CN111545339A - 一种从红土镍矿中分选回收铬的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从红土镍矿中分选回收铬的装置，分选回收铬的装置包括粗选用螺旋溜槽、一段精选用螺旋溜槽、二段精选用螺旋溜槽和一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽，粗选用螺旋溜槽的矩径比为0.48～0.52，横向倾角为8.5°～8.8°，槽面为光面；一段精选用螺旋溜槽、二段精选用螺旋溜槽的矩径比0.53～0.56，横向倾角为8.8°～9.2°，槽面为光面；一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽的矩径比为0.35～0.38，横向倾角为8.1°～8.3°，一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽的槽面上配置有沟槽；利用上述分选回收铬的装置进行分选，可以有效地提取出合格品位的铬精矿，而且由于降低了红土镍矿中铬的含量，间接提高了镍的含量，降低了后续提取镍金属的生产成本。

Description

一种从红土镍矿中分选回收铬的装置及方法
技术领域
本发明属于选矿领域，具体涉及一种从红土镍矿中分选回收铬的装置方法。
背景技术
红土镍矿是含镁铁硅酸盐矿物的超基性岩经长期风化产生的,是由铁、铝、硅等含水氧化物组成的疏松的粘土状氧化矿石，由于呈红色，所以称为红土矿。目前主要从红土镍矿中提取镍金属，处理工艺归纳起来有三类：火法工艺、湿法工艺和火湿法结合工艺。但有的红土镍矿中伴生有部分铬铁矿，如在津巴布韦Guruve到Mvurwi地区的大岩墙上的红土镍矿伴生有1～10％不等的坡积型红土铬铁矿，储量可观。如果不将其中的铬铁矿分离出来，不但会造成铬资源的浪费，也会影响镍的提取，所以，急需开发一种流程简单、维护容易、绿色无污染、易实现大规模生产的从红土镍矿中分离提取铬铁矿的工艺和方法。
发明内容
本发明针对红土镍矿储量大、粒度细、含泥量高的特点，开发了一种采用单一重力分选方法和单一重选设备配置的从红土镍矿中回收铬的分选工艺及方法。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种从红土镍矿中分选回收铬的装置，所述分选回收铬的装置包括粗选用螺旋溜槽、一段精选用螺旋溜槽、二段精选用螺旋溜槽、一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽；所述粗选用螺旋溜槽矩径比为0.48～0.52，横向倾角为8.5°～8.8°，所述粗选用螺旋溜槽的槽面为光面；所述一段精选用螺旋溜槽、二段精选用螺旋溜槽的矩径比为0.53～0.56，横向倾角为8.8°～9.2°，所述一段精选用螺旋溜槽、二段精选用螺旋溜槽的槽面为光面；所述一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽的矩径比为0.35～0.38，横向倾角为8.1°～8.3°，所述一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽的槽面上均匀配置多条沟槽。其中，螺旋溜槽的矩径比A为螺旋槽的螺距H与直径D之比。横向倾角B则为横截面的形状曲线(立方抛物线)原点与终点的连线与水平线的夹角。
所述粗选用螺旋溜槽、一段精选用螺旋溜槽、二段精选用螺旋溜槽、一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽的上端均有矿浆入口，粗选用螺旋溜槽、一段精选用螺旋溜槽、二段精选用螺旋溜槽、一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽的下端均有精矿排出口、中矿排出口和尾矿排出口，所述粗选用螺旋溜槽的精矿排出口、一段扫选用螺旋溜槽的精矿排出口、二段扫选用螺旋溜槽的精矿排出口与一段精选用螺旋溜槽的矿浆入口连接，所述粗选用螺旋溜槽和一段精选螺旋溜槽的中矿排出口、尾矿排出口及二段精选用螺旋溜槽的尾矿排出口与一段扫选用螺旋溜槽的矿浆入口连接；所述一段精选用螺旋溜槽的精矿排出口、二段精选用螺旋溜槽的中矿排出口与二段精选用螺旋溜槽的矿浆入口连接，一段扫选用螺旋溜槽的中矿排出口、尾矿排出口与二段扫选用螺旋溜槽的矿浆入口连接。
进一步地，所述一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽的槽面上均匀配置9条沟槽，所述沟槽在槽面上的形状为直线型，所述沟槽与过沟槽内侧端点的径向线夹角α的范围为28°～32°，所述沟槽的朝向为由螺旋槽外侧流向螺旋槽内侧。
进一步地，所述沟槽长度C为螺旋溜槽直径D的1/3～1/4，所述沟槽靠圆心端离螺旋槽内缘距离E为螺旋槽直径D的1/20，槽宽5mm～10mm，槽深为3mm～5mm。
进一步地，所述沟槽截面形状为矩形或三角形。
进一步地，所述粗选用螺旋溜槽、一段精选用螺旋溜槽、二段精选用螺旋溜槽、一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽设置在同一水平位置。
进一步地，所述粗选用螺旋溜槽的精矿排出口、一段扫选用螺旋溜槽的精矿排出口、二段扫选用螺旋溜槽的精矿排出口与一段精选用螺旋溜槽的矿浆入口连接有第一矿浆池，所述粗选用螺旋溜槽和一段精选螺旋溜槽的中矿排出口、尾矿排出口及二段精选用螺旋溜槽的尾矿排出口与一段扫选用螺旋溜槽的矿浆入口连接有第二矿浆池；所述一段精选用螺旋溜槽的精矿排出口、二段精选用螺旋溜槽的中矿排出口与二段精选用螺旋溜槽的矿浆入口连接有第三矿浆池，一段扫选用螺旋溜槽的中矿排出口、尾矿排出口与二段扫选用螺旋溜槽的矿浆入口连接有第四矿浆池，所述第一矿浆池、第二矿浆池、第三矿浆池、第四矿浆池均配有矿浆泵。
进一步地，所述粗选用螺旋溜槽、一段精选用螺旋溜槽、二段精选用螺旋溜槽、一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽的数量为单台或多台。
一种利用上述分选装置从红土镍矿中分选回收铬的方法具体步骤如下：
包括以下步骤：原矿经洗矿、隔渣、脱泥后，进入粗选用螺旋溜槽，粗选后的精矿从粗选用螺旋溜槽的精矿排出口后进入一段精选用螺旋溜槽的矿浆入口，粗选后的中矿、尾矿排出后进入一段扫选用螺旋溜槽的矿浆入口；一段精选得到的精矿排出后进入二段精选用螺旋溜槽的矿浆入口，一段精选得到的中矿、尾矿排出后排出后进入一段扫选用螺旋溜槽的矿浆入口；二段精选得到的精矿作为最终精矿，二段精选得到的中矿返回二段精选用螺旋溜槽的矿浆入口，二段精选得到的尾矿进入一段扫选用螺旋溜槽的矿浆入口；一段扫选得到的精矿进入一段精选用螺旋溜槽的矿浆入口，一段扫选得到的中矿和尾矿进入二段扫选用螺旋溜槽的矿浆入口；二段扫选得到的精矿进入一段精选用螺旋溜槽的矿浆入口，二段扫选得到的中矿和尾矿脱水后进入提镍流程。
本发明的有益效果是：针对红土镍矿粒度细且含泥量大的特点，一段精选用螺旋溜槽、二段精选用螺旋溜槽具有更大的距径比和横向倾角，矿浆流速更大，离心力更大，可以有效提高精矿的品位。一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽具有更小的距径比、横向倾角并在槽面增加有刻槽，更小的流速及刻槽结构有效提高了微细粒铬矿的回收。通过流程和设备的合理配置，可以有效地从红土镍矿中提取出合格品位的铬精矿，同时降低了红土镍矿中铬的含量，降低了后续提取镍金属的生产成本，并可实现大规模、绿色、低耗生产。
附图说明
图1为分选回收铬的装置的布置示意图。
图2为螺旋溜槽的矩径比A的示意图。
图3为螺旋溜槽横截面曲线及横向倾角B示意图。
图4为一段扫选螺旋溜槽、二段扫选螺旋溜槽的槽面刻槽示意图。
图5为本发明的工艺流程示意图。
其中，1为粗选用螺旋溜槽，2为一段精选用螺旋溜槽，3为二段精选用螺旋溜槽，4为一段扫选用螺旋溜槽，5为二段螺旋溜槽，6为第一矿浆池，7为第二矿浆池，8为第三矿浆池，9为第四矿浆池，10为矿浆泵。
具体实施方式
下面结合附图说明对本发明作出进一步说明。
实施例1
一种从红土镍矿中分选回收铬的装置，分选回收铬的装置包括粗选用螺旋溜槽1、一段精选用螺旋溜槽2、二段精选用螺旋溜槽3、一段扫选用螺旋溜槽4、二段扫选用螺旋溜槽5和第一矿浆池6、第二矿浆池7、第三矿浆池8、第四矿浆池9；粗选用螺旋溜槽1、一段精选用螺旋溜槽2、二段精选用螺旋溜槽3、一段扫选用螺旋溜槽4、二段扫选用螺旋溜槽5的上端均有矿浆入口，粗选用螺旋溜槽1、一段精选用螺旋溜槽2、二段精选用螺旋溜槽3、一段扫选用螺旋溜槽4、二段扫选用螺旋溜槽5的下端均有精矿排出口、中矿排出口和尾矿排出口，粗选用螺旋溜槽1的精矿排出口、一段扫选用螺旋溜槽4的精矿排出口、二段扫选用螺旋溜槽5的精矿排出口与一段精选用螺旋溜槽2的矿浆入口连接有第一矿浆池6，所述粗选用螺旋溜槽1和一段精选螺旋溜槽2的中矿排出口、尾矿排出口及二段精选用螺旋溜槽3的尾矿排出口与一段扫选用螺旋溜槽4的矿浆入口连接有第二矿浆池7；一段精选用螺旋溜槽2的精矿排出口、二段精选用螺旋溜槽3的中矿排出口与二段精选用螺旋溜槽3的矿浆入口连接有第三矿浆池8，一段扫选用螺旋溜槽4的中矿排出口、尾矿排出口与二段扫选用螺旋溜槽5的矿浆入口连接有第四矿浆池9，第一矿浆池6、第二矿浆池7、第三矿浆池8、第四矿浆池9均配有矿浆泵10。
粗选用螺旋溜槽1、一段精选用螺旋溜槽2、二段精选用螺旋溜槽3、一段扫选用螺旋溜槽4、二段扫选用螺旋溜槽5的直径为1500mm，粗选用螺旋溜槽1的矩径比A为0.50，横向倾角B为8.7°，槽面为光面；一段精选用螺旋溜槽2、二段精选用螺旋溜槽3的矩径比A为0.55，横向倾角B为9°，槽面为光面；一段扫选用螺旋溜槽4、二段扫选用螺旋溜槽5的矩径比A为0.36，横向倾角B为8.2°，一段扫选用螺旋溜槽4、二段扫选用螺旋溜槽5的槽面上刻有沟槽，每一圈均匀布置9条沟槽，沟槽为直线型，沟槽与过沟槽内侧端点的径向线夹角α取30°，且朝向为由螺旋槽外侧流向螺旋槽内侧，槽的长度C为500mm，沟槽靠圆心端离螺旋槽内缘距离E为75mm，沟槽宽为7mm，沟槽深为3mm，槽截面形状为三角形。
利用上述分选回收装置从红土镍矿中分选回收铬的方法，如图5所示，具体工艺流程为：品位13.88％(Cr2O3)的原矿经洗矿、隔渣、脱泥后，进入粗选用螺旋溜槽1，粗选得到的精矿从精矿排出口排出后进入第一矿浆池6，矿浆泵10将第一矿浆池6中的矿浆泵10入一段精选用螺旋溜槽2的矿浆入口，粗选后的中矿、尾矿从排矿口排出后进入第二矿浆池7，通过矿浆泵10将第二矿浆池7中的矿浆泵10入一段扫选用螺旋溜槽4的入口；一段精选得到的精矿排出后通过第三矿浆池8及矿浆泵10泵入二段精选用螺旋溜槽3的矿浆入口，一段精选得到的中矿、尾矿通过第二矿浆池7及矿浆泵10泵入一段扫选用螺旋溜槽4的矿浆入口；二段精选得到的精矿作为最终精矿，二段精选得到的中矿通过第三矿浆池8及矿浆泵10返回二段精选用螺旋溜槽3的矿浆入口，二段精选得到的尾矿通过第二矿浆池7及矿浆泵10泵入一段扫选用螺旋溜槽4的矿浆入口；一段扫选得到的精矿通过第一矿浆池6及矿浆泵10泵入一段精选用螺旋溜槽2的矿浆入口，一段扫选得到的中矿和尾矿通过第四矿浆池9及矿浆泵10泵入二段扫选用螺旋溜槽5的矿浆入口；二段扫选得到的精矿通过第一矿浆池6及矿浆泵10泵入一段精选用螺旋溜槽2的矿浆入口，二段扫选得到的中矿和尾矿脱水后进入提镍流程。所得铬铁矿的精矿品位为48.80％(Cr2O3)，产率为25.08％，回收率88.17％。
实施例2
在实施列1的基础上，粗选用螺旋溜槽1、一段精选用螺旋溜槽2、二段精选用螺旋溜槽3、一段扫选用螺旋溜槽4、二段扫选用螺旋溜槽5的数量均为3台。粗选用螺旋溜槽1的矩径比A为0.48，横向倾角B为8.6°，槽面为光面；一段精选用螺旋溜槽2、二段精选用螺旋溜槽3的矩径比A为0.53，横向倾角B为8.8°，槽面为光面；一段扫选用螺旋溜槽4、二段扫选用螺旋溜槽5的矩径比A为0.38，横向倾角B为8.1°，一段扫选用螺旋溜槽4、二段扫选用螺旋溜槽5的槽面上刻有沟槽，每一圈均匀布置9条沟槽，沟槽为直线型，沟槽与过沟槽内侧端点的径向线夹角α取28°，且朝向为由螺旋槽外侧流向螺旋槽内侧，槽的长度C为500mm，沟槽靠圆心端离螺旋槽内缘距离E为75mm，沟槽宽为5mm，沟槽深为3mm，槽截面形状为三角形。所得铬铁矿的精矿品位为48.36％(Cr2O3)，产率为25.68％，回收率89.47％。
实施例3
在实施例1的基础上，粗选用螺旋溜槽1、一段精选用螺旋溜槽2、二段精选用螺旋溜槽3、一段扫选用螺旋溜槽4、二段扫选用螺旋溜槽5的数量均为4台。粗选用螺旋溜槽1的矩径比A为0.52，横向倾角B为8.8°，槽面为光面；一段精选用螺旋溜槽2、二段精选用螺旋溜槽3的矩径比A为0.56，横向倾角B为9.2°，槽面为光面；一段扫选用螺旋溜槽4、二段扫选用螺旋溜槽5的矩径比A为0.35，横向倾角B为8.3°，一段扫选用螺旋溜槽4、二段扫选用螺旋溜槽5的槽面上刻有沟槽，每一圈均匀布置9条沟槽，沟槽为直线型，沟槽与过沟槽内侧端点的径向线夹角α取32°，且朝向为由螺旋槽外侧流向螺旋槽内侧，槽的长度C为500mm，沟槽靠圆心端离螺旋槽内缘距离E为75mm，沟槽宽为10mm，沟槽深为5mm，槽截面形状为矩形。所得铬铁矿的精矿品位为47.88％(Cr2O3)，产率为25.38％，回收率87.55％。
通过本发明技术方案，一段精选用螺旋溜槽2、二段精选用螺旋溜槽3具有更大的距径比和横向倾角，矿浆流速更大，离心力更大，可以有效提高精矿的品位。一段扫选用螺旋溜槽4、二段扫选用螺旋溜槽5具有更小的距径比、横向倾角并在槽面增加有沟槽，更小的流速及刻槽结构有效提高了微细粒铬矿的回收。通过流程和设备的合理配置，可以有效地从红土镍矿中提取出合格品位的铬精矿，同时降低了红土镍矿中铬的含量，降低了后续提取镍金属的生产成本。

Claims (9)

1.一种从红土镍矿中分选回收铬的装置，其特征在于，所述分选回收铬的装置包括粗选用螺旋溜槽、一段精选用螺旋溜槽、二段精选用螺旋溜槽、一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽；所述粗选用螺旋溜槽矩径比为0.48～0.52，横向倾角为8.5°～8.8°，所述粗选用螺旋溜槽的槽面为光面；所述一段精选用螺旋溜槽、二段精选用螺旋溜槽的矩径比为0.53～0.56，横向倾角为8.8°～9.2°，所述一段精选用螺旋溜槽、二段精选用螺旋溜槽的槽面为光面；所述一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽的矩径比为0.35～0.38，横向倾角为8.1°～8.3°，所述一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽的槽面上均匀配置多条沟槽。
2.根据权利要求1所述的分选回收铬的装置，其特征在于，所述粗选用螺旋溜槽、一段精选用螺旋溜槽、二段精选用螺旋溜槽、一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽的上端均有矿浆入口，粗选用螺旋溜槽、一段精选用螺旋溜槽、二段精选用螺旋溜槽、一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽的下端均有精矿排出口、中矿排出口和尾矿排出口，所述粗选用螺旋溜槽的精矿排出口、一段扫选用螺旋溜槽的精矿排出口、二段扫选用螺旋溜槽的精矿排出口与一段精选用螺旋溜槽的矿浆入口连接，所述粗选用螺旋溜槽和一段精选螺旋溜槽的中矿排出口、尾矿排出口及二段精选用螺旋溜槽的尾矿排出口与一段扫选用螺旋溜槽的矿浆入口连接；所述一段精选用螺旋溜槽的精矿排出口、二段精选用螺旋溜槽的中矿排出口与二段精选用螺旋溜槽的矿浆入口连接，一段扫选用螺旋溜槽的中矿排出口、尾矿排出口与二段扫选用螺旋溜槽的矿浆入口连接。
3.根据权利要求2所述的分选回收铬的装置，其特征在于，所述一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽的槽面上均匀配置9条沟槽，所述沟槽在槽面上的形状为直线型，所述沟槽与过沟槽内侧端点的径向线夹角α的范围为28°～32°，所述沟槽的朝向为由螺旋槽外侧流向螺旋槽内侧。
4.根据权利要求3所述的分选回收铬的装置，其特征在于，所述沟槽长度C为螺旋溜槽直径D的1/3～1/4，所述沟槽靠圆心端离螺旋槽内缘距离E为螺旋槽直径D的1/20，槽宽5mm～10mm，槽深为3mm～5mm。
5.根据权利要求4所述的分选回收铬的装置，其特征在于，所述沟槽截面形状为矩形或三角形。
6.根据权利要求1所述的分选回收铬的装置，其特征在于，所述粗选用螺旋溜槽、一段精选用螺旋溜槽、二段精选用螺旋溜槽、一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽设置在同一水平位置。
7.根据权利要求1所述的分选回收铬的装置，其特征在于，所述粗选用螺旋溜槽的精矿排出口、一段扫选用螺旋溜槽的精矿排出口、二段扫选用螺旋溜槽的精矿排出口与一段精选用螺旋溜槽的矿浆入口连接有第一矿浆池，所述粗选用螺旋溜槽和一段精选螺旋溜槽的中矿排出口、尾矿排出口及二段精选用螺旋溜槽的尾矿排出口与一段扫选用螺旋溜槽的矿浆入口连接有第二矿浆池；所述一段精选用螺旋溜槽的精矿排出口、二段精选用螺旋溜槽的中矿排出口与二段精选用螺旋溜槽的矿浆入口连接有第三矿浆池，一段扫选用螺旋溜槽的中矿排出口、尾矿排出口与二段扫选用螺旋溜槽的矿浆入口连接有第四矿浆池，所述第一矿浆池、第二矿浆池、第三矿浆池、第四矿浆池均配有矿浆泵。
8.根据权利要求1所述的分选回收铬的装置，其特征在于，所述粗选用螺旋溜槽、一段精选用螺旋溜槽、二段精选用螺旋溜槽、一段扫选用螺旋溜槽、二段扫选用螺旋溜槽的数量为单台或多台。
9.一种利用权利要求1-8任一所述的分选回收铬的装置从红土镍矿中回收铬的方法，其特征在于，包括以下步骤：原矿经洗矿、隔渣、脱泥后，进入粗选用螺旋溜槽，粗选后的精矿从粗选用螺旋溜槽的精矿排出口后进入一段精选用螺旋溜槽的矿浆入口，粗选后的中矿、尾矿排出后进入一段扫选用螺旋溜槽的矿浆入口；一段精选得到的精矿排出后进入二段精选用螺旋溜槽的矿浆入口，一段精选得到的中矿、尾矿排出后排出后进入一段扫选用螺旋溜槽的矿浆入口；二段精选得到的精矿作为最终精矿，二段精选得到的中矿返回二段精选用螺旋溜槽的矿浆入口，二段精选得到的尾矿进入一段扫选用螺旋溜槽的矿浆入口；一段扫选得到的精矿进入一段精选用螺旋溜槽的矿浆入口，一段扫选得到的中矿和尾矿进入二段扫选用螺旋溜槽的矿浆入口；二段扫选得到的精矿进入一段精选用螺旋溜槽的矿浆入口，二段扫选得到的中矿和尾矿脱水后进入提镍流程。
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Application publication date: 20200818

Assignee: JIANGXI WELL-TECH INTERNATIONAL MINING EQUIPMENT CO.,LTD.

Assignor: Jiangxi University of Science and Technology

Contract record no.: X2023980032546

Denomination of invention: A device and method for separating and recovering chromium from laterite nickel ore

Granted publication date: 20220902

License type: Common License

Record date: 20230221