CN113182076A

CN113182076A - 一种可用于氯化钛渣原料的钛精矿的综合处理方法

Info

Publication number: CN113182076A
Application number: CN202110402024.XA
Authority: CN
Inventors: 曾尚林; 袁铭泽; 杜高平; 罗庆元; 张华�; 彭小东; 豆中磊; 朱向前
Original assignee: Panzhihua Qinggangping Mining Industry Co ltd; Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy Co Ltd
Current assignee: Panzhihua Qinggangping Mining Industry Co ltd; Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy Co Ltd
Priority date: 2021-04-14
Filing date: 2021-04-14
Publication date: 2021-07-30
Anticipated expiration: 2041-04-14
Also published as: CN113182076B

Abstract

一种本发明的可用于氯化钛渣原料的钛精矿的综合处理方法：(1)将待处理的钛精矿干燥后给入圆筒电选机进行第一次提质降杂，得到粗选精矿和粗选尾矿；(2)将步骤(1)得到的粗选精矿加热干燥后给入筛板电选机进行第二次提质降杂，得到精选精矿和精选尾矿；所述精选精矿作为生产氯化钛渣原料。本发明将圆筒和筛板两种类型的电选设备相结合，能够达到良好的提质降杂效果，使钛精矿品位提高到50.00％以上，同时降低MgO、CaO等杂质含量，得到的钛精矿能够满足生产氯化钛渣的原料要求。

Description

一种可用于氯化钛渣原料的钛精矿的综合处理方法

技术领域

本发明属于岩矿型钛精矿选矿领域，尤其涉及一种可用于氯化钛渣原料的钛精矿的综合处理方法。

背景技术

我国钛资源以岩矿型钛精矿为主，共生于钒钛磁铁矿资源中，资源禀赋差，分选难度高。我国四川攀西地区储藏着丰富的钛资源，储量约占全国钛资源量90％以上，占世界储量35％。但攀西地区的钛精矿资源分选出的钛精矿钙镁等杂质含量高、品质差，用于制备沸腾氯化法原料困难。

钛精矿用于生产高钛渣是较为成熟的技术，钛精矿经熔炼得到铁水和高钛渣，铁水是制造生铁或铁坯的原料，高钛渣是用于生产钛白的原料。然而目前使用的钛铁矿品位低，杂质含量高，生产的高钛渣含二氧化钛品位低，杂质钙、镁含量高达7％以上，不能作为氯化法钛白原料。

传统的钛精矿提质降杂方法是对嵌布粒度较粗的钛铁矿采用重选法进行富集处理，这种方法一方面会造成钛资源损失较大，另一方面采用的设备和工艺过程复杂：对嵌布粒度较细的钛铁矿进行磁选+浮选处理，相较于重选法钛资源回收率高，但最终钛精矿(二氧化钛47％左右，二氧化硅3％～4％，三氧化二铝2％～3％，氧化钙和氧化镁大于7％)杂质含量依然较高无法满足制造氯化钛渣的原料要求，且浮选药剂的使用对环境也会造成一定的影响。目前对于岩矿型钛铁矿，经过选矿药剂及工艺流程的改进，尽管一定程度地提高了钛精矿品位，但提高的程度仍有一定的限制，且杂质问题没有得到解决，钛精矿仍不能用作生产高档氯化法钛白的合格原料。

因此，为了有效开发利用岩矿型钛精矿资源，将岩矿型钛精矿升级为高品位、低杂质的高纯钛精矿，用作氯化钛渣原料，提高岩矿型钛精矿市场竞争力，推进我国钛产业向绿色、深加工发展，亟需一种可用于氯化钛渣原料的钛精矿的处理新工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种可用于氯化钛渣原料的钛精矿的处理方法，以改进现有钛精矿提质降杂工艺，满足氯化钛渣原料的质量要求，实现资源综合利用，降低生产成本，推动我国钛产业高质量发展。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案如下：

一种可用于氯化钛渣原料的钛精矿的综合处理方法，包括如下步骤：

(1)将待处理的钛精矿干燥后给入圆筒电选机进行第一次提质降杂，得到粗选精矿和粗选尾矿；

(2)将步骤(1)得到的粗选精矿加热干燥后给入筛板电选机进行第二次提质降杂，得到精选精矿和精选尾矿；所述精选精矿作为生产氯化钛渣原料。

钛精矿中主要脉石矿物为辉石、蛇纹石等，目标矿物为钛铁矿。研究发现辉石、蛇纹石与钛铁矿的磁性和密度差异都较小，且蛇纹石具有易碎、易泥化、亲水性强、与钛铁矿的浮选性质很相似的特点，但钛铁矿与这些脉石矿物的电学性质差异却比较大。因此，本发明先采用圆筒电选机对钛精矿进行提质降杂，将钛精矿中已单体解离的脉石矿物以及少部分贫连生体分选出来，再通过筛板电选机筛选将大部分钛铁矿与脉石矿物的连生体分选出来，最终得到的精选精矿主要为已单体解离的钛铁矿，TiO₂品位能够达到50.00％以上，且钙镁等杂质含量很低，完全能满足生产氯化钛渣原料的需求。

上述的综合处理方法，优选的，将步骤(1)得到的粗选尾矿加热干燥后给入圆筒电选机进行扫选，得到扫选精矿和扫选尾矿，所述扫选精矿和步骤(2)得到的精选尾矿合并作为酸溶性钛渣的原料，由于扫选尾矿中镁(蛇纹石)含量较高可用于制造化肥、耐火材料、医药工业、雕刻材料等。

上述的综合处理方法，优选的，所述扫选过程中，圆筒电选机的分选电压为28～38KV，从上到下，滚筒转速依次为150～160r/min、130～140r/min、100～120r/min。

上述的综合处理方法，优选的，所述扫选精矿中，TiO₂质量含量为45.00～46.50％、MgO的质量含量为8.00～9.60％和CaO的质量含量为0.20～0.30％。

上述的综合处理方法，优选的，步骤(1)中，圆筒电选机粗选的分选电压为27～36KV，从上到下滚筒转速依次为130～150r/min、110～120r/min、80～100r/min。

上述的综合处理方法，优选的，步骤(2)中，所述筛板电选机的分选电压为12～16KV。

上述的综合处理方法，优选的，步骤(1)中，待处理的钛精矿为攀枝花钛精矿，其中TiO₂质量含量为45.00～47.00％、CaO质量含量为0.20～1.20％、MgO质量含量为2.50～6.00％；得到的粗选精矿中TiO₂质量含量为49.50～50.38％、MgO质量含量为3.50～3.63％和CaO质量含量为0.08～0.12％。

上述的综合处理方法，优选的，步骤(2)中，得到的精选精矿中，TiO₂质量含量为49.98～50.57％、MgO质量含量为3.20～3.40％和CaO的质量含量为0.05～0.08％。

上述的综合处理方法，优选的，步骤(1)中，待处理的钛精矿粒度组成为-200目<10％，适合电选的粒度要求，电选常规粒度范围为0.074～2.00mm；步骤(2)中，得到的精选精矿粒度组成为-200目<5％。

上述的综合处理方法，优选的，最终获得可用于高品质氯化钛渣原料的钛精矿产率>85.00％，可用于酸溶性钛渣原料的钛精矿产率>5.00％，TiO₂总回收率>99.00％。

上述的综合处理方法，优选的，所述的圆筒电选机为长沙矿冶研究院生产的YD系列高压电选机。

上述的综合处理方法，优选的，所述的筛板电选机为长沙矿冶研究院生产的CRIMM型筛板高压电选机(CN103861738B的专利产品)。

上述的综合处理方法，优选的，所述干燥保证电选给矿含水率低于1％，电选给矿物料温度为90℃-110℃。

上述的综合处理方法，优选的，所述待处理的钛精矿为现场磁选生产的钛精矿，由于现场生产的钛精矿本身也需要烘干后进行打包，所以加热烘干这部分的费用不需要另行投入，且能充分利用烘干系统的温度使烘干后的钛精矿达到适合于电选工艺的最佳温度，不需要再冷却至较低的温度，能更加充分的利用烘干系统所消耗的能量。

为生产可用于制造高品质氯化钛渣的钛精矿，本发明选用攀枝花钛精矿作为起始原料，该原料本身粒度组成适合电选工艺对原料的粒度要求。此外，本发明将圆筒电选机和筛板电选机结合，采用一粗一精一扫的工艺流程较现有其它提质降杂流程，简化了工艺流程，同时没有浮选药剂的使用，对环境友好且生产成本更低，且能够将钛精矿进行综合利用。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明将圆筒电选机和筛板电选机两种类型的电选设备相结合，能够对铁精矿达到良好的提质降杂效果，使处理后的钛精矿品位提高到50.00％以上，同时降低MgO、CaO等杂质含量，得到的钛精矿能够满足生产高品质氯化钛渣的原料要求。

(2)本发明将钛精矿中的钛铁矿和杂质矿物(主要为蛇纹石)进行精细化分选，形成了三种不同用途的产品，综合利用了铁精矿资源，其中，可用于制造高品质氯化钛渣的钛精矿产率>85％，可用于酸溶性钛渣原料的钛精矿产率>5.00％，总钛回收率>99.00％。

(3)本发明的可用于氯化钛渣原料的钛精矿的处理方法，其流程简单、操作方便、能耗低，且没有“三废”产生，绿色环保，具有很好的市场应用前景。

(4)本发明能够更加充分地利用钛精矿资源，且降低整个工艺流程的生产成本。

综上所述，本申请的选矿技术先进、钛回收率高，从而提高了钛精矿提质降杂的生产效率、降低了生产成本，并且得到的钛精矿能够满足生产氯化钛渣的原料要求。

附图说明

图1是本发明实施例中一种可用于氯化钛渣原料的钛精矿的处理方法的数质量流程图；

图2为本发明实施例中一种可用于氯化钛渣原料的钛精矿的处理方法工艺流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例：

本实施例中采用的样品为攀西地区某磁选钛精矿(以下简称原矿，粒度为：-200目<10％)，原矿X荧光光谱半定量分析结果见表1、原矿化学多元素分析结果见表2、主要矿物的重量含量见表3、钛物相分析详细结果见表4、镁物相分析详细结果见表5。

表1原矿X荧光光谱半定量分析结果/％

表2原矿化学多元素分析结果/％

表3原矿主要矿物含量分析结果/％

表4原矿钛物相分析结果/％

表5原矿镁物相分析结果/％

通过多元素分析可知：原矿中TiO₂品位为46.38％，脉石组分主要为MgO，含量为5.72％，其次是SiO₂、CaO和Al₂O₃，三者含量合计值为4.75％，通过物相分析发现钛主要以钛铁矿的形式存在，少量存在于钛磁铁矿和硅酸盐类矿物中，镁主要以硅酸盐的形式存在，少量存在于硫酸盐和氧化镁中。

本实施例的可用于氯化钛渣原料的钛精矿的处理方法，其数质量流程图如图1所示，工艺流程示意图如图2所示，包括以下步骤：

(1)将钛精矿放入电热恒温鼓风干燥箱内进行加热烘干，温度设为160℃，保证电选给矿含水率低于1％，且给入到电选机的物料具有一定的温度(90～100℃)；

(2)将步骤(1)得到的矿样给入圆筒电选机中，调整好分选电压为28KV，圆筒电选机为三层结构，从上到下滚筒转速依次为140r/min、120r/min、100r/min，进行第一次提质降杂，得到粗选精矿和粗选尾矿；粗选精矿中TiO₂质量含量为50.38％、MgO质量含量为3.63％和CaO质量含量为0.08％；

(3)将步骤(2)得到的粗选精矿再次放入电热恒温鼓风干燥箱内进行加热，使给入到电选机的矿样具有一定的温度(90～100℃)；

(4)将步骤(3)得到的矿样给入筛板电选机中，调整好分选电压为13KV，进行第二次提质降杂，得到精选精矿和精选尾矿；精选精矿中，TiO₂质量含量为50.57％、MgO质量含量为3.20％和CaO的质量含量为0.05％，得到的精选精矿粒度组成为-200目<5％，可作为制造高品质氯化钛渣的原料；

(5)将步骤(2)得到的粗选尾矿放入电热恒温鼓风干燥箱内进行加热，使给入到电选机的矿样具有一定的温度(90～100℃)；

(6)将步骤(5)得到的矿样给入圆筒电选机进行扫选，调整好分选电压为35KV，从上到下滚筒转速依次为160r/min、140r/min、120r/min，进行扫选，得到扫选精矿和扫选尾矿(扫选尾矿中TiO₂品位3.00％，CaO含量2.22％，MgO含量29.27％)；

(7)将步骤(4)得到的精选尾矿和步骤(6)得到的扫选精矿合并(TiO₂品位46.06％，CaO含量0.54％，MgO含量12.10％)，在一起作为酸溶性钛渣的原料，步骤(6)得到的扫选尾矿中镁(蛇纹石)含量较高可用于制造化肥、耐火材料、医药工业、雕刻材料等。

本实施例中通过不同类型电选机的组合，采用一粗一精的工艺流程，获得的精选精矿产率为86.00％，TiO₂品位50.57％，CaO含量0.05％，MgO含量3.20％；采用一粗一精一扫的工艺流程，精选尾矿+扫选精矿合并在一起TiO₂品位>46.00％，满足钛白粉行业中酸溶性钛渣原料的质量要求，可用于酸溶性钛渣原料的钛精矿产率>5.00％，扫选尾矿中TiO₂品位3.00％，CaO含量2.22％，MgO含量29.27％，可用于制造化肥、耐火材料、医药工业、雕刻材料等，TiO₂总回收率>99.00％。

将本实施例与现有技术的技术指标和成本进行比较，用于对比的现有技术工艺为攀枝花地区常用的药剂浮选工艺，产品指标对比结果如表6所示，成本对比结果如表7所示。

表6本实施例与现有技术所获得的精矿产品技术指标对比表

表7本实施例与现有技术生产成本对比表/(元/吨精矿)

备注：由于现有技术中能满足生产氯化钛渣质量要求的钛精矿产率为49.37％，所以生产一吨钛精矿需要原料2.02吨；本实施例中品质更好的钛精矿产率为86.00％，故生产一吨钛精矿需要原料1.17吨。由于原料粒度较粗，所以采用现有技术需要先进行磨矿，达到适合浮选的粒度要求后，再进行浮选，因此现有技术的能耗为磨矿+浮选；而本实施例中消耗的能源主要为电选产生的能耗。本实施列不需要浮选药剂故药剂消耗费用为0。原料价格均按照1300元/吨计算。

通过表6和表7对比可见，本实施例相较于现有技术中的精矿指标更好、生产成本更低，具有很高的技术和经济价值。

在本发明的示例性实施例可用于氯化钛渣原料的钛精矿的处理方法，在上述基础上，优先确定第一次粗选、第二次精选以及扫选的电选机类型选择。例如，所述第一次粗选提质降杂、第二次扫选提高钛资源回收率，降低尾矿中TiO₂品位所使用的电选机为圆筒电选机，第二次精选所使用的筛板电选机，这些都是经过多次试验和验证得出的最佳组合方式，各工艺阶段设备的参数确定也是经过多次条件试验得出的最佳参数。

综上所述，本发明的可用于氯化钛渣原料的钛精矿的综合处理方法适用于将我国利用价值不高的高钙镁钛精矿提纯到可作为生产高品质氯化钛渣的原料，从而提高该类钛精矿的利用价值，最终得到的高纯钛精矿产率和回收率分别高达85％和93％以上，TiO₂品位在50.00％以上，CaO含量为0.05％，MgO含量为3.20％，完全满足氯化钛渣原料的质量要求。

Claims

1.一种可用于氯化钛渣原料的钛精矿的综合处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将待处理的钛精矿给入圆筒电选机进行第一次提质降杂，得到粗选精矿和粗选尾矿；

(2)将步骤(1)得到的粗选精矿给入筛板电选机进行第二次提质降杂，得到精选精矿和精选尾矿；所述精选精矿作为生产氯化钛渣原料。

2.根据权利要求1所述的综合处理方法，其特征在于，将步骤(1)得到的粗选尾矿给入圆筒电选机进行扫选，得到扫选精矿和扫选尾矿，所述扫选精矿和步骤(2)得到的精选尾矿合并作为酸溶性钛渣的原料，所述扫选尾矿用于制造化肥、耐火材料、医药或雕刻材料。

3.根据权利要求2所述的综合处理方法，其特征在于，所述扫选过程中，圆筒电选机的分选电压为28～38KV，从上到下，滚筒转速依次为150～160r/min、130～140r/min、100～120r/min。

4.根据权利要求2所述的综合处理方法，其特征在于，所述扫选精矿中，TiO₂质量含量为45.00～46.50％、MgO的质量含量为8.00～9.60％和CaO的质量含量为0.20～0.30％。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的综合处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述圆筒电选机的分选电压为27～36KV，从上到下滚筒转速依次为130～150r/min、110～120r/min、80～100r/min。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的综合处理方法，其特征在于，步骤(2)中，所述筛板电选机的分选电压为12～16KV。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的综合处理方法，其特征在于，步骤(1)中，待处理的钛精矿中TiO₂质量含量为45.00～47.00％、CaO质量含量为0.20～1.20％、MgO质量含量为2.50～6.00％；得到的粗选精矿中TiO₂质量含量为49.50～50.38％、MgO质量含量为3.50～3.63％和CaO质量含量为0.08～0.12％；

步骤(2)中，得到的精选精矿中，TiO₂质量含量为49.98～50.57％、MgO质量含量为3.20～3.40％和CaO的质量含量为0.05～0.08％。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的综合处理方法，其特征在于，所述圆筒电选机和所述筛板电选机的电选给矿含水率低于1％，电选给矿物料温度为90℃-110℃。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的综合处理方法，其特征在于，步骤(1)中，待处理的钛精矿粒度组成为-200目<10％；步骤(2)中，得到的精选精矿粒度组成为-200目<5％。

10.根据权利要求2-4中任一项所述的综合处理方法，其特征在于，最终获得可用于高品质氯化钛渣原料的钛精矿产率>85.00％，可用于酸溶性钛渣原料的钛精矿产率>5.00％，TiO₂总回收率>99.00％。