CN110369129A - 一种磁选设备及-38μm微细粒级钛铁矿回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁选设备及‑38μm微细粒级钛铁矿回收方法，‑38μm微细粒级钛铁矿回收方法包括以下步骤：对钛铁矿进行初选，得到尾矿；对尾矿进行溢流收集，得到‑38μm钛铁矿原料；将‑38μm钛铁矿原料放入矿斗内进行磁选，得到磁选精矿；对磁选精矿进行浮选，得到目标精矿。上述‑38μm微细粒级钛铁矿回收方法，将‑38μm钛铁矿原料放入磁选设备的矿斗内，由于磁选设备对微细粒级磁性物质的吸附效果好，为后续的浮选工艺提供了优质的原料，并通过浮选工艺得到目标精矿，由于上述‑38μm微细粒级钛铁矿回收方法可对传统工艺中无法利用的‑38μm钛铁矿原料进行进一步选别，因此提高了资源的综合利用率，同时选别流程变短，减少了设备数量，降低了整体的成本。

Description

一种磁选设备及-38μm微细粒级钛铁矿回收方法

技术领域

本发明涉及矿选技术领域，特别是涉及一种磁选设备及-38μm微细粒级钛铁矿回收方法。

背景技术

中国的钛资源储量100亿吨，约占世界钛储量的48％，开采储量居世界之首，占世界的64％左右。而我国钛铁矿岩矿主要以钒钛磁铁矿为主，分布广泛，其中攀西地区钛铁矿资源储量占国内探明储量的90％以上位居全国之首。但攀西钒钛磁铁矿资源难采难选，开发利用存在一定困难。

因此行业内均致力于提高原生钛铁矿回收利用水平，但传统的高梯度磁选机对-38μm粒级的钛铁矿回收率极低，使得-38μm粒级的钛铁矿进入尾矿，造成了资源的巨大浪费。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种可提高资源利用率的一种磁选设备及-38μm微细粒级钛铁矿回收方法。

其技术方案如下：

一种磁选设备，包括磁选主体及磁系，所述磁选主体上设有磁选槽，所述磁选槽内设有矿斗，所述磁系包括分别设于所述矿斗两侧的第一磁极及第二磁极，所述矿斗内设有聚磁介质，所述第一磁极及所述第二磁极用于形成穿过所述聚磁介质的磁场，所述磁场的强度为0T～2.5T。

上述磁选设备，通过将矿浆放入矿斗内，聚磁介质在第一磁极与第二磁极配合形成的磁场的作用下，产生磁力，可对矿浆中的磁性物质进行吸附，由于磁场的强度设置为0T～2.5T，矿浆中的大颗粒磁性物质产生的磁力小于其自身所受的重力，则大颗粒磁性物质可沉淀于矿斗底部，而微细粒级磁性物质被吸附于聚磁介质上，方便了对微细粒级磁性物质进行收集，则上述磁选设备可对矿浆中难以收集的微细粒级磁性物质进行磁选收集，相比于传统的磁选设备，提高了对资源的利用率，防止由于微细粒级磁性物质无法收集造成的资源浪费，同时上述磁选设备只需要进行一次磁选即可得到较高品位的磁选精矿，缩短了工艺流程，减少了设备数量，降低了成本。

在其中一个实施例中，所述第一磁极包括第一磁轭及绕设于所述第一磁轭上的第一线圈，所述第二磁极包括第二磁轭及绕设于所述第二磁轭上的第二线圈，所述第一线圈及所述第二线圈的励磁电流为0A～1300A。

在其中一个实施例中，所述第一线圈及所述第二线圈的励磁电流为750A～850A。

在其中一个实施例中，上述磁选设备还包括脉动装置，所述脉动装置设于所述矿斗下方，所述脉动装置用于带动所述矿斗抖动，所述矿斗的下方设有排出管路，所述矿斗的上方朝向所述矿斗的方向设有输入管路，所述输入管路包括主体管路、矿浆管路及冲刷管路，所述矿浆管路与所述冲刷管路分别与所述主体管路连通，所述矿浆管路上设有第一开关，所述冲刷管路上设有第二开关。

一种-38μm微细粒级钛铁矿回收方法，应用如上述任一项所述的磁选设备，包括以下步骤：

对钛铁矿进行初选，得到尾矿；

对所述尾矿进行溢流收集，得到-38μm钛铁矿原料；

将所述-38μm钛铁矿原料放入所述矿斗内进行磁选，得到磁选精矿；

对所述磁选精矿进行浮选，得到目标精矿。

上述-38μm微细粒级钛铁矿回收方法，通过对尾矿中的溢流部分进行收集，得到-38μm钛铁矿原料，随后将-38μm钛铁矿原料放入磁选设备的矿斗内，由于磁选设备对微细粒级磁性物质的吸附效果好，可更好的从微细粒级磁性物质中得到磁选精矿，为后续的浮选工艺提供了优质的原料，并通过浮选工艺得到目标精矿，由于上述-38μm微细粒级钛铁矿回收方法可对传统工艺中无法利用的-38μm钛铁矿原料进行进一步选别，因此提高了资源的综合利用率，同时选别流程变短，减少了设备数量，降低了整体的成本。

在其中一个实施例中，上述对所述磁选精矿进行浮选，具体包括以下步骤：

对所述磁选精矿进行粗选；

对粗选后的所述磁选精矿进行至少两次精选。

在其中一个实施例中，对粗选后的所述磁选精矿依次进行四次精选。

在其中一个实施例中，在对所述磁选精矿进行粗选之前，还包括以下步骤：

对所述磁选精矿进行脱硫。

在其中一个实施例中，对所述磁选精矿进行浮选时，浮选的药剂包括黄药、起泡剂、硫酸、水玻璃及中和缓蚀剂。

在其中一个实施例中，所述黄药、所述起泡剂、所述硫酸、所述水玻璃及所述中和缓蚀剂的比例为450:60:7250:700:4200。

附图说明

图1为本发明实施例所述的磁选设备的斜视图；

图2为本发明实施例所述的磁选设备的剖视图；

图3为本发明实施例所述的-38μm微细粒级钛铁矿回收方法的流程示意图。

附图标记说明：

100、磁选主体，110、磁选槽，120、矿斗，130、聚磁介质，200、磁系，210、第一磁极，211、第一磁轭，212、第一线圈，220、第二磁极，221、第二磁轭，222、第二线圈，300、脉动装置，310、第一电机，320、转化组件，400、排出管路，500、输入管路，510、主体管路，520、矿浆管路，521、第一开关，530、冲刷管路，531、第二开关。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

本具体实施例中，“-38μm”为尺寸小于或等于38μm的矿物颗粒。

如图1及图2所示，一实施例公开了一种磁选设备，包括磁选主体100及磁系200，磁选主体100上设有磁选槽110，磁选槽110内设有矿斗120，磁系200包括分别设于矿斗120两侧的第一磁极210及第二磁极220，矿斗120内设有聚磁介质130，第一磁极210及第二磁极220用于形成穿过聚磁介质130的磁场，磁场的强度为0T～2.5T。

上述磁选设备，通过将矿浆放入矿斗120内，聚磁介质130在第一磁极210与第二磁极220配合形成的磁场的作用下，产生磁力，可对矿浆中的磁性物质进行吸附，由于磁场的强度设置为0T～2.5T，矿浆中的大颗粒磁性物质产生的磁力小于其自身所受的重力，则大颗粒磁性物质可沉淀于矿斗120底部，而微细粒级磁性物质被吸附于聚磁介质130上，方便了对微细粒级磁性物质进行收集，则上述磁选设备可对矿浆中难以收集的微细粒级磁性物质进行磁选收集，相比于传统的磁选设备，提高了对资源的利用率，防止由于微细粒级磁性物质无法收集造成的资源浪费，同时上述磁选设备只需要进行一次磁选即可得到较高品位的磁选精矿，缩短了工艺流程，减少了设备数量，降低了成本。

可选地，上述磁场沿水平方向布置，聚磁介质130设于矿斗120的上部。通过水平设置的磁场可方便磁性物质吸附于聚磁介质130上，同时不影响无法吸附的部分沉降至矿斗120的底部。

可选地，聚磁介质130为网状介质，且聚磁介质130的宽度与矿斗120的宽度匹配。此时聚磁介质130的吸附效果更好。

在其中一个实施例中，如图1及图2所示，第一磁极210包括第一磁轭211及绕设于第一磁轭211上的第一线圈212，第二磁极220包括第二磁轭221及绕设于第二磁轭221上的第二线圈222，第一线圈212及第二线圈222的励磁电流为0A～1300A。通过对第一线圈212及第二线圈222的通电可控制矿斗120内是否对磁性颗粒进行吸附，同时通过对励磁电流的控制使聚磁介质130吸附不同尺寸的矿物颗粒，当励磁电流为0A～1300A时，对微细粒级磁性物质的筛选效果更好。

在其中一个实施例中，第一线圈212及第二线圈222的励磁电流为750A～850A。当励磁电流为750A～850A时，对微细粒级磁性物质，尤其是对-38μm钛铁矿原料的磁选效果更好，在保证对微细粒级磁性物质的吸附效果的同时，保持上述励磁电流时设备的能耗较小。

具体地，励磁电流为800A。将微细粒级(-38μm)钛铁矿原料放入磁选设备的矿斗120内，调节激磁电流，以使精矿及尾矿的品位达到要求，并为后续浮选试验提供良好的原料，结果如表1：

表1

由表1结果可知：随着电流的增大，磁选尾矿品位存在降低趋势，而精矿产率和回收率逐渐升高，这种现象和理论上是一致的。综合考虑试验指标和设备能耗，选取最佳的励磁电流值为800A。

可选地，第一磁轭211要包括圆柱部，第一线圈212绕卷于圆柱部上，圆柱部的轴向沿水平方向设置，第二磁轭221与第一磁轭211呈对称设置于矿斗120的两侧。此时可更好的形成水平磁场，提高磁选效果。

在其中一个实施例中，如图1及图2所示，上述磁选设备还包括脉动装置300，脉动装置300设于矿斗120下方，脉动装置300用于带动矿斗120抖动，矿斗120的下方设有排出管路400，矿斗120的上方朝向矿斗120的方向设有输入管路500，输入管路500包括主体管路510、矿浆管路520及冲刷管路530，矿浆管路520与冲刷管路530分别与主体管路510连通，矿浆管路520上设有第一开关521，冲刷管路530上设有第二开关531。磁选设备的磁选可按如下步骤进行：打开第一开关521并关闭第二开关531，利用矿浆管路520向矿斗120内注入矿浆；关闭第一开关521，对第一线圈212及第二线圈222通电，聚磁介质130可吸附矿浆中的磁性颗粒，在通电一定时间后，先利用排出管路400排出吸附后的矿浆，再对第一线圈212及第二线圈222断电，与此同时，打开第二开关531关闭第一开关521，通过冲刷管路530向矿斗120内冲水，并控制脉动装置300抖动，可收集聚磁介质130上吸附的磁性颗粒，通过抖动及冲水，对吸附的磁性颗粒的回收效果好。

可选地，如图1及图2所示，脉动装置300包括第一电机310及第二电机，第一电机310及第二电机分别设于矿斗120的两侧，第一电机310与矿斗120之间、第二电机与矿斗120之间均设有转化组件320，转化组件320用于将第一电机310及第二电机的转轴的转动转化为直线往复运动，第一电机310、第二电机均通过转化组件320与矿斗120连接，通过第一电机310与第二电机的配合，实现矿斗120的往复抖动。具体地，转化组件320可为曲柄滑块机构、偏心凸轮机构、蜗轮蜗杆传动机构等。上述方式均可将电机的转轴的转动转化为直线往复运动。

如图3所示，一实施例公开了一种-38μm微细粒级钛铁矿回收方法，应用如上述的磁选设备，包括以下步骤：

S10、对钛铁矿进行初选，得到尾矿；

S20、对尾矿进行溢流收集，得到-38μm钛铁矿原料；

S30、将-38μm钛铁矿原料放入矿斗120内进行磁选，得到磁选精矿；

S40、对磁选精矿进行浮选，得到目标精矿。

上述-38μm微细粒级钛铁矿回收方法，通过对尾矿中的溢流部分进行收集，得到-38μm钛铁矿原料，随后将-38μm钛铁矿原料放入磁选设备的矿斗120内，由于磁选设备对微细粒级磁性物质的吸附效果好，可更好的从微细粒级磁性物质中得到磁选精矿，为后续的浮选工艺提供了优质的原料，并通过浮选工艺得到目标精矿，由于上述-38μm微细粒级钛铁矿回收方法可对传统工艺中无法利用的-38μm钛铁矿原料进行进一步选别，因此提高了资源的综合利用率，同时选别流程变短，减少了设备数量，降低了整体的成本。

在传统工艺中，对钛铁矿进行初选后，会将-38μm级别的钛铁矿直接作为尾矿丢弃，主要原因是-38μm级别的钛铁矿采用原有的工艺及设备无法进行收集，而本申请中采用上述磁选设备可对-38μm级别的钛铁矿进行吸附收集。

可选地，上述“溢流收集”为利用浓缩设备，例如斜板浓密机或浓缩池等对尾矿矿浆进行沉淀，同时取其上层溢出的液体，以得到-38μm钛铁矿原料。通过溢流收集，可对尾矿进行分级得到品位在10％～13％的-38μm钛铁矿原料。

溢流收集后得到的-38μm钛铁矿原料的粒度组成如表2：

表2

粒级(μm)	产率	TiO2品位	TiO2分布率
				+74	1.56	2.08	0.28
-74+45	3.89	4.95	1.68
				-45+38	5.66	8.41	4.15
-38	88.89	12.12	93.92
				合计	100	11.47	100

由表2可知，通过溢流收集后得到的液体中，-38μm级别的磁性颗粒的含量较高，因此对-38μm钛铁矿原料进行磁选，可提高选钛工艺的产量。而经过磁选的磁选精矿的粒度组成如表3，由表3可以看出，随着粒度的不断变细，磁选设备对各粒级的回收率不断增加，证明该设备对细粒级磁性颗粒的富集回收是非常有效的，特别是-38μm粒级回收率达到了84.05％。磁选精矿粒度过细，-38μm粒级产率达87.62％，粒级品位随粒度变细呈升高趋势，其中主要元素含量分别为TFe(Total Fe)21.75％、TiO2 20.19％，满足浮选要求。因此上述磁选设备对回收-38μm超细粒级钛铁矿效果明显，具有精矿品位高、回收率高的特点；

表3

在其中一个实施例中，上述对磁选精矿进行浮选，具体包括以下步骤：

对磁选精矿进行粗选；

对粗选后的磁选精矿进行至少两次精选。

由于磁选后得到的磁选精矿中仍存在杂质，需要进一步提纯，且此时颗粒物较小，因此采用浮选工艺的收集效果较好，上述-38μm微细粒级钛铁矿回收方法通过进行粗选及至少两次精选，可较好的在磁选精矿中筛选出目标精矿。

在其中一个实施例中，对粗选后的磁选精矿依次进行四次精选。原则上精选次数越多目标精矿的纯度越高，但多次精选的效果会逐渐下降，同时成本会不断提高，因此考虑到工作效率及成本，对粗选后的磁选精矿进行四次精选。

在其中一个实施例中，在对磁选精矿进行粗选之前，还包括以下步骤：

对磁选精矿进行脱硫。

在磁选过程中，会吸附部分硫化物，上述硫化物无法通过浮选工艺去除，会影响最后的目标精矿的质量，造成含硫量超标，因此在浮选工艺之间先进行脱硫。

在其中一个实施例中，对磁选精矿进行浮选时，浮选的药剂包括黄药、起泡剂、硫酸、水玻璃及中和缓蚀剂。通过配制上述浮选药剂，对-38μm超细粒级钛铁矿的浮选效果较好。

在其中一个实施例中，黄药、起泡剂、硫酸、水玻璃及中和缓蚀剂的比例为450:60:7250:700:4200。

磁选精矿按照脱硫及一次粗选三次精选或一次粗选四次精选流程进行多组对比试验，将目标精矿TiO2品位>46％的试验结果进行统计，数据见表4。

表4

通过磁选设备得到的磁选精矿再浮选试验流程为脱硫后进行一次粗选四次精选条件下，得到较好指标为：目标精矿TiO2品位47.55％，作业产率20.47％，回收率50.20％，表明浮选回收-38μm超细粒钛铁矿是可行的，同时当采用黄药、起泡剂、硫酸、水玻璃及中和缓蚀剂的比例为450:60:7250:700:4200时，回收率较高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种磁选设备，其特征在于，包括磁选主体及磁系，所述磁选主体上设有磁选槽，所述磁选槽内设有矿斗，所述磁系包括分别设于所述矿斗两侧的第一磁极及第二磁极，所述矿斗内设有聚磁介质，所述第一磁极及所述第二磁极用于形成穿过所述聚磁介质的磁场，所述磁场的强度为0T～2.5T。

2.根据权利要求1所述的磁选设备，其特征在于，所述第一磁极包括第一磁轭及绕设于所述第一磁轭上的第一线圈，所述第二磁极包括第二磁轭及绕设于所述第二磁轭上的第二线圈，所述第一线圈及所述第二线圈的励磁电流为0A～1300A。

3.根据权利要求2所述的磁选设备，其特征在于，所述第一线圈及所述第二线圈的励磁电流为750A～850A。

4.根据权利要求1所述的磁选设备，其特征在于，还包括脉动装置，所述脉动装置设于所述矿斗下方，所述脉动装置用于带动所述矿斗抖动，所述矿斗的下方设有排出管路，所述矿斗的上方朝向所述矿斗的方向设有输入管路，所述输入管路包括主体管路、矿浆管路及冲刷管路，所述矿浆管路与所述冲刷管路分别与所述主体管路连通，所述矿浆管路上设有第一开关，所述冲刷管路上设有第二开关。

5.一种-38μm微细粒级钛铁矿回收方法，其特征在于，应用如权利要求1-4任一项所述的磁选设备，包括以下步骤：

对钛铁矿进行初选，得到尾矿；

对所述尾矿进行溢流收集，得到-38μm钛铁矿原料；

将所述-38μm钛铁矿原料放入所述矿斗内进行磁选，得到磁选精矿；

对所述磁选精矿进行浮选，得到目标精矿。

6.根据权利要求5所述的-38μm微细粒级钛铁矿回收方法，其特征在于，上述对所述磁选精矿进行浮选，具体包括以下步骤：

对所述磁选精矿进行粗选；

对粗选后的所述磁选精矿依次进行至少两次精选。

7.根据权利要求6所述的-38μm微细粒级钛铁矿回收方法，其特征在于，对粗选后的所述磁选精矿依次进行四次精选。

8.根据权利要求6所述的-38μm微细粒级钛铁矿回收方法，其特征在于，在对所述磁选精矿进行粗选之前，还包括以下步骤：

对所述磁选精矿进行脱硫。

9.根据权利要求5所述的-38μm微细粒级钛铁矿回收方法，其特征在于，对所述磁选精矿进行浮选时，浮选的药剂包括黄药、起泡剂、硫酸、水玻璃及中和缓蚀剂。

10.根据权利要求9所述的-38μm微细粒级钛铁矿回收方法，其特征在于，所述黄药、所述起泡剂、所述硫酸、所述水玻璃及所述中和缓蚀剂的比例为450:60:7250:700:4200。