CN109604050A - 环保型选铁尾矿选钛方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型选铁尾矿选钛方法，属于矿物加工技术领域。本发明针对尾矿选矿方法效率偏低、成本高、易造成二次污染，提供了一种环保型尾矿选钛方法：将选铁尾矿调节成浓度为30～50％的矿浆，经弱磁抛尾得尾矿矿浆；尾矿矿浆浓缩至矿浆浓度为40～60％，磨矿，得球磨产物，对球磨产物进行水力分级，得溢流物料和底料；调节溢流物料浓度至35～50％，进行高梯度强磁提钛，得二次粗精矿；二次粗精矿经四段摇床分选，得钛精矿、钛中矿和尾矿，钛中矿再进行高梯度强磁提钛和一段摇床分选，得钛精矿和尾矿。本发明方法整个过程中未使用任何化学试剂，不产生二次污染，既做到了固液废二次资源回收利用，又保护了生态环境。

Description

环保型选铁尾矿选钛方法
技术领域
本发明属于矿物加工技术领域，具体涉及一种环保型选铁尾矿选钛方法。
背景技术
目前，市面上关于选钛方面的专利数量众多，主要集中在攀钢集团公司、云南及西昌一些选矿厂及技术服务公司。针对尾矿选钛，CN201610888960.5公开了一种尾矿重力选钛方法，主要技术工艺包括：A，将粒度为-200目占70％的选铁尾矿矿渣，用水调和成浓度为30～35％矿浆，在矿浆泵作用下进入一级螺旋溜槽，经溜槽作用，初步分离出含钛矿；B，将一级螺旋溜槽分离出的含钛矿进入二级螺旋溜槽，经溜槽作用，分离出含量较高的含钛矿；C，将二级螺旋溜槽分离出的含量较高的含钛矿进入三级螺旋溜槽，经溜槽作用，进一步分离出二氧化钛含量为28～30％的粗钛精矿。螺旋溜槽针对选钛工艺来说效率低下，且水耗大，在对钛铁矿的回收过程中，只能进行粗选得到钛中矿。
CN201210302545.9公开了一种钒钛磁铁矿的选钛方法和装置，其选钛的工艺流程为将钒钛磁铁矿的一段选铁尾矿进行第一隔渣处理、第一浓缩脱水、第一分级后，分为一段选铁尾矿粗粒物料和一段选铁尾矿细粒物料，将钒钛磁铁矿的二段选铁尾矿进行第二隔渣处理、第二浓缩脱水、第二分级后，分为二段选铁尾矿粗粒物料和二段选铁尾矿细粒物料；将一段选铁粗粒和二段选铁粗粒合并成粗粒级物料，并将一段选铁尾矿细粒物料和二段选铁尾矿细粒物料合并成细粒级物料；将粗粒级物料进行分选，得到粗粒钛精矿；将细粒级物料进行分选，得到细粒钛精矿；该工艺中，在对粗粒和细粒钛精矿的选别中进行了浮硫和浮钛，增加了浮选工序，有一定的环境污染问题。
目前，攀西红格地区的钒钛磁铁矿选铁尾矿大量堆存于尾矿库中，对当地的生态环境造成很大威胁，同时存在巨大的地质灾害隐情，但现有选矿方法又难以实现对其经济环保的选矿，因此急需一种经济型、环保型的尾矿选矿方法，实现选铁尾矿的资源回收。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有尾矿选矿方法效率偏低、成本高、易造成二次污染。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是提供了一种环保型尾矿选钛方法，该方法包括以下步骤：
A、将选铁尾矿调节成浓度为30～50％的矿浆，进行弱磁抛尾，得钛磁铁矿和尾矿矿浆；
B、将尾矿矿浆浓缩至矿浆浓度为40～60％，进行磨矿，得球磨产物，对球磨产物进行水力分级，得到粒度不超过0.074mm的溢流物料和粒度大于0.074mm的底料；
C、调节溢流物料浓度至35～50％，进行高梯度强磁提钛，得到二次粗精矿；
D、二次粗精矿进入摇床分选，经四段摇床分选，得钛精矿1、钛中矿和尾矿，钛中矿再进行高梯度强磁提钛和一段摇床分选，得钛精矿2和尾矿，合并钛精矿1和钛精矿2，即为选铁尾矿选钛所得钛精矿。
其中，上述所述的环保型选铁尾矿选钛方法中，步骤A中，所述选铁尾矿含有钛7～11％，粒度为-0.074mm占20～30％。
其中，上述所述的环保型选铁尾矿选钛方法中，步骤A中，所述弱磁抛尾的磁场强度为1500～1800高斯。
其中，上述所述的环保型选铁尾矿选钛方法中，步骤A中，所述钛磁铁矿占选铁尾矿重量的5～10％。
其中，上述所述的环保型选铁尾矿选钛方法中，步骤B中，所述磨矿的条件为：磨矿介质充填率为40～45％，磨矿时间为6～10min。
其中，上述所述的环保型选铁尾矿选钛方法中，步骤B中，所述球磨产物的粒度为-0.074mm占75～88％。
其中，上述所述的环保型选铁尾矿选钛方法中，步骤B中，所述水力分级的条件为：在型号φ100的水力旋流器中分级，调节矿物浓度为30～40％，调节进口压力为0.1～0.3Mpa。
其中，上述所述的环保型选铁尾矿选钛方法中，步骤B中，所得粒度大于0.074mm的底料返回再磨，再进行水力分级，以此循环进行。
其中，上述所述的环保型选铁尾矿选钛方法中，步骤C中，所述高梯度强磁提钛的条件为：磁场强度为0.4～0.5T，脉冲强度为28～30，磁介质为1.5～2.5mm。
其中，上述所述的环保型选铁尾矿选钛方法中，步骤D的具体操作为：二次粗精矿进入摇床分选，经过一段摇床，得到粗钛精矿1、钛中矿1和尾矿，粗钛精矿1继续进行二段摇床，得到粗钛精矿2、钛中矿2和尾矿，粗钛精矿2继续进行三段摇床，得到粗钛精矿3、钛中矿3和尾矿，粗钛精矿3继续进行四段摇床，得到钛精矿1、钛中矿4和尾矿；将钛中矿1、钛中矿2、钛中矿3和钛中矿4经过高梯度强磁提钛和一段摇床分选，得钛精矿2和尾矿，合并钛精矿1和钛精矿2，即为选铁尾矿选钛所得钛精矿。
其中，上述所述的环保型选铁尾矿选钛方法中，步骤D中，所述摇床分选的条件为：矿浆浓度为50～60％，床面倾斜角度为1～2°。
其中，上述所述的环保型选铁尾矿选钛方法中，步骤D中，所述高梯度强磁提钛的条件为：磁场强度为0.3～0.5T，脉冲强度为28～30，磁介质为0.75～1.5mm。
其中，上述所述的环保型选铁尾矿选钛方法中，步骤D中，所述钛精矿的品位为45～46％。
需要特别指出的是：1、在无特殊说明情况下，本发明中所述浓度均为质量浓度，所述含量均为质量含量；2、本发明中选铁尾矿为选钛初始原料，而选钛过程中各阶段产生的尾矿均为钛品位极低(4～5.5％)的物料，两者需区分开。
本发明的有益效果：
本发明方法采用了磁-重联合选别方式，首先进行弱磁抛尾，既减少了成本，又提升了钛含量，然后对磨矿条件进行优化，使矿料得到充分的单体解离，然后采用强磁选提钛对充分单体解离后的钛铁矿富集，极大的提高了二次粗精矿钛品位，并尽可能的抛去尾矿，提高生产效率，在对钛精矿最后的精选过程中采用摇床，对粗精矿采用四段摇床分选，钛中矿采用高梯度强磁提钛和一段摇床，得到了TiO2品位45～46％、回收率35～45％的合格钛精矿；本发明方法整个过程中未使用任何化学试剂，不产生二次污染，既做到了固液废二次资源回收利用，保护了生态环境，同时增加了经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明尾矿选钛方法的工艺流程图。
具体实施方式
具体的，环保型选铁尾矿选钛方法，该方法包括以下步骤：
A、将选铁尾矿调节成浓度为30～50％的矿浆，进行弱磁抛尾，得钛磁铁矿和尾矿矿浆；
B、将尾矿矿浆浓缩至矿浆浓度为40～60％，进行磨矿，得球磨产物，对球磨产物进行水力分级，得到粒度不超过0.074mm的溢流物料和粒度大于0.074mm的底料；
C、调节溢流物料浓度至35～50％，进行高梯度强磁提钛，得到二次粗精矿；
D、二次粗精矿进入摇床分选，经四段摇床分选，得钛精矿1、钛中矿和尾矿，钛中矿再进行高梯度强磁提钛和一段摇床分选，得钛精矿2和尾矿，合并钛精矿1和钛精矿2，即为选铁尾矿选钛所得钛精矿。
本发明方法主要针对攀西红格地区的钒钛磁铁矿选铁尾矿，其主要钛存在于钛铁矿中，钛含量为7～11％，全铁含量约为17％，亚铁含量约为13％，三价铁含量约为9.11％，磷、硫含量均低于国家炼钢炼铁标准，矿石粒度中-0.074mm占到20～30％，+0.074mm占70～80％。
本发明方法步骤A中，对选铁尾矿先进行了弱磁抛尾工作，控制弱磁抛尾的磁场强度为1500～1800高斯，从而抛去了占选铁尾矿重量5～10％的钛磁铁矿(其属于铁矿，是钒钛磁铁矿选铁的产物)，因此可减少了5％磨矿量，极大的减少了成本，同时提升了钛的含量，而余下的尾矿矿浆进行后续选矿工序。
发明人研究发现，选铁尾矿中钛铁矿是主要的钛回收对象，该矿物粒度在0.074mm左右，因此在经过了大量研究后，将尾矿矿浆浓度调节至40～60％，进入球磨机进行磨矿，使磨矿介质充填率为40～45％，磨矿时间为6～10min，在该磨矿条件下，可使磨矿产品-0.074mm占比75～88％，从而使钛铁矿得到充分的单体解离，同时细粒级物料(-0.038mm)不到25％，为后续的重选提供了保障。
步骤B中，球磨后，为使球磨产物中粗细粒级物料充分分离，本发明采用在型号φ100的水力旋流器中进行水力分级，调节矿物浓度为30～40％，调节进口压力为0.1～0.3Mpa，得到粒度不超过0.074mm的溢流物料和粒度大于0.074mm的底料。为了进一步提高钛回收率，粒度大于0.074mm的底料可返回再磨，再进行水力分级，以此循环进行。
本发明方法步骤C中，细粒级磨矿产品进入高梯度磁选机进行了钛的富集，高梯度磁选机对钛铁矿等弱磁性矿物有良好的富集效果且处理量大效果稳定等诸多优点，在本发明方法中，将其置于磨矿之后，对充分单体解离后的钛铁矿富集，控制高梯度强磁提钛的条件为：磁场强度为0.4～0.5T，脉冲强度为28～30，磁介质为1.5～2.5mm，极大的提高了二次精矿钛品位，且抛去大量的尾矿(高梯度强磁提钛后，二次粗精矿和尾矿的质量比约为30～40％：70％～60)，符合选矿过程中能抛则抛的原则，提高了生产效率。
摇床为一种成本低、操作简单的重选设备，其对钛精矿的富集效果明显，且比较适合处理0.074mm粒级的物料，螺旋溜槽主要处理粗颗粒物料(2～0.15mm)，因此本发明方法在对钛精矿最后的精选过程中采用摇床。步骤D中，二次粗精矿进入摇床分选，经过一段摇床，得到粗钛精矿1、钛中矿1和尾矿，粗钛精矿1继续进行二段摇床，得到粗钛精矿2、钛中矿2和尾矿，粗钛精矿2继续进行三段摇床，得到粗钛精矿3、钛中矿3和尾矿，粗钛精矿3继续进行四段摇床，得到钛精矿1、钛中矿4和尾矿；将钛中矿1、钛中矿2、钛中矿3和钛中矿4经过高梯度强磁提钛和一段摇床分选，得钛精矿2和尾矿，合并钛精矿1和钛精矿2，即为选铁尾矿选钛所得钛精矿；其中，摇床分选的条件为：矿浆浓度为50～60％，床面倾斜角度为1～2°；高梯度强磁提钛的条件为：磁场强度为0.3～0.5T，脉冲强度为28～30，磁介质为0.75～1.5mm。
本发明方法通过对选矿方法进行改进，在避免了使用化学试剂、采用浮选等易造成二次污染的手段同时，可得到钛精矿的品位为45～46％，其回收率相对选铁尾矿原矿中的钛可达到35～45％；而尾矿(包括步骤C和步骤D各段中的尾矿)的钛品位仅为4～5.5％。
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此将本发明保护范围限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
对攀西红格地区某选铁尾矿进行选钛回收试验，通过工艺矿物学分析和粒度分析，得出此尾矿中钛含量达到9％以上，全铁含量19％左右，且磷、硫含量低于国家炼钢炼铁标准，尾矿粒度中-0.074mm粒度含量占20％左右，属于粗颗粒矿物，通过XRD和光学显微镜分析发现钛主要存在于钛铁矿、钛磁铁矿、辉石等矿物中，70％以上的钛分布于钛铁矿，因此选钛主要对象为钛铁矿。
具体尾矿选钛方法为：
A、将上述选铁尾矿加水调节成浓度为40％的矿浆，在泵的作用下，进入湿式弱磁选机进行抛尾，弱磁抛尾磁场强度为1500～1800高斯，得到尾矿矿浆和占选铁尾矿重量5％的钛磁铁矿；
B、调节尾矿矿浆浓度至50％，在介质充填率40％下磨矿6min，得-0.074mm占比88.3％的磨矿产品，进行水力旋流器分级(型号φ100)，调节矿物浓度为30～40％，压力为0.1～0.3Mpa，得到粒度不超过0.074mm的溢流物料和粒度大于0.074mm的底料，底料返回再磨，溢流物料进入高梯度强磁富钛；
C、调节溢流物料的矿浆浓度为50％，在高梯度磁选机中磁场强度为0.4～0.5T、磁介质为2.5mm、脉冲28～30下进行高梯度强磁提钛，得到钛含量超过17％的二次粗精矿，产率为33％，尾矿(67％)直接进入尾矿库；
D、二次粗精矿进入摇床分选，经过一段摇床，得到粗钛精矿1、钛中矿1和尾矿，粗钛精矿1继续进行二段摇床，得到粗钛精矿2、钛中矿2和尾矿，粗钛精矿2继续进行三段摇床，得到粗钛精矿3、钛中矿3和尾矿，粗钛精矿3继续进行四段摇床，得到钛精矿1、钛中矿4和尾矿；将钛中矿1、钛中矿2、钛中矿3和钛中矿4经过高梯度强磁提钛(磁场强度为0.3～0.5T，脉冲强度为28～30，磁介质为0.75～1.5mm)和一段摇床分选，得钛精矿2和尾矿，合并钛精矿1和钛精矿2，即为选铁尾矿选钛所得钛精矿，其钛品位45.3％，对尾矿的回收率达到了39％的良好指标。

Claims (10)

1.环保型选铁尾矿选钛方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、将选铁尾矿调节成浓度为30～50％的矿浆，进行弱磁抛尾，得钛磁铁矿和尾矿矿浆；
B、将尾矿矿浆浓缩至矿浆浓度为40～60％，进行磨矿，得球磨产物，对球磨产物进行水力分级，得到粒度不超过0.074mm的溢流物料和粒度大于0.074mm的底料；
C、调节溢流物料浓度至35～50％，进行高梯度强磁提钛，得到二次粗精矿；
D、二次粗精矿进入摇床分选，经四段摇床分选，得钛精矿1、钛中矿和尾矿，钛中矿再进行高梯度强磁提钛和一段摇床分选，得钛精矿2和尾矿，合并钛精矿1和钛精矿2，即为选铁尾矿选钛所得钛精矿。
2.根据权利要求1所述的环保型选铁尾矿选钛方法，其特征在于：步骤A中，所述选铁尾矿含有钛7～11％，粒度为-0.074mm占20～30％。
3.根据权利要求1所述的环保型选铁尾矿选钛方法，其特征在于：步骤A中，所述弱磁抛尾的磁场强度为1500～1800高斯；所述钛磁铁矿占选铁尾矿重量的5～10％。
4.根据权利要求1所述的环保型选铁尾矿选钛方法，其特征在于：步骤B中，所述磨矿的条件为：磨矿介质充填率为40～45％，磨矿时间为6～10min；所述球磨产物的粒度为-0.074mm占75～88％。
5.根据权利要求1所述的环保型选铁尾矿选钛方法，其特征在于：步骤B中，所述水力分级的条件为：在型号φ100的水力旋流器中分级，调节矿物浓度为30～40％，调节进口压力为0.1～0.3Mpa。
6.根据权利要求1所述的环保型选铁尾矿选钛方法，其特征在于：步骤B中，所得粒度大于0.074mm的底料返回再磨，再进行水力分级，以此循环进行。
7.根据权利要求1所述的环保型选铁尾矿选钛方法，其特征在于：步骤C中，所述高梯度强磁提钛的条件为：磁场强度为0.4～0.5T，脉冲强度为28～30，磁介质为1.5～2.5mm。
8.根据权利要求1～7任一项所述的环保型选铁尾矿选钛方法，其特征在于：步骤D的具体操作为：二次粗精矿进入摇床分选，经过一段摇床，得到粗钛精矿1、钛中矿1和尾矿，粗钛精矿1继续进行二段摇床，得到粗钛精矿2、钛中矿2和尾矿，粗钛精矿2继续进行三段摇床，得到粗钛精矿3、钛中矿3和尾矿，粗钛精矿3继续进行四段摇床，得到钛精矿1、钛中矿4和尾矿；将钛中矿1、钛中矿2、钛中矿3和钛中矿4经过高梯度强磁提钛和一段摇床分选，得钛精矿2和尾矿，合并钛精矿1和钛精矿2，即为选铁尾矿选钛所得钛精矿。
9.根据权利要求8所述的环保型选铁尾矿选钛方法，其特征在于：步骤D中，至少满足下列的一项：
所述摇床分选的条件为：矿浆浓度为50～60％，床面倾斜角度为1～2°；
所述高梯度强磁提钛的条件为：磁场强度为0.3～0.5T，脉冲强度为28～30，磁介质为0.75～1.5mm。
10.根据权利要求1～9任一项所述的环保型选铁尾矿选钛方法，其特征在于：步骤D中，所述钛精矿的品位为45～46％。
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