钛磁铁矿品位：V2O5为0.03～0.10wt％，TiO2为1.0～5.0wt％，TFe为5～10wt％。
经本实施例选矿预富集后的最终精矿结果如下表所示：
实施例2
一种钒钛磁铁矿选矿预富集的方法。本实施例所述方法的具体步骤是：
步骤一，将钒钛磁铁矿破碎至粒度小于2mm，得到钒钛磁铁矿破碎料。将所述钒钛磁铁矿破碎料在磁场强度为1.1～1.5T条件下进行磁选，得到混合粗精矿和尾矿1，尾矿1作为最终尾矿丢弃。.
步骤二，将所述混合粗精矿磨矿至粒度小于0.074mm占55～65wt％，得到混合粗精矿磨矿产品。将所述混合粗精矿磨矿产品在磁场强度为0.2～0.4mT条件下进行弱磁选，得到弱磁选精矿和弱磁选尾矿。
步骤三，将所述弱磁选精矿磨矿至粒度小于0.074mm占88～92wt％，得到弱磁选精矿再磨产品。将25～35wt％的所述弱磁选精矿再磨产品和65～75wt％的水混合，以淀粉为铁矿的抑制剂和以椰油胺为硅酸盐矿物的捕收剂，将所述弱磁选精矿再磨产品进行反浮选，得到钒铁精矿和反浮选尾矿。
每吨所述弱磁选精矿的药剂用量是：所述淀粉为1500～2500g，所述椰油胺为150～250g。
步骤四，将所述弱磁选尾矿在矿浆浓度为15～25％条件下进行螺旋溜槽分选，得到螺溜精矿和尾矿2，尾矿2作为最终尾矿丢弃。
步骤五，将所述螺溜精矿磨矿至粒度小于0.074mm占88～92％，得到螺溜精矿再磨产品；将所述螺溜精矿再磨产品在磁场强度为0.7～0.9T条件下进行中强磁选，得到中强磁选精矿和中强磁选尾矿。
步骤六，将25～35wt％的所述中强磁选精矿和65～75wt％的水混合，得到中强磁选精矿矿浆，用硫酸调节所述中强磁选精矿矿浆的pH值至5.0～6.5，再以羧甲基纤维素为硅酸盐矿物的抑制剂和以油酸钠和水杨羟肟酸组合为钛铁矿的捕收剂，将所述中强磁选精矿矿浆进行正浮选，得到钛铁精矿和正浮选尾矿。
每吨所述中强磁选精矿的药剂用量是：所述硫酸为1000～2000g，所述羧甲基纤维素为1000-1500g，所述油酸钠为700～1100g，所述水杨羟肟酸为700～1100g。
步骤七，将所述弱磁选尾矿、所述中强磁选尾矿和所述正浮选尾矿合并，在磁场强度为1.0～1.4T条件下磁选，得到铁精矿和尾矿3，尾矿3作为最终尾矿丢弃。
所述钒钛磁铁矿属于风化型次生矿石；所述钒钛磁铁矿品位：V2O5为0.08～0.15wt％，TiO2为2.0～6.0wt％，TFe为7～12wt％。
经本实施例选矿预富集后的最终精矿结果如下表所示：
实施例3
一种钒钛磁铁矿选矿预富集的方法。本实施例所述方法的具体步骤是：
步骤一，将钒钛磁铁矿破碎至粒度小于2mm，得到钒钛磁铁矿破碎料。将所述钒钛磁铁矿破碎料在磁场强度为1.2～1.6T条件下进行磁选，得到混合粗精矿和尾矿1，尾矿1作为最终尾矿丢弃。.
步骤二，将所述混合粗精矿磨矿至粒度小于0.074mm占60～70wt％，得到混合粗精矿磨矿产品。将所述混合粗精矿磨矿产品在磁场强度为0.3～0.5mT条件下进行弱磁选，得到弱磁选精矿和弱磁选尾矿。
步骤三，将所述弱磁选精矿磨矿至粒度小于0.074mm占90～95wt％，得到弱磁选精矿再磨产品。将25～35wt％的所述弱磁选精矿再磨产品和65～75wt％的水混合，以淀粉为铁矿的抑制剂和以椰油胺为硅酸盐矿物的捕收剂，将所述弱磁选精矿再磨产品进行反浮选，得到钒铁精矿和反浮选尾矿。
每吨所述弱磁选精矿的药剂用量是：所述淀粉为2000～3000g，所述椰油胺为200～300g。
步骤四，将所述弱磁选尾矿在矿浆浓度为15～25％条件下进行螺旋溜槽分选，得到螺溜精矿和尾矿2，尾矿2作为最终尾矿丢弃。
步骤五，将所述螺溜精矿磨矿至粒度小于0.074mm占90～95％，得到螺溜精矿再磨产品；将所述螺溜精矿再磨产品在磁场强度为0.7～0.9T条件下进行中强磁选，得到中强磁选精矿和中强磁选尾矿。
步骤六，将25～35wt％的所述中强磁选精矿和65～75wt％的水混合，得到中强磁选精矿矿浆，用硫酸调节所述中强磁选精矿矿浆的pH值至5.0～6.5，再以羧甲基纤维素为硅酸盐矿物的抑制剂和以油酸钠和水杨羟肟酸组合为钛铁矿的捕收剂，将所述中强磁选精矿矿浆进行正浮选，得到钛铁精矿和正浮选尾矿。
每吨所述中强磁选精矿的药剂用量是：所述硫酸为1500～3000g，所述羧甲基纤维素为1500-2000g，所述油酸钠为900～1500g，所述水杨羟肟酸为900～1500g。
步骤七，将所述弱磁选尾矿、所述中强磁选尾矿和所述正浮选尾矿合并，在磁场强度为1.0～1.4T条件下磁选，得到铁精矿和尾矿3，尾矿3作为最终尾矿丢弃。
所述钒钛磁铁矿属于风化型次生矿石；所述钒钛磁铁矿品位：V2O5为0.13～0.20wt％，TiO2为3.0～7.0wt％，TFe为10～15wt％。
经本实施例选矿预富集后的最终精矿结果如下表所示：
本具体实施方式与现有技术相比具有以下积极效果：
1.本具体实施方式采用两次预先抛尾工艺，一是将钒钛磁铁矿破碎后直接进行磁选抛尾，钒钛磁铁矿的抛尾率达50～60wt％；二是弱磁选尾矿进行重选抛尾，弱磁选尾矿抛尾率达55～65％。通过两次抛尾，将尾矿1和尾矿2作为最终尾矿丢弃，大幅减少后续作业处理量，减少药剂用量，提高金属入选品位，减少磨矿能耗，降低生产成本。故本具体实施方式具有生产成本低、抛尾效率高的特点。
2.本具体实施方式采用了阶段磨矿、阶段选别的“磁～重～浮～磁”联合流程，实现了低品位、风化型钒钛磁铁矿的选矿预富集。以两次磨矿+弱磁选+反浮选的流程，预富集钒；以重选抛尾+磁选+精矿再磨+正浮选的流程，预富集钛；将弱磁选尾矿、所述中强磁选尾矿和所述正浮选尾矿合并合并再磁选，预富集铁。故本具体实施方式具有预富集效果好的特点。
本具体实施方式在钒钛磁铁矿的V2O5为0.03～0.20wt％、TiO2为1.0～7.0wt％和TFe为5～15wt％的条件下，选矿预富集后的最终精矿指标如下表所示。
因此，本具体实施方式具有生产成本低、抛尾效率高、药剂用量少和预富集效果好的特点，解决了低品位和风化型钒钛磁铁矿难以回收的问题。

Claims (2)

1.一种钒钛磁铁矿选矿预富集的方法，其特征在于所述方法的具体步骤是：
步骤一，将钒钛磁铁矿破碎至粒度小于2mm，得到钒钛磁铁矿破碎料；将所述钒钛磁铁矿破碎料在磁场强度为1.0～1.6T条件下进行磁选，得到混合粗精矿和尾矿1，尾矿1作为最终尾矿丢弃；
步骤二，将所述混合粗精矿磨矿至粒度小于0.074mm占50～70wt％，得到混合粗精矿磨矿产品；将所述混合粗精矿磨矿产品在磁场强度为0.1～0.5mT条件下进行弱磁选，得到弱磁选精矿和弱磁选尾矿；
步骤三，将所述弱磁选精矿磨矿至粒度小于0.074mm占85～95wt％，得到弱磁选精矿再磨产品；将25～35wt％的所述弱磁选精矿再磨产品和65～75wt％的水混合，以淀粉为铁矿的抑制剂和以椰油胺为硅酸盐矿物的捕收剂，将所述弱磁选精矿再磨产品进行反浮选，得到钒铁精矿和反浮选尾矿；
每吨所述弱磁选精矿的药剂用量是：所述淀粉为1000～3000g，所述椰油胺为100～300g；
步骤四，将所述弱磁选尾矿在矿浆浓度为15～25％条件下进行螺旋溜槽分选，得到螺溜精矿和尾矿2，尾矿2作为最终尾矿丢弃；
步骤五，将所述螺溜精矿磨矿至粒度小于0.074mm占85～95％，得到螺溜精矿再磨产品；将所述螺溜精矿再磨产品在磁场强度为0.7～0.9T条件下进行中强磁选，得到中强磁选精矿和中强磁选尾矿；
步骤六，将25～35wt％的所述中强磁选精矿和65～75wt％的水混合，得到中强磁选精矿矿浆，用硫酸调节所述中强磁选精矿矿浆的pH值至5.0～6.5，再以羧甲基纤维素为硅酸盐矿物的抑制剂和以油酸钠和水杨羟肟酸组合为钛铁矿的捕收剂，将所述中强磁选精矿矿浆进行正浮选，得到钛铁精矿和正浮选尾矿；
每吨所述中强磁选精矿的药剂用量是：所述硫酸为500～3000g，所述羧甲基纤维素为500-2000g，所述油酸钠为500～1500g，所述水杨羟肟酸为500～1500g；
步骤七，将所述弱磁选尾矿、所述中强磁选尾矿和所述正浮选尾矿合并，在磁场强度为1.0～1.4T条件下磁选，得到铁精矿和尾矿3，尾矿3作为最终尾矿丢弃。
2.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿选矿预富集的方法，其特征在于所述钒钛磁铁矿属于风化型次生矿石；所述钒钛磁铁矿品位：V2O5为0.03～0.20wt％，TiO2为1.0～7.0wt％，TFe为5～15wt％。
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