CN204564293U - 一种钛铁矿选矿设备 - Google Patents

Abstract

提供一种钛铁矿选矿设备，其适用于低品位钛铁矿资源综合利用。所述钛铁矿选矿设备包括原矿仓、破碎机、振动筛、一段球磨机、螺旋分级机、二段球磨机、一段筒式磁选机和螺旋溜槽、一段高频筛，其中破碎机为鄂式破碎机或圆锥破碎机，破碎后的物料经过振动筛分级将大块的物料重新送回破碎，小块物料通过皮带机或溜槽送入一段球磨机，一段球磨机将这些小块物料磨至细粒并由一段球磨机的出料口流入螺旋分级机，细粒物料部分进行二段CTB筒式磁选机和三段CTB筒式磁选机来选铁。整个分选过程中采用了分阶段磨矿和分阶段选矿方法，在分选钛铁的过程中采用了二次磨矿使得一段强磁后含有部分杂质的钛铁得到进一步解离，从而得到了更好的选矿指标。

Description

一种钛铁矿选矿设备

技术领域

本实用新型属于矿物加工技术领域，具体涉及一种钛铁矿选矿设备，其适用于低品位钛铁矿资源综合利用。

背景技术

铁精矿质量的高低直接关系着高炉冶炼的成本，国内外选矿界把提高精矿品位作为科研攻关的重点。大多数矿石需要磨矿和精选处理，细粒铁精矿称为铁矿行业的主导产品；目前其生产主要以湿选为主。湿法选矿的弊端在于，生产过程中需要大量水资源，且排出的废水严重的污染环境；尾矿存放尚需投巨资建设尾矿库，尾矿库的存在给当地造成潜在的安全风险。此外，“反浮选”工艺是在细磨的基础上，对磁选精矿增加反浮选作业，剔除精矿中的贫连生体。“反浮选”虽然有效，但工艺复杂，生产成本太高；磁团聚重选机只能脱出细粒级连生体及脉石，无法将较粗粒级杂质脱出，且耗水量大，操作难度大。该工艺不仅工艺复杂，对粒度和矿浆温度要求标准较高，需建设反浮选厂房，而且对铁矿物粒度有较严格的要求，增加了药剂、动力等消耗，提高了选矿比，降低了生产效率，增加了金属流失，导致生产成本升高，并因使用药剂可能造成环境的影响。

在现有技术中，普通的选矿设备一般适用于磁铁矿的分选，大多数专用设备分别针对于矿石的特性而设计。例如中国专利第201010177556号申请公开了一种低品位磁铁矿石生产高质量铁精矿的选矿方法，它包括以下工艺、步骤：采用阶段磨矿——阶段磁选抛尾选矿工艺生产出铁精矿品位TFe62％-66％的磁选精矿；对磁选精矿采用阳离子捕收剂反浮选工艺，获得阳离子捕收剂反浮选铁精矿及中矿；对阳离子捕收剂反浮选获得的中矿采用阴离子捕收剂反浮选工艺，获得阴离子捕收剂反浮选铁精矿；阳离子捕收剂反浮选铁精矿、阴离子捕收剂反浮选铁精矿合并获得最终的高质量铁精矿。

钛铁矿是一种同时含有铁和钛元素的矿物，一般自然界中的钛铁矿均由磁性铁、钛铁和无磁性的脉石组成。低品位钛铁矿是指其中的磁性铁、钛铁含量均不十分高的矿物，此类矿物一般磁性铁含量在8％左右，二氧化钛含量在4％左右甚 至更低，一些矿中还伴有少量的钒元素。此类矿物储量较攀西地区的高品位钛铁矿储量更大且分布更广，但因为之前一直没有一种合理的工艺对其进行分选，因此没能得到大规模的利用。

实用新型内容

为了解决上述问题，基于为解决低品位钛铁矿只是单一选别磁性铁无法获得经济效益，并对资源造成巨大的浪费这一问题，本实用新型人经过多次设计和研究，提出了一种钛铁矿选矿设备，其适用于低品位钛铁矿资源综合利用。

依据本实用新型的技术方案，提供一种钛铁矿选矿设备，其包括原矿仓、破碎机、振动筛、一段球磨机、螺旋分级机、球磨机、一段筒式磁选机和螺旋溜槽、一段高频筛；其中，破碎机为鄂式破碎机或圆锥破碎机，破碎后的物料经过振动筛分级将大块的物料重新送回破碎，小块物料通过皮带机或溜槽送入一段球磨机，一段球磨机将这些小块物料磨至细粒并由一段球磨机的出料口流入螺旋分级机，螺旋分级机将粗粒物料再度带回球磨机的给料口，细粒物料进入一段筒式磁选机进行选铁的粗选过程，弱磁选后的尾矿部分进入螺旋溜槽进行重选，弱磁选的精矿部分进入一段高频筛后粗粒物料部分返回一段球磨机，细粒物料部分进行二段CTB筒式磁选机和三段CTB筒式磁选机来选铁；螺旋溜槽重选后的物料先进行隔渣处理，隔渣后的物料进行一段强磁选，一段强磁选为粗选，粗选的精矿进入旋流器进行分级，旋流器的细粒物料进入二段高频筛，二段高频筛的大粒度部分和旋流器的大粒度部分合并共同进入二段球磨进行磨矿；旋流器和二段高频筛所分级出的粗粒物料全部进入二段球磨，磨后物料返回旋流器前再次进行分级处理，直到可以通过二段高频筛网孔。

优选地，原矿仓为类似漏斗的结构，下边的漏斗底部设置有皮带机，皮带机将物料输送至破碎机内。

优选地，所述一段筒式磁选机为一段CTB筒式磁选机。

采用本实用新型的钛铁矿选矿方法及钛铁矿选矿设备，可以从直接原矿中得到磁性铁、钛铁两种有价值的产品，使原本无选别价值的矿物变成资源并也缓解了钛资源短缺这一问题。

附图说明

图1为依据本实用新型的钛铁矿选矿的具体工艺流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。另外地，不应当将本实用新型的保护范围仅仅限制至下述具体结构或部件或具体参数。

钛铁矿由磁性铁、钛铁和脉石组成，因为矿物内有多种组分存在因此存在着不同的解离度。磁性铁、钛铁和脉石的主要区别在于磁性铁具有较强的磁性，钛铁具有相对弱的磁性，脉石是无磁性的；磁性铁和钛铁具有相对较重的密度而脉石的密度相对较低；由于不同矿物的表面结晶形式不同因此表面亲水性也存在差异。由于其中的有用成分为磁性铁和钛铁，因此我们需要综合利用他们的所有差异来对他们进行分选，并且也需要将两种有用成份均选出来加以利用。

本实用新型钛铁矿选矿设备，为既选别其中的磁性铁又选别其中的钛铁等有用组分的选矿工艺方法，其以综合利用为原则，采用阶段磨矿，合理的利用矿物中各组分的物理差异进行磁-重-浮的联合选别，最大限度的提取其中的磁性铁、钛铁等有用组分，有效的提高了各有用组分的回收率，从而使以前的无价值的资源变成了可开采的有利用价值的矿产资源。

本实用新型方案概括为：采用“粗磨-弱磁选-重选-强磁选-细磨-强磁精选-浮选”的磁-重-浮联合工艺流程，分阶段多步骤的将其中的磁性铁和钛铁分选出来。采用本实用新型的钛铁矿选矿方法，可以从直接原矿中得到磁性铁、钛铁两种有价值的产品，使原本无选别价值的矿物变成资源并也缓解了钛资源短缺这一问题。

本实用新型的钛铁矿选矿设备，其包括原矿仓、破碎组件、分级组件、研磨组件、细筛组件、弱磁选组件、强磁选组件和浮选组件。具体地，物料自山上开 采下来后先存到原矿仓(大块物料料仓)中，原矿仓(料仓)一般为类似漏斗的结构，下边的漏斗底部一般会放一条皮带机，随着皮带机的运转可以将料仓底部的物料带离漏斗底部，从而使料仓内的物料减少，皮带机将物料输送至破碎机内，输送进入破碎机内的物料的量由皮带机的运转速度决定。破碎机一般采用鄂式破碎机或圆锥破碎机，破碎后的物料经过振动筛分级将大块的物料重新送回破碎，达到要求的小块的物料通过皮带机或溜槽送入一段磨机，一段磨机内注入一定量的水，随着磨机的运转可以将这些小块的物料磨至细粒并由磨机的出料口流入螺旋分级机，螺旋分级机将粗粒的物料再度带回球磨机的给料口，细粒的物料进入一段筒式磁选机(本实用新型使用一段CTB筒式磁选机)进行选铁的粗选过程，弱磁选后的尾矿部分，进入螺旋溜槽进行重选，弱磁选的精矿部分进入一段高频筛粗粒的部分有可能没有完全解离(解离：就是通过磨矿等手段使有用的矿物与没用的脉石分离，没有完全解离就是还有很多是连在一起的，还要再磨一下才行)，返回一段球磨机，细粒的部分假定已解离进行二段、三段CTB筒式磁选机来选铁，可以通过调节一段高频筛的筛网网孔的大小找到使物料解离的粒度进而保证能通过高频筛的物料为解离后的物料，解离后的物料通过二段筒式磁选、三段筒式磁选后选出的磁性物料就是铁精矿了。

一段筒式磁选机的尾矿进入进入螺旋溜槽进行重选后的尾矿直接抛掉就不要了，由于一段筒式磁选机的给料是在一段球磨机后的螺旋分级机处，此处的物料粒度一般较粗(-0.074mm物料约占40％左右，不同的地方不同的物料此数可能会有变化，但此处的物料是相对较粗的)，对于较粗的物料进行分选比较适合采用重选，此阶段能够抛掉一部分的脉石(因为螺旋溜槽价格较低，运行费用较低，而强磁机的价格和运行费用均较高，所以先用螺旋溜槽对物料进行一次粗选从而降低后续设备的进料量减少后续设备的精量或型号进而降低选矿成本)从而减少后续的强磁设备的给料量，由于强磁机对给料粒度有严格的要求(小于1mm，否则会堵强磁机)，因此进入强磁前需要先进行隔渣处理，隔渣后的物料进行一段强磁选，将其中含有钛铁的物料通过磁场选别出来，此段选为粗选(因为此时物料粒度较粗并没有达到解离)，粗选的尾矿直接排走不要了，粗选的精矿(此段选出来的矿粒为钛铁矿和夹带了一些脉石的钛铁矿)进入旋流器进行分级，旋流器的细粒物料进入二段高频筛，二段高频筛的筛上部分(大粒度部分)和旋流器 的底流(大粒度部分)合并共同进入二段球磨进行磨矿。二段高频筛的筛网网孔的选择也是根据物料的解离情况来确定的，之所以先过旋流器后过高频筛是因为旋流器为概率分级设备，也就是说在旋流器的顶流中(细粒部分)也会有粗粒物料的存在只是相对给入的物料少些同时底流中也有细粒的物料，旋流器相对高频筛来说处理量要大得多而且维护量小，但缺点就是不能作为严格的粒度分级设备，但此设备与高频筛联合使用则即可大幅降低高频筛的处理量从而减少所需高频筛的数量又可以保证物料的分级后的粒度。旋流器和高频筛所分级出的粗粒物料全部进入二段球磨，磨后物料返回旋流器前再次进行分级处理，直到可以通过二段高频筛网孔。通过二段高频筛的物料和之前的二段筒式磁选机、三段筒式磁选机的尾矿混合后进入中磁机(还是CTB的筒式磁选机，但是他的磁场强度要比之前选铁的筒式磁选机的磁场强度要高很多，将这阶段物料中的磁性较高的物料选出来。进入强磁机的物料中不能有过多的磁性物料，否则会影响强磁机的选矿指标，这台中磁机的一个功能就保护强磁机；另外二、三段筒式磁选机是用来选铁的，而钛铁矿的磁性较低，二三段筒式磁选机不能把钛铁矿选出来，中磁机的磁场强度虽然没有强磁机场强高但是仍可以将此段物料中的一些磁性较好的钛铁矿选出来；其三，经过一段强磁选后的物料又进入了二段球磨进行磨矿，此过程会使一些之前与钛铁矿或脉石连在一起的铁矿解离出来，通过中磁机也可以将这些物料选出来)，中磁机的尾矿进入浓缩设备进行浓缩(因为物料浓度太低会导致矿浆量大，也就是说水太多，湿法选矿几乎每个环节都在加水，因此物料会越选浓度越低，此时如不对其进行浓缩则会因为水量太大而需要增大设备型号或增加设备台数，这样就得不偿失了，而且浓缩设备运行成本又很低，因此在此环节增加了浓缩流程，并将物料浓度浓缩到25-30％，即强磁机选别指标较好的浓度)。浓缩后物料进入二段强磁进行选别，选出的精矿与中磁机精矿进行混合后进入浮选，选出的尾矿则直接抛弃，进入浮选后通过化学的方法将其中的钛铁矿选出，尾矿抛弃。

需要说明的是，原矿中同时含有磁铁矿和钛铁矿，如果只先一种矿物的话就是对资源的一种浪费，因此采用此样的联合选别方法即可选出磁铁矿又可选出钛铁矿。一段高频筛前没有加旋流器是因为原矿中含磁铁矿量不是很多，因此一段高频筛处量并不是很大。之所以没有一开始就使用浮选是因为浮选成本较高，在 之前使用的各种选别方法都是为了能够降低浮选的给矿量，从而降低运行成本。

本实用新型的钛铁矿选矿方法，其与以往的钛铁矿的选矿方法不同的是本方法是充分的利用了钛铁矿中的有用成分磁性铁和钛铁与无用的脉石的磁性、密度、表面亲水性这三项物理差异及阶段解离度等物性质来对物料进行分选。进一步地，整个钛铁矿选矿(分选过程)中采用了磁-重-浮联合工艺流程，先利用磁选的方法选出了其中的磁性最强的磁性铁，又通过重选联合强磁联合浮选的方法选出其中的钛铁。此外，整个钛铁矿选矿(分选过程)中采用了分阶段磨矿和分阶段选矿方法，在分选钛铁的过程中采用了二次磨矿使得一段强磁后含有部分杂质的钛铁得到进一步解离，从而得到了更好的选矿指标。

具体地，本实用新型的钛铁矿选矿方法包括以下步骤：

1)将钛铁矿浆化处理分阶段磨矿，通过破碎和一磨后的物料通过螺旋分级设备初步控制磨矿后的粒度分布，使其中的磁性铁达到部分解离。

2)将部分解离后的物料通过一段弱磁对其进行磁力粗选，将含有较多磁性铁的物料分选出来进入一段细筛，含有较少磁性铁的物料送入重选设备进行重力分选。

3)一段细筛的筛上粗粒物料返回一磨前进入再次磨矿，筛下的细粒物料再依次进入二段弱磁和三段弱磁进行磁性铁的选别过程，在通过三段弱磁的选别之后便得到了合格的磁性铁精矿，二段弱磁和三段弱磁选出的尾矿进入中磁机进行钛铁的选别，从而完成了磁性铁的选别阶段。

4)通过重选设备的物料本身的粒度相对较粗，通过重选后可以将其中已解离的密度相对较轻的脉石的一大部分分离出去抛入尾矿，密度相对较重的钛铁则在经过隔渣后进入到一段强磁。

5)一段强磁将未完全解离的含有弱磁性的钛铁的矿物和无磁的脉石分离开来，并将未完全解离的含有弱磁性的钛铁的矿物送入由旋流分级和二段细筛及二磨组成的磨矿系统内，分离开来的脉石部分则抛入尾矿。

6)未完全解离的含有弱磁性的钛铁的矿物在经过由旋流分级和二段细筛及二磨组成的磨矿系统后粒度变得更细，此时的解离度有所提升，大部分的钛铁均与脉石脱离开来，这一部分物料与之前的二段弱磁和三段弱磁选出的尾矿混合并进入中磁机进行钛铁的磁力分选将其中磁性相对强一些的钛铁分选出来。

7)在进入中磁机后未被分选出来的钛铁进行浓缩后再进入二段强磁机，并将其中的钛铁尽可能的分选出来并送入浮选，分离开来的脉石部分则直接抛入尾矿。

8)送入浮选的含有部分脉石杂质的钛铁在经过浮选后使钛铁和脉石充分分离，选别出合格的钛铁精矿，脉石部分直接抛入尾矿，完成整个的分选过程。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本领域普通的技术人员可以理解，在不背离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围的情况下，可以在形式和细节中做出各种各样的修改。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本领域普通的技术人员可以理解，在不背离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围的情况下，可以在形式和细节中做出各种各样的修改。

Claims (3)

1.一种钛铁矿选矿设备，其特征在于，其包括原矿仓、破碎机、振动筛、一段球磨机、螺旋分级机、二段球磨机、一段筒式磁选机和螺旋溜槽、一段高频筛；

其中，破碎机为鄂式破碎机或圆锥破碎机，破碎后的物料经过振动筛分级将大块的物料重新送回破碎，小块物料通过皮带机或溜槽送入一段球磨机，一段球磨机将这些小块物料磨至细粒并由一段球磨机的出料口流入螺旋分级机，螺旋分级机将粗粒物料再度带回一段球磨机的给料口，细粒物料进入一段筒式磁选机进行选铁的粗选过程，弱磁选后的尾矿部分进入螺旋溜槽进行重选，弱磁选的精矿部分进入一段高频筛后粗粒物料部分返回一段球磨机，细粒物料部分进行二段CTB筒式磁选机和三段CTB筒式磁选机来选铁；

螺旋溜槽重选后的物料先进行隔渣处理，隔渣后的物料进行一段强磁选，一段强磁选为粗选，粗选的精矿进入旋流器进行分级，旋流器的细粒物料进入二段高频筛，二段高频筛的大粒度部分和旋流器的大粒度部分合并共同进入二段球磨进行磨矿；

旋流器和二段高频筛所分级出的粗粒物料全部进入二段球磨，磨后物料返回旋流器前再次进行分级处理，直到可以通过二段高频筛网孔。

2.根据权利要求1所述的钛铁矿选矿设备，其特征在于，原矿仓为类似漏斗的结构，下边的漏斗底部设置有皮带机，皮带机将物料输送至破碎机内。

3.根据权利要求2所述的钛铁矿选矿设备，其特征在于，所述一段筒式磁选机为一段CTB筒式磁选机。