CN109954581B

CN109954581B - 钛磁铁矿选矿工艺

Info

Publication number: CN109954581B
Application number: CN201910246349.6A
Authority: CN
Inventors: 李国洲; 邢伟; 段云峰
Original assignee: MCC North Dalian Engineering Technology Co Ltd
Current assignee: MCC North Dalian Engineering Technology Co Ltd
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2021-01-22
Anticipated expiration: 2039-03-29
Also published as: CN109954581A

Abstract

本发明属于选矿技术领域，提供了一种钛磁铁矿选矿工艺，包括三段破碎与大粒度干选工序、高压辊磨与细粒干选机闭路、铁选矿子工艺和钛选矿子工艺；原矿经三段破碎与大粒度干选工序后，粒度为0‑20mm的破碎产品给入高压辊磨与细粒干选机闭路中的高压辊磨，高压辊磨的0‑5mm的产品给入细粒干选机，细粒干选机的干选中矿返回高压辊磨形成闭路，细粒干选机的干选精矿给入铁选矿子工艺，铁选矿子工艺的精矿为铁精矿；铁选矿子工艺的尾矿给入钛选矿子工艺，钛选矿子工艺的精矿为钛精矿。通过大粒度干选和细粒干选两段干选甩除了产率为68.39％的废石，大大降低了后续磨矿，选别作业的处理量，减少了选矿的能耗和介质消耗，节省选矿成本。

Description

钛磁铁矿选矿工艺

技术领域

本发明属于选矿技术领域，特别是涉及一种钛磁铁矿选矿工艺。

背景技术

钛磁铁矿作为铁矿石的一种在国内外广泛存在，这类矿石的主要有用金属为铁和钛，其含铁量一般不高，大多数为12％-20％之间，TiO₂含量一般为2％-5％之间，钛磁铁矿一般都与钛铁矿伴生，两种矿物在粗粒的时候呈连生状态。该种矿石铁的赋存状态较为复杂，分布于钛磁铁矿中的铁一般为50％左右，其余部分主要以钛铁矿、假象赤铁矿、赤(褐)铁矿和硅酸铁的形式存在。矿石中钛的赋存形式同样较为分散，呈钛铁矿形式的TiO₂一般在60％左右，其余则赋存于钛磁铁矿和硅酸盐类矿物，而赋存于钛磁铁矿中的TiO₂一般随同钛磁铁矿一起进入铁精矿。从矿石嵌布粒度来看，矿石解离粒度微细，磨矿粒度需达到-200目约占85％以上。

从以上的分析可以看出，这种矿石的总体特征为嵌布粒度微细、铁矿物和钛矿物组成复杂，原矿含铁量低，易回收的钛磁铁矿中的铁所占比例不高，原矿含钛量不高、部分钛会进入铁精矿中。这种矿石要想获得较高的铁的品位和回收率，以及较高的钛的品位和回收率，需要将所有原矿入磨，且对非磁性的有用矿物的高效回收一般需要非常复杂的磁选-重选-浮选流程，这对于原矿品位不高，粒度微细的该种矿物来说，往往能耗，介质，药剂消耗特别高，选矿成本特别高，甚至会导致选矿厂亏本。所以有必要开发一种能耗低，介质消耗量小，选矿成本低的钛磁铁矿选矿工艺。

发明内容

为了上述解决现有技术问题，本发明提供了一种钛磁铁矿选矿工艺，包括三段破碎与大粒度干选工序、高压辊磨与细粒干选机闭路、铁选矿子工艺和钛选矿子工艺；

原矿经三段破碎与大粒度干选工序后，粒度为0-20mm的破碎产品给入高压辊磨与细粒干选机闭路中的高压辊磨，高压辊磨的0-5mm的产品给入细粒干选机，细粒干选机的干选中矿返回高压辊磨形成闭路，细粒干选机的干选精矿给入铁选矿子工艺，铁选矿子工艺的精矿为铁精矿；

铁选矿子工艺的尾矿给入钛选矿子工艺，钛选矿子工艺的精矿为钛精矿；

三段破碎与大粒度干选工序中的大粒度干选废石和细粒干选机的尾矿构成干式尾矿抛尾；钛选矿子工艺的尾矿构成湿式尾矿抛尾。

优选地，所述铁选矿子工艺包括第一段球磨与旋流器闭路、第一段强磁选、第二段球磨与第二段旋流器闭路、弱磁选、第二段强磁扫选和磁选柱；细粒干选机的干选精矿给入第一段球磨与旋流器闭路的第一段球磨，第一段球磨排矿给旋流器，旋流器的沉砂返回第一段球磨，旋流器的0-200目占60％的溢流给入第一段强磁选，第一段强磁选的精矿给入第二段球磨与第二段旋流器闭路中的第二段旋流器，第二段旋流器的沉砂给入第二段球磨，第二段球磨磨矿后返回第二段旋流器，第二段旋流器的0-200目占90％的溢流给入弱磁选，弱磁选的尾矿给入第二段强磁扫选，弱磁选的精矿和第二段强磁扫选的精矿给入磁选柱，磁选柱的尾矿返回弱磁选，磁选柱的精矿为铁精矿；第一段强磁选的尾矿和第二段强磁扫选的尾矿即为铁选矿子工艺的尾矿。

进一步地，所述第一段强磁选的磁场强度为7200-8800GS；所述第二段强磁扫选的磁场强度为5500-6600GS；所述弱磁选的磁场强度为1800-2200GS。

优选地，所述钛选矿子工艺包括第三段强磁选和两段摇床；铁选矿子工艺的尾矿给入第三段强磁选，第三段强磁选的精矿给入第一段摇床重选，第一段摇床重选的中矿给入第二段摇床重选，两段摇床重选的精矿为钛精矿；

第三段强磁选的尾矿和两段摇床的尾矿即为钛选矿子工艺的尾矿，构成湿式尾矿抛尾。

进一步地，所述第三段强磁选的磁场强度为3600-4500GS。

优选地，所述细粒干选机的磁场强度为9000-11000GS。

优选地，所述高压辊磨与细粒干选机闭路中的细粒干选机采用量恒式干选机，干选出精矿、中矿、尾矿三种产品。进一步地，量恒式干选机保持中矿产率恒定。更进一步地，所述量恒式干选机通过调节量恒式干选机的分料板的位置控制中矿产量。

优选地，所述原矿的有用矿物主要成分为钛磁铁矿、钛铁矿和假象赤铁矿，原矿的脉石矿物主要为角闪石、辉石和斜长岩；Fe品位为17.7％和TiO₂的含量为2.94％的原矿经上述的钛磁铁矿选矿工艺处理后，获得Fe品位为63.0％、TiO₂的含量为2.88％、Fe回收率为45％和TiO₂的回收率为12.38％的铁精矿，以及Fe品位为20.28％、TiO₂的含量为43.79％、Fe回收率为2.69％和TiO₂的回收率为35％的钛精矿。

本发明对含铁、钛较低的钛磁铁矿进行工艺处理，通过大粒度干选和细粒干选两段干选甩除了产率为68.39％的废石，大大降低了后续磨矿，选别作业的处理量，减少了选矿的能耗和介质消耗，节省选矿成本。对于Fe品位为17.7％和TiO₂的含量为2.94％的原矿，可获得Fe品位为63.0％和Fe回收率为45％的铁精矿，以及获得TiO₂的含量为43.79％和TiO₂的回收率为35％的钛精矿，相对原矿来说，处理后获得的铁精矿和钛精矿的品位较高，工艺效果显著。

附图说明

图1为钛磁铁矿选矿工艺实施例流程示意图；

图2为钛磁铁矿选矿工艺实施例的铁选矿子工艺流程示意图；

图3为钛磁铁矿选矿工艺实施例的钛选矿子工艺流程示意图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明为解决技术问题所采取的技术手段及功效，以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述，但不作为本发明要求的保护范围限定。

如图1所示的钛磁铁矿选矿工艺可选实施例流程，包括三段破碎与大粒度干选工序S1001、高压辊磨S1002与细粒干选机闭路、铁选矿子工艺S1100和钛选矿子工艺S1200；

原矿的有用矿物主要成分为钛磁铁矿、钛铁矿和假象赤铁矿，原矿的脉石矿物主要为角闪石、辉石和斜长岩；原矿的Fe品位为17.7％和TiO₂的含量为2.94％；三段破碎与大粒度干选工序S1001中采用磁场强度10000GS进行大粒度干选，原矿经三段破碎与大粒度干选工序S1001后，粒度为0-20mm的破碎产品给入高压辊磨S1002与细粒干选机闭路中的高压辊磨S1002，高压辊磨S1002的循环负荷恒定为120％，高压辊磨S1002的产率为31.61％、Fe品位为31.0％、TiO₂的含量为5.25％、Fe回收率为55.36％和TiO₂的回收率为56.45％，高压辊磨S1002的0-5mm的产品给入细粒干选机，细粒干选机采用量恒式干选机S1003，量恒式干选机S1003的磁场强度为10000GS，干选出精矿、中矿、尾矿三种产品，通过调节量恒式干选机S1003的分料板位置控制中矿产量以保持中矿产率恒定，量恒式干选机S1003的干选中矿返回高压辊磨形成闭路，量恒式干选机S1003的干选精矿给入铁选矿子工艺S1100，铁选矿子工艺S1100的精矿为铁精矿；

铁选矿子工艺S1100的尾矿给入钛选矿子工艺S1200，钛选矿子工艺S1200的精矿为钛精矿；钛精矿产率为2.35％、Fe品位为20.28％、TiO₂的含量为43.79％、Fe回收率为2.69％和TiO₂的回收率为35％；

三段破碎与大粒度干选工序S1001中的大粒度干选废石和量恒式干选机S1003的尾矿构成干式尾矿，干式尾矿的产率为68.39％、Fe品位为11.55％、TiO₂的含量为1.87％、Fe回收率为44.64％和TiO₂的回收率为43.65％，干式尾矿抛尾；钛选矿子工艺S1200的尾矿构成湿式尾矿，湿式尾矿的产率为16.62％、Fe品位为9.77％、TiO₂的含量为5.99％、Fe回收率为9.17％和TiO₂的回收率为33.83％，湿式尾矿抛尾。

通过大粒度干选和细粒干选，在甩去绝大部分非磁性废石的同时，通过10000GS的高磁场强度，回收了大部分磁性的钛磁铁矿，以及和钛磁铁矿伴生的钛铁矿，弱磁性的假象赤铁矿，实现了对有用矿物的有效回收。通过两段干选，甩除了产率为68.39％的废石，大大降低了后续磨矿，选别作业的处理量，能耗和介质消耗，为较低的选矿成本和较高的经济效益奠定了基础。增加了高压辊磨与细粒干选闭路作业，通过高压辊磨的超细碎作用，采用0-5mm的细粒干选大大增加了非磁性矿物和磁性矿物的解离，为细粒干选的大比例甩尾创造了条件。细粒干选作业可以采用量恒式干选，保证了高压辊磨作业的稳定的循环负荷，为高压辊磨作业的稳定运行创造了有利条件。

如图2所示的钛磁铁矿选矿工艺可选实施例的铁选矿子工艺流程，所述铁选矿子工艺S1100包括第一段球磨S1101与旋流器S1102闭路、第一段强磁选S1103、第二段球磨S1105与第二段旋流器S1104闭路、弱磁选S1106、第二段强磁扫选S1108和磁选柱S1107；细粒干选机采用量恒式干选机S1003，量恒式干选机S1003的干选精矿给入第一段球磨S1101与旋流器S1102闭路的第一段球磨S1101，第一段球磨S1101排矿给旋流器S1102，旋流器S1102的沉砂返回第一段球磨S1101，旋流器S1102的0-200目占60％的溢流给入第一段强磁选S1103，第一段强磁选S1103的磁场强度为8000GS，第一段强磁选S1103的精矿产率为15.92％、Fe品位为55.36％、TiO₂的含量为7.03％、Fe回收率为49.79％和TiO₂的回收率为38.07％；第一段强磁选S1103的精矿给入第二段球磨S1105与第二段旋流器S1104闭路中的第二段旋流器S1104，第二段旋流器S1104的沉砂给入第二段球磨S1105，第二段球磨S1105磨矿后返回第二段旋流器S1104，第二段旋流器S1104的0-200目占90％的溢流给入弱磁选S1106，弱磁选S1106的磁场强度为2000GS，弱磁选S1106的尾矿给入第二段强磁扫选S1108，第二段强磁扫选S1108的磁场强度为6000GS，弱磁选S1106的精矿和第二段强磁扫选S1108的精矿给入磁选柱S1107，磁选柱S1107的尾矿返回弱磁选S1106，磁选柱S1107的精矿为铁精矿，铁精矿产率为12.64％、Fe品位为63.0％、TiO₂的含量为2.88％、Fe回收率为45％和TiO₂的回收率为12.38％；第一段强磁选S1103的尾矿和第二段强磁扫选S1108的尾矿的综合产率为18.97％、Fe品位为9.67％、TiO₂的含量为6.83％、Fe回收率为10.36％和TiO₂的回收率为46.06％，第一段强磁选S1103的尾矿和第二段强磁扫选S1108的尾矿即为铁选矿子工艺S1100的尾矿，第一段强磁选S1103的尾矿和第二段强磁扫选S1108的尾矿给入钛选矿子工艺S1200。

在铁选矿子工艺采用第一段强磁、弱磁、第二段强磁和磁选柱的流程，第一段强磁选的磁场强度为8000GS，第二段强磁扫选的磁场强度为6000GS,弱磁选的磁场强度为2000GS。通过高磁场强度作业保证了对第一段磨矿后强磁性矿物钛磁铁矿，弱磁性矿物假象赤铁矿的有效回收；通过较高磁场强度的第二段强磁扫选保证了对弱磁选中的尾矿中的弱磁性的假象赤铁矿的有效回收。通过磁场强度低的弱磁选保证了钛磁铁矿的有效回收；通过磁性柱的磁选和重选的综合作用保证了对钛磁铁矿的磁选回收和假象赤铁矿的重选回收的综合回收，磁选柱的大水量水洗还保障了铁精矿的品质。采用第一段强磁、弱磁、第二段强磁和磁选柱的流程，第一段强磁选的磁场强度为8000GS，第二段强磁扫选的磁场强度为6000GS,弱磁选的磁场强度为2000GS。磁选磁场强度从前到后的逐次降低，有利于对非磁性矿物的逐步释放，以不断的提高最终铁精矿的品位，保障了铁精矿的品质。通过铁选矿子工艺流程处理，可得到铁精矿的产率为12.64％、Fe品位为63.0％、TiO₂的含量为2.88％、Fe回收率为45％和TiO₂的回收率为12.38％，获得了较高品位的铁精矿。

如图3所示的钛磁铁矿选矿工艺可选实施例的钛选矿子工艺流程，所述钛选矿子工艺S1200包括第三段强磁选S1201和两段摇床；铁选矿子工艺S1100的尾矿给入第三段强磁选S1201，第三段强磁选S1201的磁场强度为4000GS，第三段强磁选S1201的精矿产率为5.72％、Fe品位为10.15％、TiO₂的含量为21.69％、Fe回收率为3.28％和TiO₂的回收率为42.20％，第三段强磁选S1201的精矿给入第一段摇床S1202重选，第一段摇床S1202重选的中矿给入第二段摇床S1203重选，两段摇床重选的精矿为钛精矿；

第三段强磁选S1201的尾矿和两段摇床的尾矿即为钛选矿子工艺S1200的尾矿，构成湿式尾矿抛尾。

在钛选矿子工艺采用了强磁和连续两段摇床重选的工艺，在重选之前采用强磁甩尾，不仅脱去了铁选矿尾矿中的部分非磁铁矿物，降低了摇床给矿的矿量，节省了摇床的设备投资费用和运营费用，降低了选矿成本，而且进一步的提高了重选给矿的TiO₂的含量。采用摇床重选的钛，充分利用了摇床对0-200目占90％的微细颗粒的较好选择性，可获得指标为产率为2.35％、Fe品位为20.28％、TiO₂的含量为43.79％、Fe回收率为2.69％和TiO₂的回收率为35％的钛精矿，钛精矿品位高，指标较好。

前述三段破碎与大粒度干选工序一般包含粗碎、大粒度干选、中碎和细碎，原矿经粗碎后产品给入大粒度干选，大粒度干选的精矿给入中碎，中碎产品给入细碎，细碎产品为破碎产品；大粒度干选废石构成干式尾矿的组成部分之一。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种钛磁铁矿选矿工艺，包括三段破碎与大粒度干选工序，其特征在于：还包括高压辊磨与细粒干选机闭路、铁选矿子工艺和钛选矿子工艺；

三段破碎与大粒度干选工序中的大粒度干选废石和细粒干选机的尾矿构成干式尾矿抛尾；钛选矿子工艺的尾矿构成湿式尾矿抛尾，

所述铁选矿子工艺包括第一段球磨与旋流器闭路、第一段强磁选、第二段球磨与第二段旋流器闭路、弱磁选、第二段强磁扫选和磁选柱；

细粒干选机的干选精矿给入第一段球磨与旋流器闭路的第一段球磨，第一段球磨排矿给旋流器，旋流器的沉砂返回第一段球磨，旋流器的0-200目占60％的溢流给入第一段强磁选，第一段强磁选的精矿给入第二段球磨与第二段旋流器闭路中的第二段旋流器，第二段旋流器的沉砂给入第二段球磨，第二段球磨磨矿后返回第二段旋流器，第二段旋流器的0-200目占90％的溢流给入弱磁选，弱磁选的尾矿给入第二段强磁扫选，弱磁选的精矿和第二段强磁扫选的精矿给入磁选柱，磁选柱的尾矿返回弱磁选，磁选柱的精矿为铁精矿；

第一段强磁选的尾矿和第二段强磁扫选的尾矿即为铁选矿子工艺的尾矿，

所述钛选矿子工艺包括第三段强磁选和两段摇床；铁选矿子工艺的尾矿给入第三段强磁选，第三段强磁选的精矿给入第一段摇床重选，第一段摇床重选的中矿给入第二段摇床重选，两段摇床重选的精矿为钛精矿；

2.根据权利要求1所述的钛磁铁矿选矿工艺，其特征在于：所述细粒干选机的磁场强度为9000-11000GS。

3.根据权利要求1所述的钛磁铁矿选矿工艺，其特征在于：所述第一段强磁选的磁场强度为7200-8800GS；所述第二段强磁扫选的磁场强度为5500-6600GS；所述弱磁选的磁场强度为1800-2200GS。

4.根据权利要求1所述的钛磁铁矿选矿工艺，其特征在于：所述第三段强磁选的磁场强度为3600-4500GS。

5.根据权利要求1所述的钛磁铁矿选矿工艺，其特征在于：所述高压辊磨与细粒干选机闭路中的细粒干选机采用量恒式干选机，干选出精矿、中矿、尾矿三种产品。

6.根据权利要求5所述的钛磁铁矿选矿工艺，其特征在于：量恒式干选机保持中矿产率恒定。

7.根据权利要求6所述的钛磁铁矿选矿工艺，其特征在于：所述量恒式干选机通过调节量恒式干选机的分料板的位置控制中矿产量。

8.根据权利要求1-7之一所述的钛磁铁矿选矿工艺，其特征在于：所述原矿的有用矿物主要成分为钛磁铁矿、钛铁矿和假象赤铁矿，原矿的脉石矿物主要为角闪石、辉石和斜长岩；Fe品位为17.7％和TiO₂的含量为2.94％的原矿经所述的钛磁铁矿选矿工艺处理后，获得Fe品位为63.0％、TiO₂的含量为2.88％、Fe回收率为45％和TiO₂的回收率为12.38％的铁精矿，以及Fe品位为20.28％、TiO₂的含量为43.79％、Fe回收率为2.69％和TiO₂的回收率为35％的钛精矿。