CN112221702B - 一种从钒钛磁铁矿总尾矿中回收微细粒级钛精矿的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是选矿技术领域的一种从钒钛磁铁矿总尾矿中回收微细粒级钛精矿的方法，包括以下步骤：首先采用滚筒筛进行抛杂处理，目标物通过旋流器组对非入磨目标矿物进行分离，然后采用“筛分‑球磨‑筛分”的方式对进入球磨的未解离矿物以及球磨出料后的大部分解离物料中非磁性脉石类矿物进行预先抛除，同时配合两段强磁+筛分体系，对预先抛除的这部分物料中仍有价值物料进行再次回收，最后通过螺旋溜槽、弧面铺展流膜分选及旋振分选工艺得到微细粒级钛精矿。整套工艺仅采用物理重选，纯绿色环保的方式回收钒钛磁铁矿总尾矿中微细粒级钛精矿，既避免了繁杂的浮选流程，又避免了浮选药剂对环境带来的影响，同时可降低企业生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及选矿技术领域，特别涉及一种从钒钛磁铁矿总尾矿中回收微细粒级钛精矿的方法。
背景技术
攀枝花是我国钒钛磁铁矿的主要成矿带,蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿资源,也是世界上同类矿床的重要产区之一。从南至北主要由攀枝花、红格和白马三大矿区构成。钒钛磁铁矿保有储量超过70亿吨。经过近五十年的资源开发产生了巨量的固体废弃物,其中尾矿是重要的固体废弃物之一。据不完全统计,三大矿区资源开发共形成大小尾矿库52个,尾矿累积堆存量约5.7亿吨,尾矿堆存不仅占压了大量的土地资源,对环境造成了重大的影响,还存在很大的安全隐患。
但随着攀西钒钛磁铁矿开采深度的加大，钒钛磁铁矿的性质也发生了极大的改变，目前探究的攀西钒钛磁铁矿单体解离粒度已经达到了微细粒级(-0.045mm以下)，欲获得高质量的钛精矿，首先要解决矿物充分解离以及大量的脉石抛尾，采用传统工艺已经难以处理钒钛磁铁矿，其尾矿的回收利用更是需要更加合理、有效的工艺搭配。
近三十年来，有关科研、生产单位通过不断的研究和探索，形成了目前主流的强磁+浮选的钛回收工艺流程，原矿和尾矿都可应用。实践证明，该流程钛精矿回收率高，钛精矿质量好，被行业企业普遍采用。但生产中也暴露出不少问题，如浮选药剂对环境造成的污染以及流程较长，运行控制成本较高，产品成本受浮选药剂价格波动影响较大。
目前国内对总尾中回收钛铁矿开展了较多的研究，取得了一些成绩，但没有突破性的进展，大多企业仍然选择重磁拉选矿机或者高梯度强磁选矿机后脱磁进入螺旋溜槽，但脱磁器在实际工况中效果并不明显，后端工艺仍然受强磁带来的磁团聚影响较大，行业企业微细粒级钛铁矿回收率与较粗粒级相比，仍处于较低水平。
发明内容
为克服现有钛铁矿回收工艺成本高、对环境造成污染、流程较长等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种纯物理、绿色环保、回收率高的从钒钛磁铁矿总尾矿中回收微细粒级钛精矿的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种从钒钛磁铁矿总尾矿中回收微细粒级钛精矿的方法，包括以下步骤：
a、将钒钛磁铁矿总尾矿经过滚筒筛进行抛杂处理，杂物进入尾矿，目标物经过旋流器组，得到溢流物料及沉砂物料；
b、将步骤a中的溢流物料通过一段旋流器得到一段溢流物料及一段沉砂物料；
c、将步骤a中的沉砂物料通过一段辅振筛，筛下物进入球磨，筛上物通过一段湿式强磁选，非磁性矿物进入尾矿，磁性物返回球磨；
d、将球磨出料及步骤b中的一段沉砂物料进入二段辅振筛，筛上物通过二段湿式强磁选，非磁性矿物进入尾矿，磁性矿物返回球磨，筛下物通过两次湿式弱磁选得到铁精矿，两次湿式弱磁选的非磁性矿物料为入螺旋溜槽物料，入螺旋溜槽物料经过螺旋溜槽得到钛中矿和螺旋溜槽尾矿；
e、将步骤d中螺旋溜槽尾矿和步骤b中的一段溢流物料浓缩后进入弧面铺展流膜分选机，得到微细粒级钛中矿；
f、将步骤e中的微细粒级钛中矿进入旋振分选机得到微细粒级钛精矿。
进一步的是，步骤a中所述滚筒筛的孔径范围在1.00～2.00mm。
进一步的是，步骤c中所述的一段辅振筛，其筛孔尺寸为0.18～0.43mm，所述的一段湿式强磁选的磁场强度为9000～13000GS。
进一步的是，步骤d中所述的二段辅振筛，其筛孔尺寸为0.10～0.16mm，所述的二段湿式强磁选磁场强度为7000～11000GS。
进一步的是，步骤d中所述的两次湿式弱磁选，其磁场强度均为1800～3000GS。
进一步的是，步骤d中所述的螺旋溜槽配置为一粗两精三次分选。
进一步的是，步骤e中所述的弧面铺展流膜分选机，其配置为三粗一精四次分选。
本发明的有益效果是：
1、有别于行业广泛采用的“强磁+浮选”工艺流程，本方法旨在提供一种仅采用物理重选，纯绿色环保的方式回收钒钛磁铁矿总尾矿中微细粒级钛精矿，既避免了繁杂的浮选流程，又避免了浮选药剂对环境带来的影响，同时企业运行成本也不会受药剂价格波动发生浮动；
2、预先采用旋流器组对钒钛磁铁矿尾矿中由于前段工艺产生的过磨部分进行了分离，减少了30％～50％的非入磨目标矿物，极大的优化了球磨功耗，降低了设备的负载；
3、通过采用“筛分-球磨-筛分”的方式对进入球磨的未解离矿物以及球磨出料后的大部分解离物料中非磁性脉石类矿物进行预先抛除，但由于这部分预先抛除的物料中含Fe、TiO2的物料仍然占该粒级物料中的5～25％，本流程采用两段强磁+筛分体系，对预先抛除的这部分物料中仍有价值物料进行再次回收，且由于强磁扫选的有效目标矿物占比较少，实际工作中这部分矿物仅在球磨工作时内部的抛砸研磨中即可完成物理脱磁，杜绝了后端采用重选工艺由于磁团聚现象带来的困扰，省去使用脱磁器为企业带来的人工控制成本以及提高了企业的目标收益；
4、本发明通过旋流器组预先分级、两段强磁提前抛尾、两段辅振筛控制粒度、一次旋流器再次预先分级，使最后进入螺旋溜槽的物料粒级控制为-200～+325目，正是螺旋溜槽最佳的选矿粒度分布，而提前预分级的-325目部分物料如进入螺旋溜槽工艺段，则反而会干扰螺旋溜槽的正常分选造成目标矿物的流失，但弧面铺展流膜分选机则对这部分矿物有着很好的分选效果，所以这部分物料将直接进入后端工艺，再次提升了工作效率，降低企业工作成本。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，本发明所提供的一种从钒钛磁铁矿总尾矿中回收微细粒级钛精矿的方法，包括以下步骤：
a、将钒钛磁铁矿总尾矿经过滚筒筛进行抛杂处理，杂物进入尾矿，目标物经过旋流器组，得到溢流物料及沉砂物料；
b、将步骤a中的溢流物料通过一段旋流器得到一段溢流物料及一段沉砂物料；
c、将步骤a中的沉砂物料通过一段辅振筛，筛下物进入球磨，筛上物通过一段湿式强磁选，非磁性矿物进入尾矿，磁性物返回球磨；
d、将球磨出料及步骤b中的一段沉砂物料进入二段辅振筛，筛上物通过二段湿式强磁选，非磁性矿物进入尾矿，磁性矿物返回球磨，筛下物通过两次湿式弱磁选得到铁精矿，两次湿式弱磁选的非磁性矿物料为入螺旋溜槽物料，入螺旋溜槽物料经过螺旋溜槽得到钛中矿和螺旋溜槽尾矿；
e、将步骤d中螺旋溜槽尾矿和步骤b中的一段溢流物料浓缩后进入弧面铺展流膜分选机，得到微细粒级钛中矿；
f、将步骤e中的微细粒级钛中矿进入旋振分选机得到微细粒级钛精矿。
整套工艺的流程及原理是：
首先，通过滚筒筛去除大颗粒的杂质，随后利用旋流器组将中粒级颗粒与微细粒级颗粒分离，减少了30％～50％的非入磨目标矿物，极大的优化了后续球磨功耗，降低了设备的负载；
然后，通过大量取样筛析发现，攀西地区钒钛磁铁矿总尾矿中粒级在+0.18mm～0.13mm的物料中，大量存在着斜长石、辉石、橄榄石等脉石矿物，采用“筛分-球磨-筛分”的方式对进入球磨的未解离矿物以及球磨出料后的大部分解离物料中非磁性脉石类矿物进行预先抛除，同时配合两段强磁+筛分体系，对预先抛除的这部分物料中仍有价值物料进行再次回收，且由于强磁扫选的有效目标矿物占比较少，实际工作中这部分矿物仅在球磨工作时内部的抛砸研磨中即可完成物理脱磁，杜绝了后端采用重选工艺由于磁团聚现象带来的困扰；
最后，经过筛分后的进入螺旋溜槽的物料粒级控制为-200～+325目，正是螺旋溜槽最佳的选矿粒度分布，而提前预分级的-325目部分物料如进入螺旋溜槽工艺段，则反而会干扰螺旋溜槽的正常分选造成目标矿物的流失，但弧面铺展流膜分选机则对这部分矿物有着很好的分选效果，所以这部分物料将直接进入后端的弧面铺展流膜分选及旋振分选工艺，再次提升了工作效率，降低企业工作成本；
整套工艺有别于行业广泛采用的“强磁+浮选”工艺流程，本方法仅采用物理重选，纯绿色环保的方式回收钒钛磁铁矿总尾矿中微细粒级钛精矿，既避免了繁杂的浮选流程，又避免了浮选药剂对环境带来的影响，同时企业运行成本也不会受药剂价格波动发生浮动。
为了进一步的优化工艺流程，有如下的优化方案：
步骤a中的滚筒筛孔径范围在1.00～2.00mm，优选1.5mm。通过滚筒筛的预先抛杂，可让进入流程的钒钛磁铁矿总尾矿更为纯净，减少杂质对系统的负担。
基于同样的构思，步骤c中所述的一段辅振筛的筛孔尺寸为0.18～0.43mm，优选0.18mm，保证进入球磨物料的纯净。由于筛分后的大于0.18～0.43mm粒级的物料中含TiO2的有效目标物料仍然占该粒级物料中的5～25％，需要通过强磁选的方式进行回收，经过研究，所述的一段湿式强磁选的磁场强度为9000～13000GS时可保证足够高效的回收率，其中优选11500GS。
同理，步骤d中所述的二段辅振筛的筛孔尺寸为0.10～0.16mm，优选0.125mm所述的二段湿式强磁选磁场强度为7000～11000GS，优选9500GS。在实际生产中我们发现，经过球磨后大于0.10～0.16mm粒级的物料也含有较多的脉石矿物，但其中含TiO2的有效目标物料仍然占该粒级物料中的5～25％，这部分有效目标物料同样可通过强磁选回收。
进一步的，步骤d中螺旋溜槽的配置为54头1500mm螺旋溜槽，其中24头为一次粗选，24头为一次精选，6头为二次精选。步骤f中弧面铺展流膜分选机配置为4台一组，按照三粗一精排布，精矿进入旋振分选机得到微细粒级钛精矿。
下面通过具体实施例进一步说明。
实施例一：
将TiO2品位5.68％总尾矿经过筛孔尺寸1.5mm的滚筒筛除去+1.5mm抛杂物料，-1.5mm的选钛原料经旋流器组，产生占-1.5mm选钛原料35％的溢流物料及占-1.5mm选钛原料65％的沉砂物料；
将沉砂物料通过筛孔尺寸为0.18mm的辅振筛，筛上+0.18mm粒级TiO2品位3.89％，筛下-0.18mm粒级TiO2品位6.73％，将筛上+0.18mm粒级物料通过磁场强度为11500GS的湿式磁选机扫选得到TiO2品位6.68％的磁性物料；
将筛下-0.18mm物料及磁选扫选得到的磁性物料按70％给矿浓度组合投入球磨中进行磨矿，球磨出料通过筛孔尺寸为0.125mm的辅振筛，筛上+0.125mm粒级物料通过磁场强度为9500GS的湿式磁选机产生TiO2品位2.28％的非磁性矿物料以及TiO2品位7.05％的磁性物料，非磁性矿物料进入尾矿抛除，磁性物料返回球磨继续参与磨矿，筛下-0.125mm粒级TiO2品位8.79％；
将筛下-0.125mm粒级物料通过磁场强度为2500GS的湿式磁选机扫选得到TFe品位59.07％的铁粉以及TiO2品位12.44％的物料；
TiO2品位12.44％的物料进入螺旋溜槽进行分选得到TiO2品位39.78％的钛中矿，螺旋溜槽尾矿给至弧面铺展流膜分选机；
将旋流器组溢流物料通过一段350旋流器，底口沉砂物料经过二段筛孔尺寸为0.125mm的辅振筛参与分选系统，溢流物料给入弧面铺展流膜分选机参与微细粒级钛精矿分选；
经过三粗一精4次弧面铺展流膜分选机分选，得到TiO2品位40.32％的微细粒级钛中矿，将微细粒级钛中矿经过旋振分选机后得到TiO2品位46.88％的微细粒级钛精矿。
至此，通过本发明的分选方法，可见TiO2品位5.68％总尾矿经过系统之后已经得到三次产品，分别为：TiO2品位39.78％的钛中矿，TFe品位59.07％的铁粉以及TiO2品位46.88％的微细粒级钛精矿，效果显著。
Claims (7)
1.一种从钒钛磁铁矿总尾矿中回收微细粒级钛精矿的方法，其特征是，包括以下步骤：
a、将钒钛磁铁矿总尾矿经过滚筒筛进行抛杂处理，杂物进入尾矿，目标物经过旋流器组，得到溢流物料及沉砂物料；
b、将步骤a中的溢流物料通过一段旋流器得到一段溢流物料及一段沉砂物料；
c、将步骤a中的沉砂物料通过一段辅振筛，筛下物进入球磨，筛上物通过一段湿式强磁选，非磁性矿物进入尾矿，磁性物返回球磨；
d、将球磨出料及步骤b中的一段沉砂物料进入二段辅振筛，筛上物通过二段湿式强磁选，非磁性矿物进入尾矿，磁性矿物返回球磨，筛下物通过两次湿式弱磁选得到铁精矿，两次湿式弱磁选的非磁性矿物料为入螺旋溜槽物料，入螺旋溜槽物料经过螺旋溜槽得到钛中矿和螺旋溜槽尾矿；
e、将步骤d中螺旋溜槽尾矿和步骤b中的一段溢流物料浓缩后进入弧面铺展流膜分选机，得到微细粒级钛中矿；
f、将步骤e中的微细粒级钛中矿进入旋振分选机得到微细粒级钛精矿。
2.如权利要求1所述的一种从钒钛磁铁矿总尾矿中回收微细粒级钛精矿的方法，其特征是：步骤a中所述滚筒筛的孔径范围在1.00～2.00mm。
3.如权利要求1所述的一种从钒钛磁铁矿总尾矿中回收微细粒级钛精矿的方法，其特征是：步骤c中所述的一段辅振筛，其筛孔尺寸为0.18～0.43mm，所述的一段湿式强磁选的磁场强度为9000～13000GS。
4.如权利要求1所述的一种从钒钛磁铁矿总尾矿中回收微细粒级钛精矿的方法，其特征是：步骤d中所述的二段辅振筛，其筛孔尺寸为0.10～0.16mm，所述的二段湿式强磁选磁场强度为7000～11000GS。
5.如权利要求1所述的一种从钒钛磁铁矿总尾矿中回收微细粒级钛精矿的方法，其特征是：步骤d中所述的两次湿式弱磁选，其磁场强度均为1800～3000GS。
6.如权利要求1所述的一种从钒钛磁铁矿总尾矿中回收微细粒级钛精矿的方法，其特征是：步骤d中所述的螺旋溜槽配置为一粗两精三次分选。
7.如权利要求1所述的一种从钒钛磁铁矿总尾矿中回收微细粒级钛精矿的方法，其特征是：步骤e中所述的弧面铺展流膜分选机，其配置为三粗一精四次分选。
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Effective date of registration: 20230630 Address after: 617000 No. 26, Xinjiu Avenue, Yanbian Vanadium and Titanium Industry Development Zone, Hongge Town, Yanbian County, Panzhihua, Sichuan Province; No. 20, Mahonggou Group, Pinggu Village, Xinjiu Township, Yanbian County Patentee after: Yanbian Zaixing Vanadium Titanium Co.,Ltd. Patentee after: Panzhihua Youwei Technology Co.,Ltd. Patentee after: Chengdu Tangyuan Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 617000 4th floor, block D, 8 Olympic road north, East District, Panzhihua City, Sichuan Province Patentee before: Panzhihua Youwei Technology Co.,Ltd. Patentee before: Yanbian Zaixing Vanadium Titanium Co.,Ltd. |
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Address after: 617000 No. 26, Xinjiu Avenue, Yanbian Vanadium and Titanium Industry Development Zone, Hongge Town, Yanbian County, Panzhihua, Sichuan Province; No. 20, Mahonggou Group, Pinggu Village, Xinjiu Township, Yanbian County Patentee after: Yanbian Zaixing Vanadium Titanium Co.,Ltd. Patentee after: Panzhihua Youwei Technology Co.,Ltd. Patentee after: Sichuan Panxi Vanadium Titanium Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 617000 No. 26, Xinjiu Avenue, Yanbian Vanadium and Titanium Industry Development Zone, Hongge Town, Yanbian County, Panzhihua, Sichuan Province; No. 20, Mahonggou Group, Pinggu Village, Xinjiu Township, Yanbian County Patentee before: Yanbian Zaixing Vanadium Titanium Co.,Ltd. Patentee before: Panzhihua Youwei Technology Co.,Ltd. Patentee before: Chengdu Tangyuan Energy Technology Co.,Ltd. |
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