CN112517228B - 一种从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛的方法，将选钛尾矿调成矿浆后筛分，筛下产品分级为第一沉砂和第一溢流；将第一沉砂磨矿后二次分级为第二沉砂和第二溢流；将第二溢流进行第一弱磁选得到第一次铁精矿和第一磁选尾矿；将第一磁选尾矿经过磁选选别，得到第二尾矿和第二磁选精矿；将第一溢流进行第二弱磁选，得到第二次铁精矿和第二磁选尾矿；将第二磁选尾矿磁选选别，得到第三尾矿和第一磁选精矿；将第一磁选精矿和第二磁选精矿磨矿后弱磁选，得到第三次铁精矿和第三磁选尾矿；将第三磁选尾矿磁选选别，得到初级钛精矿和第四尾矿；将初级钛精矿进行浮选和扫选，得到最终精矿。解决了现有工艺中微细级钛铁矿难以回收的问题。
Description
技术领域
本发明涉及矿物加工技术领域，尤其涉及一种从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛的方法。
背景技术
钛是一种重要的金属资源，具有重量轻、强度高、耐酸碱、耐腐蚀的特点，广泛运用于高铁、航天、航海、涂料等领域。
我国的攀西地区的钛资源储量约占我国的钛资源的储量三分之一，攀西地区是我国重要的钛资源开发利用的基地。攀西的钛资源主要以钛磁铁矿和钛铁矿的形式存在，目前回收钛资源的主要回收方式为：钛磁铁矿通过阶磨阶选的磁选工艺回收；选铁尾矿中钛铁矿通过强磁-强磁-浮选工艺回收。目前的钛资源回收方式导致选别过程中产生了大量微细粒级钛铁矿，并以矿泥、溢流等的形式流失于尾矿中，同时也存在部分钛铁矿以粗粒连生体的形式流失在尾矿中，造成了大量的钛资源损失。
目前钒钛磁铁矿选钛尾矿中的钛资源回收主要方法有“强磁-分级磨矿-强磁-浮选”，“强磁-磨矿-强磁-摇床”，但由于现有磁选、重选等工艺难以对微细粒级钛铁矿有效回收，难以取得理想的选矿指标。
因此，亟待一种能实现从钒钛磁铁矿尾矿中回收钛的工艺，提高攀西地区钒钛磁铁矿中钛的利用率。
基于此，现有技术仍然有待改进。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提出一种从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛的方法，以解决现有技术的磁选、重选等工艺难以对微细粒级钛铁矿有效回收，难以取得理想的选矿指标的问题。
本发明实施例所公开的一种从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛的方法，包括：
步骤1将选钛尾矿调制成矿浆后筛分，得到的筛上产品作为第一尾矿；
步骤2将筛下产品给入一级水力旋流器进行分级，得到的第一沉砂和第一溢流；
步骤3将所述第一沉砂磨矿后给入二级水力旋流器进行分级，得到的第二沉砂和第二溢流；将所述第二溢流进行第一弱磁选后得到第一次铁精矿和第一磁选尾矿；将所述第一磁选尾矿经过脉动高梯度磁选机进行选别，得到第二尾矿和第二磁选精矿；
将所述第一溢流进行第二弱磁选，得到第二次铁精矿和第二磁选尾矿；将所述第二磁选尾矿经过第一超导磁选进行选别，得到第三尾矿和第一磁选精矿；
步骤4将所述第一磁选精矿和所述第二磁选精矿给入艾萨磨机进行磨矿后进行第三弱磁选，得到第三次铁精矿和第三磁选尾矿；
步骤5将所述第三磁选尾矿给入第二超导磁选进行选别，得到初级钛精矿和第四尾矿；
步骤6将所述初级钛精矿进行浮选，得到最终精矿。
进一步地，将所述初级钛精矿进行浮选包括：
步骤61将所述初级钛精矿进行粗选浮选，得到粗选精矿和粗选尾矿，将所述粗选精矿进行精选，得到最终精矿和精选尾矿。
进一步地，将所述初级钛精矿进行浮选还包括：
步骤62将所述粗选尾矿进行扫选浮选，得到扫选精矿和第五尾矿；
步骤63将所述扫选精矿和所述精选尾矿返回粗选浮选，重复步骤61至步骤62。
进一步地，步骤1中，以固含量百分数计，所述矿浆浓度为20-50％；所述筛分为通过筛孔直径为0.8-1.5的隔渣筛进行筛分；矿浆浓度浓度过高或过低都会导致筛分效率低。
进一步地，步骤3中，所述第二沉砂返回与所述第一沉砂一起进行磨矿。
进一步地，所述一级水力旋流器控制分级粒度为溢流-0.038mm含量大于80％，所述二级水力旋流器控制分级粒度为溢流-0.074mm含量大于70％。
进一步地，所述第一弱磁选、所述第二弱磁选和所述第三弱磁选的磁场强度为2000-4000Oe。
一些实施例中，第一弱磁选和第二弱磁选的磁场强度相同，均低于第三弱磁磁选，这样设置可以保持较高磁铁品位和脱除强磁性矿物的效果，防止堵塞超导磁选机。
进一步地，所述浮选采用射流浮选机为浮选设备，采用硫酸为pH调整剂，pH值为3-4.5，六偏磷酸钠为分散剂，其总用量为100-200g/t(每吨初级钛精矿所使用的量)，采用MOH为捕收剂，其总用量为1000-2000g/t，2#油(松醇油)为起泡剂，其总用量为60-80g/t。六偏磷酸钠用量过低，可能导致得到的精矿TiO2品位低，用量过高，可能会导致精矿TiO2品位低以及TiO2回收率降低；MOH用量过低会导致得到的钛精矿TiO2回收率降低，用量过高会导致钛精矿TiO2品位降低。起泡剂过低会导致分选见面变小，钛精矿产率降低，钛精矿TiO2回收率降低，起泡剂过高会导致钛精矿TiO2品位降低。
进一步地，所述第一超导磁选和第二超导磁选的磁场强度为15000-32000Oe。
进一步地，所述脉动高梯度磁选的磁场强度为6000-6500Oe。磁场强度过低会导致钛精矿的产率低，钛精矿TiO2的回收率降低，过高会导致钛精矿TiO2的品位降低。
采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：
(1)本发明从钒钛磁铁矿的尾矿中回收了目前尚难回收的钛铁矿，得到了最终钛精矿品位约为47％，回收率大于42％，提高钒钛磁铁矿中钛资源利用率。
(2)本发明与现有技术相比实现了宽粒级入选，入选的粒度能够达到0-2mm，对尾矿入选粒度有很强的适应性。
(3)本发明解决了现有工艺中微细级钛铁矿难以回收的问题，能够有效的回收微细级中-20μm钛铁矿。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1为本发明一实施例所公开的一种从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛的方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
如图1所示，本发明一些实施例公开了一种从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛的方法，能够实现对钒钛磁铁矿选钛尾矿中的钛，较好的富集和回收，具有钛铁矿综合回收效果好，钛回收率高特点。具体步骤包括：
(1)将选钛尾矿给入矿浆搅拌桶中，调成矿浆浓度为25-50％的矿浆，并将矿浆给入筛孔直径为0.8-1.5mm隔渣筛进行筛分，控制筛分粒度为1.0mm；
(2)步骤(1)中的筛分筛上产品直接抛尾，筛上产品即为尾矿I(第一尾矿)；
(3)将步骤(1)的筛下产品给入一级水力旋流器，控制分级粒度为0.038mm；
(4)将步骤(3)水力旋旋流器沉砂(即粒度大于0.038mm部分)给入球磨机进行磨矿；
(5)将步骤(4)的磨矿产品给入二级水力旋流器进行分级；二级水力旋流器产生的沉砂返回球磨机，形成闭路磨矿；
(6)将步骤(5)中二级水力旋旋流器产生的溢流给入弱磁选Ⅰ(第一弱磁选)，磁选精矿作为次铁精矿I(第一次铁精矿)；
(7)将步骤(6)中产生的磁选尾矿给入脉动高梯度磁选机进行选别，尾矿作为尾矿II(第二尾矿)；
(8)将步骤(3)中水力旋旋流器产生的溢流给入滚筒式顺流弱磁选Ⅱ(第二弱磁选)，磁选精矿作为次铁精矿II(第二次铁精矿)；
(9)将步骤(8)中产生的磁选尾矿给入超导磁选Ⅰ(第一超导磁选)进行选别，尾矿作为尾矿III(第三尾矿)；
(10)将将步骤(9)和(7)中产生的磁选精矿给入艾萨磨进行磨矿，磨矿产品给入滚筒式顺流弱磁选Ⅲ(第三弱磁选)，磁选精矿作为次铁精矿Ⅲ(第三次铁精矿)。
(11)将步骤(10)中产生的磁选尾矿给入超导磁选Ⅱ(第二超导磁选)进行选别，得到的精矿为初级钛精矿，尾矿作为尾矿IV(第四尾矿)。
(12)将初级钛精矿给入粗选射流浮选机进行浮选，得到的粗选精矿给入精选射流浮选机精进行精选，得到的粗选尾矿给入扫选射流浮选机进行扫选，将得到的扫选精矿和精选尾矿返回粗选，精选得到精矿为最终精矿，扫选尾矿为尾矿Ⅴ(第五尾矿)。
(13)将尾矿Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ合并得到总尾矿，将次铁精矿Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ合并的到总次铁精矿。
本实施例中，所述的一级旋流器控制分级粒度为溢流-0.038mm含量大于80％，二级旋流器控制的分级粒度为溢流-0.074mm含量大于70％，弱磁选Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的背景磁场强度为2000-4000Oe，塔磨的磨矿细度控制为-0.020mm大于75％，超导磁选Ⅰ、Ⅱ的磁场强度为15000-32000Oe。
所述浮选过程采用射流浮选机为浮选设备，采用硫酸为pH调整剂，pH值为3-4.5，六偏磷酸钠为分散剂，其总用量为100-200g/t，采用MOH为捕收剂，其总用量为1000-2000g/t，2#油为起泡剂，其总用量为60-80g/t。
实施例1：
本实施例选取攀枝花某选钛厂的尾矿，如表1所示，尾矿中的TFe品位12.5％，TiO2品位为6.14％。
表1攀枝花某选钛厂尾矿化学成分分析
本实例所述的具体包括以下步骤：
(1)将尾矿给入矿浆搅拌桶中，调成矿浆浓度为25-50％的矿浆，并将矿浆给入筛孔直径为0.8-1.5mm隔渣筛进行筛分，控制筛分粒度为1.0mm；
(2)步骤(1)中的筛分筛上产品直接抛尾，筛上产品产品即为尾矿I；
(3)将步骤(1)的筛下产品给入一级水力旋流器，控制分级粒度为0.038mm；
(4)将步骤(3)水力旋旋流器沉砂(即粒度大于0.038mm部分)给入球磨机进行磨矿；
(5)将步骤(4)的磨矿产品给入二级水力旋流器进行分级，旋流器溢流分级粒度控制在-0.074mm含量为75％；二级水力旋流器产生的沉砂返回球磨机，形成闭路磨矿；
(6)将步骤(5)中二级水力旋流器产生的溢流给入弱磁选Ⅰ，磁场强度为2200Oe，磁选精矿作为次铁精矿I。
(7)将步骤(6)中产生的磁选尾矿给入脉动高梯度磁选机进行选别，磁场强度控制在6000Oe，尾矿作为尾矿II。
(8)将步骤(3)中水力旋旋流器产生的溢流给入滚筒式顺流弱磁选Ⅱ，磁场强度为2500Oe，磁选精矿作为次铁精矿II。
(9)将步骤(8)中产生的磁选尾矿给入超导磁选Ⅰ进行选别，磁场强度控制在28000Oe，尾矿作为尾矿III。
(10)将将步骤(9)和(7)中产生的磁选精矿给入艾萨磨进行磨矿细度控制在-20μm含量为85％。
(11)将步骤(10)中产生的磨矿产品给入滚筒式顺流弱磁选Ⅲ，磁场强度为3200Oe，磁选精矿作为次铁精矿Ⅲ。
(12)将步骤(11)中产生的磁选尾矿给入超导磁选Ⅱ进行选别，磁场强度控制在27000Oe，得到的精矿为初级钛精矿，尾矿作为尾矿IV。
(13)将初级钛精矿给入粗选射流浮选机进行浮选，粗选精矿给入精选射流浮选机精进行精选，粗选尾矿给入扫选射流浮选机进行扫选，扫选精矿和精选尾矿返回粗选，精选得到精矿为最终精矿，扫选尾矿为尾矿Ⅴ。
(14)过程采用硫酸为pH调整剂，pH值为3.2，六偏磷酸钠为分散剂，其总用量为150g/t，采用MOH为捕收剂，其总用量为1600g/t，2#油为起泡剂，其总用量为75g/t
(15)将尾矿Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ合并得到总尾矿，将次铁精矿Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ合并的到总次铁精矿。
(16)按以上各个步骤可以得到最终的产品指标见表2。
表2攀西某选钛厂尾矿中回收钛实施结果
实施例2：
本实施例选取西昌某选钛厂的尾矿，如表3所示，尾矿中的TFe品位13.50％，TiO2品位为6.74％。
表3西昌某选钛厂尾矿化学成分分析
本实例所述的具体包括以下步骤：
(1)将尾矿给入矿浆搅拌桶中，调成矿浆浓度为25-50％的矿浆，并将矿浆给入筛孔直径为0.8-1.5mm隔渣筛进行筛分，控制筛分粒度为1.0mm；
(2)步骤(1)中的筛分筛上产品直接抛尾，筛上产品产品即为尾矿I；
(3)将步骤(1)的筛下产品给入一级水力旋流器，控制分级粒度为0.038mm；
(4)将步骤(3)水力旋旋流器沉砂(即粒度大于0.038mm部分)给入球磨机进行磨矿；
(5)将步骤(4)的磨矿产品给入二级水力旋流器进行分级，旋流器溢流分级粒度控制在-0.074mm含量为70％；二级水力旋流器产生的沉砂返回球磨机，形成闭路磨矿；
(6)将步骤(5)中二级水力旋旋流器产生的溢流给入弱磁选Ⅰ，磁场强度为2300Oe，磁选精矿作为次铁精矿I。
(7)将步骤(6)中产生的磁选尾矿给入脉动高梯度磁选机进行选别，磁场强度控制在6500Oe，尾矿作为尾矿II。
(8)将步骤(3)中水力旋旋流器产生的溢流给入滚筒式顺流弱磁选Ⅱ，磁场强度为2500Oe，磁选精矿作为次铁精矿II。
(9)将步骤(8)中产生的磁选尾矿给入超导磁选Ⅰ进行选别，磁场强度控制在30000Oe，尾矿作为尾矿III。
(10)将将步骤(9)和(7)中产生的磁选精矿给入艾萨磨进行磨矿细度控制在-20μm含量为90％。
(11)将步骤(10)中产生的磨矿产品给入滚筒式顺流弱磁选Ⅲ，磁场强度为3200Oe，磁选精矿作为次铁精矿Ⅲ。
(12)将步骤(11)中产生的磁选尾矿给入超导磁选Ⅱ进行选别，磁场强度控制在30000Oe，得到的精矿为初级钛精矿，尾矿作为尾矿IV。
(13)将初级钛精矿给入粗选射流浮选机进行浮选，粗选精矿给入精选射流浮选机精进行精选，粗选尾矿给入扫选射流浮选机进行扫选，扫选精矿和精选尾矿返回粗选，精选得到精矿为最终精矿，扫选尾矿为尾矿Ⅴ。
(14)过程采用硫酸为pH调整剂，pH值为3.8，六偏磷酸钠为分散剂，其总用量为200g/t，采用MOH为捕收剂，其总用量为1500g/t，2#油为起泡剂，其总用量为60g/t
(15)将尾矿Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ合并得到总尾矿，将次铁精矿Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ合并的到总次铁精矿。
(16)按以上各个步骤可以得到最终的产品指标见表4。
表4攀西某选钛厂尾矿中回收钛实施结果
需要特别指出的是，上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。
以上是本发明公开的示例性实施例，上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛的方法，其特征在于，包括：
步骤1将选钛尾矿调制成矿浆后筛分，得到的筛上产品作为第一尾矿；
步骤2将筛下产品给入一级水力旋流器进行分级，得到的第一沉砂和第一溢流；
步骤3将所述第一沉砂磨矿后给入二级水力旋流器进行分级，得到第二沉砂和第二溢流；将所述第二溢流进行第一弱磁选后得到第一次铁精矿和第一磁选尾矿；将所述第一磁选尾矿经过脉动高梯度磁选机进行选别，得到第二尾矿和第二磁选精矿；
将所述第一溢流进行第二弱磁选，得到第二次铁精矿和第二磁选尾矿；将所述第二磁选尾矿经过第一超导磁选进行选别，得到第三尾矿和第一磁选精矿；
步骤4将所述第一磁选精矿和所述第二磁选精矿给入艾萨磨机进行磨矿后进行第三弱磁选，得到第三次铁精矿和第三磁选尾矿；
步骤5将所述第三磁选尾矿给入第二超导磁选进行选别，得到初级钛精矿和第四尾矿；
步骤6将所述初级钛精矿进行浮选，得到最终精矿。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述初级钛精矿进行浮选包括：
步骤61将所述初级钛精矿进行粗选浮选，得到粗选精矿和粗选尾矿，将所述粗选精矿进行精选，得到最终精矿和精选尾矿。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述初级钛精矿进行浮选还包括：
步骤62将所述粗选尾矿进行扫选浮选，得到扫选精矿和第五尾矿；
步骤63将所述扫选精矿和所述精选尾矿返回粗选浮选，重复步骤61至步骤62。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，以固含量百分数计，所述矿浆浓度为20-50％；所述筛分为通过筛孔直径为0.8-1.5的隔渣筛进行筛分。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中，所述第二沉砂返回与所述第一沉砂一起进行磨矿。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一级水力旋流器控制分级粒度为溢流-0.038mm含量大于80％，所述二级水力旋流器控制分级粒度为溢流-0.074mm含量大于70％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一弱磁选、所述第二弱磁选和所述第三弱磁选的磁场强度为2000-4000Oe。
8.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述浮选采用射流浮选机为浮选设备，采用硫酸为pH调整剂，pH值为3-4.5，六偏磷酸钠为分散剂，其总用量为100-200g/t，采用MOH为捕收剂，其总用量为1000-2000g/t，2#油为起泡剂，其总用量为60-80g/t。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一超导磁选和第二超导磁选的磁场强度为15000-32000Oe。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脉动高梯度磁选的磁场强度为6000-6500Oe。
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