CN109046760A - 钒钛磁铁矿尾矿的回收利用方法 - Google Patents

钒钛磁铁矿尾矿的回收利用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及钒钛磁铁矿尾矿的回收利用方法，属于矿物加工生产领域。本发明所要解决的是尾矿中钛铁矿没有得到充分利用的问题，其技术方案的总体工序为：确定钒钛磁铁矿尾矿中各粒级矿物的TiO2的含量，在所述尾矿TiO2含量＜6.0％w/w时，将钒钛磁铁矿尾矿进行强磁抛尾；在强磁抛尾得到的精矿中+Y粒级矿物TiO2的含量＜4.1％w/w时，将精矿按粒级Y进行分级；‑Y粒级尾矿按粒级0.074～0.1mm再进行一次分级，所得中粒级矿砂经过强磁选得到强磁精矿，将强磁精矿进行重选，得到粗粒钛精矿；分级所得细砂经重选得到细粒级钛精矿；在所述尾矿TiO2含量≥6.0％w/w时，直接进行严格的粒度分级方法。

Description

钒钛磁铁矿尾矿的回收利用方法
技术领域
本发明涉及钒钛磁铁矿尾矿的回收利用方法，属于矿物加工生产领域。
背景技术
钒钛磁铁矿经过选铁或选铁—选钛工序后会产生大量尾矿，目前，钒钛磁铁矿尾矿没有根据各粒级矿物在工业应用价值上的差异进行分别处理，通常各粒级矿物混合以后作为工业废弃物排放在尾矿库中。尾矿中的有价元素还没得到充分的回收利用，其中的脉石矿物亦没有实现工业利用价值。虽然现有技术也有少量对尾矿库中的有价元素进行二次回收的研究报道，但并没有充分考虑到尾矿中脉石矿物与二次尾矿的综合利用问题，二次尾矿通常被排放到尾矿库中，造成了资源浪费、环境污染以及工业废弃物处理成本的升高。
发明内容
本发明的目的在于提供钒钛磁铁矿尾矿的回收利用方法，以解决尾矿中钛铁矿没有得到充分利用的问题。
本发明提供了钒钛磁铁矿尾矿的回收利用方法：当钒钛磁铁矿尾矿中TiO2含量≥6％w/w时，所述回收利用方法包括如下步骤：
a、检测钒钛磁铁矿尾矿各粒级的TiO2含量，当+X粒级尾矿的TiO2含量＜3.3％w/w时，将尾矿按粒级约X进行分级，得到+X粒级矿物和-X粒级矿物；
b、将所述-X粒级尾矿按粒级0.074～0.1mm再进行一次分级，得到中粒级矿物和细粒级矿物；
c、将所述中粒级矿物经过强磁抛尾，得到强磁精矿和强磁尾矿，强磁精矿进行重选获得钛精矿和重选尾矿，或者，强磁精矿进行重选获得钛精矿、重选中矿和重选尾矿；
d、将所述细粒级矿物经过重选获得细粒级钛精矿和细粒级尾矿；
收集步骤c所得钛精矿和步骤d所得细粒级钛精矿，即可；其中，步骤c和步骤d的顺序可以调换。
优选地，当+X粒级尾矿的TiO2含量为2.7～3.3％w/w时，将尾矿按粒级约X进行分级。
优选地，将所述-X粒级尾矿按粒级0.1mm再进行一次分级，得到中粒级矿物和细粒级矿物。
优选地，所述钒钛磁铁矿尾矿中TiO2含量为6～20％w/w。
进一步地，所述的回收利用方法满足以下至少一项：
将步骤a所述+X粒级矿物用作混凝土用机制矿砂；
将步骤c所述强磁尾矿用作建筑用砂；
将步骤c所述重选尾矿用作建筑用砂；
将步骤c所述重选中矿用作建筑用砂，或者经磨矿以后返回步骤b；
将步骤d所述细粒级尾矿用作泡沫砖生产原料。
进一步地，步骤a通过孔径尺寸为约X的筛孔进行分级。
上述步骤a中，如果有工业上可用的孔径尺寸恰好为X的分级筛最好，如果没有，也可以选用尺寸相近的筛孔进行分级。比如在本发明实施例1中，由于工业上没有0.83mm的分级筛，因此使用了1.0mm的筛孔。
进一步地，步骤b通过分级筛、旋流器或螺旋分级机进行分级。
进一步地，步骤c满足以下至少一项：
所述强磁抛尾的磁场强度为0.45～0.8T；
所述强磁抛尾包括一次或两次以上的磁选；
所述重选设备为细砂型摇床或者螺旋溜槽。
进一步地，步骤d所述重选设备为细泥型摇床。
本发明提供了钒钛磁铁矿尾矿的回收利用方法：当钒钛磁铁矿尾矿中TiO2含量＜6％w/w时，所述回收利用方法包括如下步骤：
Ⅰ、将尾矿进行强磁抛尾，收集强磁抛尾精矿；
Ⅱ、检测强磁抛尾精矿各粒级的TiO2含量，当+Y粒级强磁抛尾精矿的TiO2含量＜4.1％w/w时，将强磁抛尾精矿按粒级约Y进行分级，得到+Y粒级矿物和-Y粒级矿物；
Ⅲ、将所述-Y粒级尾矿按粒级0.074～0.1mm再进行一次分级，得到中粒级矿物和细粒级矿物；
Ⅳ、将所述中粒级矿物经过强磁抛尾，得到强磁精矿和强磁尾矿，强磁精矿进行重选获得钛精矿和重选尾矿，或者，强磁精矿进行重选获得钛精矿、重选中矿和重选尾矿；
Ⅴ、将所述细粒级矿物经过重选获得细粒级钛精矿和细粒级尾矿；
收集步骤Ⅳ所得钛精矿和步骤Ⅴ所得细粒级钛精矿，即可；其中，所述步骤Ⅳ和步骤Ⅴ的顺序可以调换。
优选地，当+Y粒级强磁抛尾精矿的TiO2含量为3.5～4.1％w/w时，将强磁抛尾精矿按粒级约Y进行分级。
优选地，将所述-Y粒级尾矿按粒级0.1mm再进行一次分级，得到中粒级矿物和细粒级矿物。
优选地，所述钒钛磁铁矿尾矿中TiO2含量3％w/w≤W<6％w/w。
进一步地，所述的回收利用方法满足以下至少一项：
将步骤Ⅱ所述+Y粒级矿物用作混凝土用机制矿砂；
将步骤Ⅳ所述强磁尾矿用作建筑用砂；
将步骤Ⅳ所述重选尾矿用作建筑用砂；
将步骤Ⅳ所述重选中矿用作建筑用砂，或者经磨矿以后返回步骤b；
将步骤Ⅴ所述细粒级尾矿用作泡沫砖生产原料。
进一步地，步骤Ⅰ所述强磁抛尾的磁场强度为0.8～1.2T。
优选地，步骤Ⅰ所述强磁抛尾的磁场强度为1.0T。
进一步地，步骤Ⅱ通过孔径尺寸为约Y的筛孔进行分级。
进一步地，步骤Ⅲ通过分级筛、旋流器或螺旋分级机进行分级。
进一步地，步骤Ⅳ满足以下至少一项：
所述强磁抛尾的磁场强度为0.45～0.8T；
所述强磁抛尾包括一次或两次以上的磁选；
所述重选设备为细砂型摇床或者螺旋溜槽。
进一步地，步骤Ⅴ所述重选设备为细泥型摇床。
其中，步骤c或步骤Ⅳ中强磁精矿经过重选可以只得到两种矿物，即钛精矿和重选尾矿，也可以细分得到钛精矿、重选中矿和重选尾矿三种矿物。重选中矿的品位一般介于精矿和尾矿之间，且连生体较多。
其中，所得强磁尾矿经浓缩处理后，浓度＞75％，直接排入尾矿库中，所得强磁精矿进入零排放生产线。
本发明所述钒钛磁铁矿尾矿，既可以是选铁产生的尾矿，如白马矿区的矿，也可以是经过选铁—选钛工序产生的尾矿，如密地、红格、太和的矿。
本发明提供了钒钛磁铁矿尾矿的回收利用方法，该方法能够有效回收尾矿中的钛铁矿，所得钛精矿中TiO2回收率可以达到23％以上。进一步地，采用本发明方法还可以综合利用尾矿中的脉石矿物，回收钛铁矿所产生的二次尾渣中的粗粒尾矿可用于混凝土的机制矿砂，以代替河砂；利用产生的中粒尾矿用于建筑用砂；利用产生的细粒尾矿用于生产空心泡沫砖的细砂，从而实现了选别流程的零排放，充分利用尾矿的价值。总体而言，本发明方法固定资产投资少，经济效益大，工业废弃物显著减少，具有良好的推广应用前景。
具体实施方式
本发明具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品，通过购买市售产品获得。
本发明提供了钒钛磁铁矿尾矿的回收利用方法，其总体工序为：确定钒钛磁铁矿尾矿中各粒级矿物的TiO2的含量，在所述尾矿TiO2含量＜6.0％w/w时，将钒钛磁铁矿尾矿进行强磁抛尾；在强磁抛尾得到的精矿中+Y粒级矿物TiO2的含量＜4.1％w/w时，将精矿按粒级Y进行分级；-Y粒级尾矿按粒级0.074～0.1mm再进行一次分级，所得中粒级矿砂经过强磁选得到强磁精矿，将强磁精矿进行重选，得到粗粒钛精矿；分级所得细砂经重选得到细粒级钛精矿；在所述尾矿TiO2含量≥6.0％w/w时，直接进行严格的粒度分级方法。
本发明的发明人经过考察分析后认为，在对钒钛磁铁矿尾矿综合利用的过程中，根据尾矿中TiO2的含量不同进行不同的回收过程，不仅可以减少设备的厂房的固定资产投资，而且可以降低生产成本，提高进入流程的钛铁矿回收率。具体地，在所述钒钛磁铁矿尾矿中TiO2含量＜6.0％w/w时，将尾矿进行强磁抛尾，得到强磁抛尾精矿，接着再进行后序的粒度分级；在所述钒钛磁铁矿尾矿不满足上述条件时，直接进行严格的粒度分级方法。
其中，分级粒径是根据粒级品位来确定的，粒级品位太低的粗粒级矿物需要磨矿，磨矿后选出来的精矿效益很难覆盖我的磨矿成本，因此直接卖建筑用砂。发明人根据长期的生产经验和反复试验确定分级的含量指标为3％左右，在这个数据范围内，经济效益最好。
以下通过实施例的方式进一步说明本发明钒钛磁铁矿尾矿的回收利用方法。其中，TiO2的含量通过化学元素分析(滴定)法检测。粒度的测定采用上虞市道墟化验仪器设备厂直径200型标准筛设备。
实施例1采用本发明方法回收利用钒钛磁铁矿尾矿
本实施例处理的钒钛磁铁矿尾矿粒度分布及粒级品位见下表：
表1钒钛磁铁矿尾矿粒级分布及品位
A、将150kg上述钒钛磁铁矿尾矿进行强磁抛尾，磁场强度1.0T，得到强磁抛尾精矿100kg，其粒度分布及粒级品位见下表：
表2强磁抛尾精矿粒度筛析
B、将强磁抛尾精矿通过孔径尺寸为1.0mm的分级筛进行分级，得到第一筛上物和第一筛下物。
C、将第一筛上物用带式过滤机过滤，以减少其中的水分，然后作为混凝土用机制矿砂，重量20.3kg。
D、将第一筛下物用高频细筛按0.1mm粒级进行分级，分级得到中粒级矿物和细粒级矿物。
E、将D步骤所述中粒级矿物经过一段强磁抛尾(一次强磁，0.8T)，得到强磁精矿和强磁尾矿，强磁尾矿作为建筑用砂，强磁精矿进行两次重选，重选设备为GL-600螺旋溜槽，给矿浓度30％，精矿截取距离2.5cm，获得2.2kg品位42％钛精矿、27kg重选尾矿和29.8kg品位17.8％重选中矿，重选尾矿作为建筑用砂，重选中矿经磨矿以后返回D步骤。
F、将D步骤所述细粒级矿物进行一次粗选重选、一次扫选和一次精选，所用设备为6S摇床，粗选坡度1.2度，扫选、精选坡度2.0度，给矿量1.8t/h,给矿浓度28％，获得1.4kg品位45％细粒级钛精矿和18.29kg细粒级尾矿，所述细粒级尾矿作为泡沫砖生产原料。
收集步骤E所得钛精矿和步骤F所得细粒级钛精矿，TiO2回收率为23％。注：回收率＝精矿金属率/原矿金属率*100＝精矿品位*精矿产率/原矿品位
实施例2采用本发明方法回收利用钒钛磁铁矿尾矿
本实施例处理的钒钛磁铁矿尾矿粒度分布见下表：
表3钒钛磁铁矿尾矿粒度分布及品位
G、将上述钒钛磁铁矿尾矿100kg通过孔径尺寸为0.6mm的分级筛进行分级，得到第一筛上物和第一筛下物。
H、将第一筛上物用带式过滤机过滤，以减少其中的水分，然后作为混凝土用机制矿砂，重量8.2kg。
I、将第一筛下物通过用水力旋流器，按0.1mm粒级分级，得到中粒级矿物和细粒级矿物。
J、将I步骤所述中粒级矿物经过一段强磁抛尾(一次强磁，0.8T)，得到强磁精矿和强磁尾矿，强磁尾矿作为建筑用砂，强磁精矿进行一次重选，重选设备为GL-600螺旋，给矿浓度30％，精矿截取距离3CM，获得4.5kg品位40.6％的钛精矿、37.7kg重选尾矿和30.4kg重选中矿，重选尾矿作为建筑用砂，重选中矿经磨矿以后返回I步骤。
K、将I步骤所述细粒级矿物进行一次重选，所用设备为6S摇床，坡度1.5％，浓度30％，获得1.3kg品位47％细粒级钛精矿和14kg细粒级尾矿，所述细粒级尾矿作为泡沫砖生产原料。
收集步骤J所得钛精矿和步骤K所得细粒级钛精矿，TiO2回收率为24.3％。

Claims (10)

1.钒钛磁铁矿尾矿的回收利用方法，其特征是：当钒钛磁铁矿尾矿中TiO2含量≥6％w/w时，所述回收利用方法包括如下步骤：
a、检测钒钛磁铁矿尾矿各粒级的TiO2含量，当+X粒级尾矿的TiO2含量＜3.3％w/w时，将尾矿按粒级约X进行分级，得到+X粒级矿物和-X粒级矿物；优选地，当+X粒级尾矿的TiO2含量为2.7～3.3％w/w时，将尾矿按粒级约X进行分级；
b、将所述-X粒级尾矿按粒级0.074～0.1mm再进行一次分级，得到中粒级矿物和细粒级矿物；优选地，将所述-X粒级尾矿按粒级0.1mm再进行一次分级，得到中粒级矿物和细粒级矿物；
c、将所述中粒级矿物经过强磁抛尾，得到强磁精矿和强磁尾矿，强磁精矿进行重选获得钛精矿和重选尾矿，或者，强磁精矿进行重选获得钛精矿、重选中矿和重选尾矿；
d、将所述细粒级矿物经过重选获得细粒级钛精矿和细粒级尾矿；
收集步骤c所得钛精矿和步骤d所得细粒级钛精矿，即可；其中，步骤c和步骤d的顺序可以调换；优选地，所述钒钛磁铁矿尾矿中TiO2含量为6～20％w/w。
2.如权利要求1所述的回收利用方法，其特征是：满足以下至少一项：
将步骤a所述+X粒级矿物用作混凝土用机制矿砂；
将步骤c所述强磁尾矿用作建筑用砂；
将步骤c所述重选尾矿用作建筑用砂；
将步骤c所述重选中矿用作建筑用砂，或者经磨矿以后返回步骤b；
将步骤d所述细粒级尾矿用作泡沫砖生产原料。
3.如权利要求1或2所述的回收利用方法，其特征是：步骤a通过孔径尺寸为约X的筛孔进行分级。
4.钒钛磁铁矿尾矿的回收利用方法，其特征是：当钒钛磁铁矿尾矿中TiO2含量＜6％w/w时，所述回收利用方法包括如下步骤：
Ⅰ、将尾矿进行强磁抛尾，收集强磁抛尾精矿；
Ⅱ、检测强磁抛尾精矿各粒级的TiO2含量，当+Y粒级强磁抛尾精矿的TiO2含量＜4.1％w/w时，将强磁抛尾精矿按粒级约Y进行分级，得到+Y粒级矿物和-Y粒级矿物；优选地，当+Y粒级强磁抛尾精矿的TiO2含量为3.5～4.1％w/w时，将强磁抛尾精矿按粒级约Y进行分级；
Ⅲ、将所述-Y粒级尾矿按粒级0.074～0.1mm再进行一次分级，得到中粒级矿物和细粒级矿物；优选地，将所述-Y粒级尾矿按粒级0.1mm再进行一次分级，得到中粒级矿物和细粒级矿物；
Ⅳ、将所述中粒级矿物经过强磁抛尾，得到强磁精矿和强磁尾矿，强磁精矿进行重选获得钛精矿和重选尾矿，或者，强磁精矿进行重选获得钛精矿、重选中矿和重选尾矿；
Ⅴ、将所述细粒级矿物经过重选获得细粒级钛精矿和细粒级尾矿；
收集步骤Ⅳ所得钛精矿和步骤Ⅴ所得细粒级钛精矿，即可；其中，所述步骤Ⅳ和步骤Ⅴ的顺序可以调换；优选地，所述钒钛磁铁矿尾矿中TiO2含量3％w/w≤W<6％w/w。
5.如权利要求4所述的回收利用方法，其特征是：满足以下至少一项：
将步骤Ⅱ所述+Y粒级矿物用作混凝土用机制矿砂；
将步骤Ⅳ所述强磁尾矿用作建筑用砂；
将步骤Ⅳ所述重选尾矿用作建筑用砂；
将步骤Ⅳ所述重选中矿用作建筑用砂，或者经磨矿以后返回步骤b；
将步骤Ⅴ所述细粒级尾矿用作泡沫砖生产原料。
6.如权利要求4或5所述的回收利用方法，其特征是：步骤Ⅰ所述强磁抛尾的磁场强度为0.8～1.2T；优选地，步骤Ⅰ所述强磁抛尾的磁场强度为1.0T。
7.如权利要求4或5所述的回收利用方法，其特征是：步骤Ⅱ通过孔径尺寸为约Y的筛孔进行分级。
8.如权利要求1、2、4或5任意一项所述的回收利用方法，其特征是：步骤b或步骤Ⅲ通过分级筛、旋流器或螺旋分级机进行分级。
9.如权利要求1、2、4或5任意一项所述的回收利用方法，其特征是：步骤c或步骤Ⅳ满足以下至少一项：
所述强磁抛尾的磁场强度为0.45～0.8T；
所述强磁抛尾包括一次或两次以上的磁选；
所述重选设备为细砂型摇床或者螺旋溜槽。
10.如权利要求1、2、4或5任意一项所述的回收利用方法，其特征是：步骤d或步骤Ⅴ所述重选设备为细泥型摇床。
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