CN110292989B - 一种海滨砂钛粗精矿钛铁分离提质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海滨砂钛粗精矿钛铁分离提质的方法，所述的矿物处理方法包括以下步骤：钛粗精矿添加固体还原剂采用回转窑进行还原焙烧，得到焙砂；焙砂水淬后通过摇床重选分离回收过量的固体还原剂，得到还原剂和重砂；重砂通过两段弱磁选分离得到铁粗精矿和钛精矿；铁粗精矿通过细磨后采用弱磁选进行分离，得到磁铁精矿和次钛精矿。本发明是针对含赤铁矿化蚀变的钛粗精矿钛铁分离提质的方法，使得钛、铁高效分离，提高了钛精矿品质，同时回收得到铁精矿，工艺简单，无药剂污染，流程易操作，便于推广。

Description

一种海滨砂钛粗精矿钛铁分离提质的方法
技术领域
本发明属于矿物处理技术领域，尤其是对含赤铁矿化蚀变的钛粗精矿钛铁分离提质的方法，具体地说，涉及一种海滨砂钛粗精矿钛铁分离提质的方法。
背景技术
钛广泛应用于工业生产、现代国防及日常生活中，其原料的生产得到了相当的重视。钛铁矿作为钛资源的主要来源，是生产海绵钛、制取钛白粉的主要原料，也是生产钛铁和电焊条不可缺少的原料。具有工业价值的钛矿床可概括为岩浆钛铁矿床(脉矿)及钛砂矿床两大类。海滨砂矿是最具工业价值的钛砂矿床。世界上30％的钛铁矿都来自于滨海砂矿，海滨砂矿广泛分布于沿海国家的滨海地带和大陆架。
海滨砂矿已成为矿产资源的重要组成部分，特别是拥有较高经济价值的海滨砂矿，愈来愈受到各国的青睐，其通常包含有钛铁矿、金红石、磁铁矿、钛磁铁矿、赤铁矿等金属矿物，含锡石的有色矿物，含锆石、独居石、磷钇、钽铌的稀有矿物以及金、铂的贵金属矿物。
近年来，世界钛原料供应和需求双双增长，并呈现出供不应求的态势。我国己经成为世界钛矿石进口大国，未来中国钛矿进口量还会继续高速増长。国外海滨砂钛铁矿资源储量丰富，矿石中可利用的钛铁矿矿物含量较高，但钛铁矿普遍存在赤铁矿化蚀变，部分矿物赤铁矿化蚀变明显，蚀变较弱者为钛铁矿中分布的细小乳滴状、条纹状赤铁矿，蚀变强烈者表现为钛铁矿在赤铁矿中呈残余状出现，直至完全氧化蚀变为赤铁矿。由于钛铁矿和赤铁矿的磁性、电性、密度、可浮性均相近，同时紧密连生，采用常规选矿方法仅能得到的TiO2品位为38～44％的钛铁粗精矿；该类型钛铁粗精矿难以通过磁选、电选、重选、浮选方法使钛、铁有效分离，进一步提高钛精矿品质，导致国外很多类似海滨砂均未被利用。该类型钛锆海滨砂资源如何经济及有效利用，使其钛、铁有效分离，也是目前选矿技术上的难题之一。
对于含赤铁矿化蚀变的钛铁矿，采用常规选矿方法难以使钛、铁有效分离，导致国外很多类似海滨砂均未被利用。本发明针对含赤铁矿化蚀变的钛粗精矿提供高效钛铁分离提质的方法，对提高含赤铁矿化蚀变的钛铁矿资源的开发利用水平具有现实的指导意义。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种海滨砂钛粗精矿钛铁分离提质的方法，
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种海滨砂钛粗精矿钛铁分离提质的方法，具体步骤为：
步骤1，还原焙烧：在海滨砂钛粗精矿原粒度条件下，添加粉状固体还原剂混合均匀，采用回转窑设备进行还原焙烧，得到焙砂；
步骤2，重选分离：焙砂经水淬后，采用重选工艺回收过量的还原剂，得到还原剂和重砂，还原剂返回到步骤1的还原焙烧段再次利用；
步骤3，磁选：将步骤2得到的重砂，采用两段弱磁选工艺进行选别，弱磁粗选磁选强度为0.1～0.2T，得到铁粗精矿1、粗选尾矿，粗选尾矿进行弱磁选扫选，扫选磁选强度为0.3～0.45T，弱磁选扫选得到铁粗精矿2和钛精矿；
步骤4，铁粗精矿细磨-磁选：将步骤3得到的铁粗精矿1和铁粗精矿2合并，进行细磨，再通过弱磁选工艺进行分选，弱磁选磁选强度为0.1～0.3T，得到铁精矿和次钛精矿；
步骤5，将步骤3的钛精矿和步骤4的次钛精矿合并作为最终钛精矿，或者根据钛精矿、次钛精矿的TiO2品位分别作为不同品级钛精矿产品。
进一步地，所述步骤1中钛粗精矿的成分(范围)为TiO2：38.00～44.00％，Fe：36～46％，CaO:0.1～2％，MgO:0.1～2％，SiO2：0.5～4％，Al2O3：0.5～4％。
进一步地，所述步骤1中回转窑还原焙烧时，还原剂的添加量为钛粗精矿质量的5～30％，焙烧温度为700℃～900℃，还原焙烧时间为30min～90min。
进一步地，所述步骤4中铁粗精矿细磨的磨矿细度为-0.045mm占70％～95％。
进一步地，所述步骤4中铁精矿的品位(范围)为Fe:50％～60％，TiO2：15～25％。
进一步地，所述步骤5中钛精矿的品位(范围)为TiO247～50％，TiO2回收率65～85％。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
1、针对含赤铁矿化蚀变的钛粗精矿，采用上述技术方案，使得钛铁高效分离，提高了钛精矿品质，同时，回收得到铁精矿，工艺简单，无药剂污染，流程易操作，便于推广。
2、针对含赤铁矿化蚀变的钛粗精矿，采用上述技术方案，钛粗精矿在原粒度条件进行还原焙烧，使钛粗精中的赤铁矿和含钛赤铁矿(即赤铁矿占比较高钛铁矿，同时部分赤铁矿在颗粒表面裸露)矿物选择性还原成磁铁矿，同时，可避免还原过程粉尘污染及细粒级矿物损失。
3、针对含赤铁矿化蚀变的钛粗精矿，采用上述技术方案，还原焙烧得到的焙砂，水淬后采用重选工艺回收过量多余固体还原剂，并得到干净的重砂；重选工艺回收的还原剂可返回还原焙烧工段得到再次利用，同时，避免过量还原剂影响最终钛精矿品质。
4、针对含赤铁矿化蚀变的钛粗精矿，采用上述技术方案，重砂在原粒度条件下直接进行弱磁选，保证钛精矿原有粒度，有利于钛精矿后续冶炼工艺处理。
5、针对含赤铁矿化蚀变的钛粗精矿，采用上述技术方案，重砂通过两段弱磁选，一段选择较低磁场强度弱磁选工艺选别强磁性矿物，二段选择较高磁场强度弱磁选工艺选别还原的含钛赤铁矿部分连生体矿物，保证钛精矿品质，同时，可避免直接采用一段较高磁场强度弱磁选，强磁性磁铁矿吸附在滚筒上难以脱落的情况。
6、针对含赤铁矿化蚀变的钛粗精矿，采用上述技术方案，磁选工艺仅针对铁粗精矿进行磨矿，有针对性对连生体进行细磨，大大减少磨矿量，降低磨矿成本，使钛、铁尽量分离，得到品质较高铁精矿，进一步提高钛回收率。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1为本发明流程示意图。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
所处理的海滨砂钛粗精矿成分：TiO242.20％，Fe 38.76％，CaO 0.20％，MgO0.62％，Al2O30.82％，SiO22.29％。
将上述原矿经过下列工艺步骤：
(1)添加15％还原碳粉与钛粗精矿混合均匀，采用回转窑设备进行还原焙烧，焙烧温度875℃，还原焙烧时间55min，得到焙砂；
(2)还原焙烧得到的焙砂，通过水淬方式进行冷却，然后采用摇床重选工艺回收焙砂中过量的还原剂，并得到重砂；
(3)将重砂采用两段弱磁选工艺进行选别，弱磁选粗选磁选强度为0.15T，得到铁粗精矿1，粗选尾矿进行弱磁选扫选，扫选磁选强度为0.45T，弱磁选扫选得到铁粗精矿2和钛精矿；
(4)将铁粗精矿1和铁粗精矿2合并，进行磨矿，磨矿至-0.045mm占80％，再通过磁选工艺进行精选，弱磁精选磁选强度为0.3T，得到铁精矿和次钛精矿。
(5)可将步骤(3)的钛精矿和步骤(4)的次钛精矿合并作为最终钛精矿。
技术指标：最终钛精矿TiO2品位：48.43％，回收率：82.20％。
实施例2
所处理的海滨砂钛粗精矿成分：TiO2：43.07％，Fe：41.47％，CaO：0.18％，MgO：0.51％，Al2O3：0.83％，SiO2：1.85％。
将上述原矿经过下列工艺步骤：
(1)添加25％还原碳粉与钛粗精矿混合均匀，采用回转窑设备进行还原焙烧，焙烧温度750℃，还原焙烧时间85min，得到焙砂；
(2)还原焙烧得到的焙砂，通过水淬方式进行冷却，然后采用螺旋溜槽重选工艺回收焙砂中过量的还原剂，并得到重砂；
(3)重砂采用两段弱磁选工艺进行选别，弱磁粗选磁选强度为0.10T，得到铁粗精矿1，弱磁粗选尾矿进行中磁扫选，扫选磁选强度为0.30T，中磁扫选得到铁粗精矿2和钛精矿；
(4)将铁粗精矿1和铁粗精矿2合并，进行磨矿，磨矿至-0.045mm占90％，再通过磁选工艺进行精选，弱磁精选磁选强度为0.20T，得到铁精矿和次钛精矿。
技术指标：钛精矿TiO2品位：49.17％；回收率：71.81％。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (6)

1.一种海滨砂钛粗精矿钛铁分离提质的方法，其特征在于，具体步骤为：
步骤1，还原焙烧：在海滨砂钛粗精矿原粒度条件下，添加粉状固体还原剂混合均匀，采用回转窑设备进行还原焙烧，得到焙砂；
步骤2，重选分离：焙砂经水淬后，采用重选工艺回收过量的还原剂，得到还原剂和重砂，还原剂返回到步骤1的还原焙烧段再次利用；
步骤3，磁选：将步骤2得到的重砂，采用两段弱磁选工艺进行选别，弱磁粗选磁选强度为0.1~0.2T，得到铁粗精矿1、粗选尾矿，粗选尾矿进行弱磁选扫选，扫选磁选强度为0.3~0.45T，弱磁选扫选得到铁粗精矿2和钛精矿；
步骤4，铁粗精矿细磨-磁选：将步骤3得到的铁粗精矿1和铁粗精矿2合并，进行细磨，再通过弱磁选工艺进行分选，弱磁选磁选强度为0.1~0.3T，得到铁精矿和次钛精矿；
步骤5，将步骤3的钛精矿和步骤4的次钛精矿合并作为最终钛精矿，或者根据钛精矿、次钛精矿的TiO2品位分别作为不同品级钛精矿产品。
2.根据权利要求1所述的一种海滨砂钛粗精矿钛铁分离提质的方法，其特征在于，所述步骤1中钛粗精矿的成分为TiO2：38.00~44.00%，Fe：36~46%，CaO:0.1~2%，MgO: 0.1~2%，SiO2：0.5~4% ，Al2O3：0.5~4%。
3.根据权利要求1所述的一种海滨砂钛粗精矿钛铁分离提质的方法，其特征在于，所述步骤1中回转窑还原焙烧时，还原剂的添加量为钛粗精矿质量的5~30%，焙烧温度为700℃~900℃，还原焙烧时间为30min~90min。
4.根据权利要求1所述的一种海滨砂钛粗精矿钛铁分离提质的方法，其特征在于，所述步骤4中铁粗精矿细磨的磨矿细度为-0.045mm占70%～95%。
5.根据权利要求1所述的一种海滨砂钛粗精矿钛铁分离提质的方法，其特征在于，所述步骤4中铁精矿的品位为Fe :50%~60%，TiO2：15~25%。
6.根据权利要求1所述的一种海滨砂钛粗精矿钛铁分离提质的方法，其特征在于，所述步骤5中最终钛精矿的品位为TiO247~50%，TiO2回收率65~85%。
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