一种钛铁矿全粒级的浮选方法及装置与流程

本发明涉及选矿领域的浮选技术，具体地，涉及一种钛铁矿全粒级的浮选方法及装置。

背景技术：

钛铁矿(fetio3)的tio2中理论含量为52.63％，是提取钛和二氧化钛的主要矿物，钛铁矿分选的原料为选铁的尾矿。近年来，随着钛铁矿选矿工艺的发展，“电选-浮选”、“重选-浮选”流程因对入选粒度要求严格、不能适应宽范围粒级分选，应用越来越少，基本确定了钛铁矿“强磁-浮选”的原则工艺流程，即常规选铁的尾矿经过强磁除去其中含有强磁性的磁铁矿，弱磁性的钛铁矿则先通过浮选方法除去钛铁矿中的硫化矿物，再通过浮选的工艺回收钛铁矿。

钛铁矿“强磁-浮选”的原则工艺流程主要包括两种方法：一种方法是选铁的尾矿经浓缩分级后，分别对粗、细粒级选别，粗粒级采用“强磁－磨矿分级－强磁－浮选”，细粒级采用“强磁－强磁－浮选”的原则工艺流程分别回收粗细粒级钛铁矿；另一种方法是选铁的尾矿经浓缩分级后，采用全粒级“强磁－磨矿分级－强磁－浮选”的方法。

针对钛铁矿全粒级浮选流程，主要有以下特点：钛铁矿除去硫化矿物后，进入矿浆搅拌槽，添加选钛药剂，如脂肪酸类钛铁矿捕收剂、柴油、硫酸，进行矿浆搅拌混合及矿物-药剂作用；浮选中矿顺序返回，但由于前序作业第一台吸浆槽浮选机吸浆能力有限，中矿通常返回至前序作业的第二台吸浆槽浮选机；粗选一和粗选二作业间，为增强药剂作用效果另增加矿浆搅拌槽补加捕收剂，以强化药剂作用效果，利于后序作业钛铁矿的回收。

现有技术方案如图1所示，选钛前搅拌和浮选作业间搅拌的“分段搅拌”形式，搅拌槽均为常规矿浆搅拌槽，叶轮线速度约为3～5m/s，矿物-药剂作用效果差，选钛前搅拌时间短，导致整个浮选流程药剂添加量大；浮选流程中吸浆槽浮选机吸浆能力的限制，导致浮选中矿只能返回至前序作业的第二台或第三台吸浆槽浮选机，中矿“分散返回”，减少了中矿返回后的的浮选时间，流程结构相对复杂。现有技术方案中，粗选i作业泡沫进入精一作业，由于钛浮选流程产率大约40％，粗选作业产率50％以上，粗选i作业泡沫品位较高约40％，已满足可以直接进入精选ii的要求，导致精选i与粗选i作业间中矿循环负荷大。

技术实现要素：

为了解决以上现有技术中存在的矿物-药剂作用时间短、效果差、药剂添加量大的技术问题，本发明提供一种钛铁矿全粒级的浮选方法，延长了矿物-药剂作用时间，减少了药剂添加量。

为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：一种钛铁矿全粒级的浮选方法，包括脱硫作业、加入钛浮选药剂搅拌作业、粗选作业、扫选作业、精选作业，其特征在于，所述加入钛浮选药剂搅拌作业集中设置在脱硫作业之后、粗选作业之前。

优选的是，包括脱硫作业、加入钛浮选药剂搅拌作业、浮钛工艺采用“两粗两扫四精”，即两次粗选作业、两次扫选作业、四次精选作业，其中，所述加入钛浮选药剂搅拌作业集中设置在脱硫作业之后、粗选作业之前。对矿浆集中搅拌，添加浮选药剂，如柴油、捕收剂、硫酸等，延长浮选前矿浆搅拌时间，浮选作业间不再配置搅拌槽。

优选的是，加入浮选药剂搅拌过程中，搅拌槽中的叶轮线速度为5m/s～10m/s。

上述任一方案优选的是，所述加入浮选药剂搅拌作业连续设置两次独立搅拌。

上述任一方案优选的是，所述粗选作业、扫选作业和精选作业的首台浮选机选用强吸浆能力的吸浆槽浮选机。此处仅限于首台浮选机。

上述任一方案优选的是，所述强吸浆能力的吸浆槽浮选机的叶轮直径较常规吸浆槽叶轮直径大5％～10％，叶轮线速度达到5-8m/s。

吸浆能力较普通吸浆槽的吸浆能力可提升15％～20％以上，因此，可保证中矿可以顺序返回至前一作业的首台吸浆槽浮选机。以扫选的泡沫为例，扫选的泡沫可直接返回至粗选第一台吸浆槽浮选机，无需返回至第二台，减少了整个浮选流程的吸浆槽数量。

上述任一方案优选的是，粗选作业分为钛粗选i作业和钛粗选ii作业；钛粗选作业分为钛粗选i、钛粗选ii。

上述任一方案优选的是，扫选作业分为钛扫选i作业和钛扫选ii作业。

上述任一方案优选的是，精选作业包括钛精选i作业、钛精选ii作业、钛精选iii作业、钛精选iv作业。

上述任一方案优选的是，钛粗选i作业由于泡沫产品品位高约40％，钛粗选i作业泡沫直接或与钛精选i作业泡沫合并一同进入钛精选ii作业，减少粗选和钛精选i作业间的中矿循环负荷。

上述任一方案优选的是，浮选流程中不再添加捕收剂，仅添加硫酸调整ph值。

上述任一方案优选的是，浮选流程中采用“梯度逐减”强酸制度，根据不同工序的矿浆特性，逐段添加硫酸调整ph值，硫酸主要用于抑制脉石矿物。

上述任一方案优选的是，钛粗选作业的ph值为2.8-3.5，钛扫选作业的ph值为3.0-3.5，钛精选作业的ph值为2.0-3.0。

上述任一方案优选的是，钛精选ⅰ作业的ph值为2.5-3.0，钛精选ⅱ作业的ph值为2.3-2.8，钛精选ⅲ作业的ph值为2.2-2.6，钛精选ⅳ作业的ph值为2.0-2.5。

另一方面，本发明提供一种钛铁矿全粒级的浮选装置，包括钛浮选药剂搅拌槽、粗选作业装置、扫选作业装置和精选作业装置，其中，所述钛浮选药剂搅拌槽集中设置在粗选作业装置前。

优选的是，所述钛浮选药剂搅拌槽设置为高剪切搅拌槽。

上述任一方案优选的是，所述高剪切搅拌槽中的叶轮线速度为5m/s-8m/s。

上述任一方案优选的是，所述粗选作业装置、扫选作业装置和精选作业装置首台浮选机均配置为强吸浆能力的吸浆槽浮选机。

上述任一方案优选的是，所述强吸浆能力的吸浆槽浮选机的叶轮直径较常规吸浆槽叶轮直径大5％～10％，叶轮线速度7～8m/s。

本发明提供的钛铁矿全粒级的浮选方法及装置，提高了钛铁矿全粒级浮选流程药剂作用效果、减少了药剂消耗量、提高了中矿浮选时间、简化优化了浮选流程、提升了浮选作业效率。

附图说明

图1是现有技术中的一种钛铁矿全粒级的浮选方法的工艺流程示意图。

图2是根据本发明的一种钛铁矿全粒级的浮选方法的一优选实施例的工艺流程示意图。

具体实施方式

为了更加清楚、准确的理解本发明的发明内容，下面结合具体实施例和附图进行进一步的说明、解释，以下实施例中得到的数据，除绝对值以外，都是相对于背景技术中提到的技术方案而言。

实施例1

本实施例提供一种钛铁矿全粒级的浮选方法，如图2所示，磁选尾矿作为浮选入料，经过浓缩后，在1#搅拌桶中与利于硫分选同时抑制钛分选的浮选药剂搅拌混合后，进行硫粗选作业脱去钛铁矿中的硫；

脱硫尾矿依次进入2#搅拌槽和3#搅拌槽，并在2#搅拌槽和3#搅拌槽中利于钛分选的钛浮选药剂(尤其是捕收剂)与矿浆混合搅拌、作用，本实施例中，2#搅拌槽和3#搅拌槽中的叶轮线速度控制在5m/s～8m/s，通过选用相应的搅拌槽的叶轮直径和转速来实现，具体的，本实施例中，浮选给矿量210t/h，2#搅拌槽和3#搅拌槽中的叶轮线速度控制在5m/s～8m/s，选用的搅拌槽型号规格为直径3.5，叶轮线速度7.5m/s。吸浆槽和直流槽浮选机均为24m³浮选机，吸浆槽叶轮线速度7.0m/s，较常规吸浆槽叶轮线速度6.4m/s大9.3％。

钛粗选作业分为钛粗选i、钛粗选ii。钛粗选i作业由于泡沫产品品位高约40％，因此钛粗选i作业泡沫直接或与钛精选i作业泡沫合并一同进入钛精选ii作业，减少粗选和钛精选i作业间的循环负荷。

经过浮选药剂作用的矿浆进入钛粗选作业装置进行钛粗选作业，钛粗选作业分为钛粗选i作业和钛粗选ii作业；经过钛粗选i作业产生的粗i精矿进入钛精选作业，经过钛粗选i作业的矿浆进入钛粗选ii作业装置进行钛粗选ii作业，钛粗选ii作业产生的粗ii精矿同样进入钛精选作业；

经过钛粗选ii作业的矿浆进入钛扫选作业装置进行钛扫选作业，钛扫选作业分为钛扫选i作业和钛扫选ii作业；经过钛扫选i作业产生的扫i精矿回到钛粗选ii作业装置再次进行钛粗选ii作业，而钛扫选i作业产生的矿浆进入钛扫选ii作业装置进行钛扫选ii作业，经过钛扫选ii作业产生的扫ii精矿回到钛扫选i作业装置再次进行钛扫选i作业，经过钛扫选ii作业产生的浮钛尾矿丢弃或用作他用；

钛精选作业具体为钛精选i作业、钛精选ii作业、钛精选iii作业、钛精选iv作业；粗i精矿和粗ii精矿经过钛精选i作业产生的精i精矿进入钛精选ii作业装置进行钛精选ii作业，而产生的精选底流回到钛粗选i作业装置，然后循环进行钛粗选ii作业、钛扫选i作业、钛扫选ii作业；经过钛精选ii作业产生的精ii精矿进入钛精选iii作业，而产生的钛精选ii作业底流流入钛精选i作业装置，再次进行循环精选；同理，钛精选iii作业产生的精iii精矿进入钛精选iv作业装置进行钛精选iv作业，产生的底流进入钛精选ii作业装置再次循环精选；钛精选iv作业产生最后的钛精矿，回收利用，产生的底流进入钛精选iii作业装置再次循环精选。

此处，浮选流程中不再添加捕收剂，仅添加硫酸调整ph值。浮选流程中采用“梯度逐减”强酸制度，根据不同工序的矿浆特性，逐段添加硫酸调整ph值，硫酸主要用于抑制脉石矿物。其中粗选工序主要目的在于保证浮选流程产率，ph值为2.8-3.5；扫选作业由于入选矿物品位降低，ph值较粗选高，ph值为3.0-3.5；精选作业主要用于减少脉石夹带，不同精选段逐渐降低ph值，提升矿物品位，钛精选ⅰ作业的ph值为2.5-3.0，钛精选ⅱ作业的ph值为2.3-2.8，钛精选ⅲ作业的ph值为2.2-2.6，钛精选ⅳ作业的ph值为2.0-2.5。

其中，钛铁矿浮选作业的每一作业的首台浮选机配置强吸浆能力的吸浆槽，其叶轮直径较常规吸浆槽叶轮直径大5％～10％，吸浆能力较普通吸浆槽的吸浆能力可提升15％～20％以上，即，钛粗选i作业装置、钛粗选ii作业装置、钛扫选i作业装置、钛扫选ii作业装置、钛精选i作业装置、钛精选ii作业装置、钛精选iii作业装置和钛精选iv作业装置的首台浮选机均配置强吸浆能力的吸浆槽，其叶轮直径较常规吸浆槽叶轮直径大5％～10％。所以，扫i精矿回到钛粗选ii作业装置是回到首台钛粗选ii作业装置，扫ii精矿回到钛扫选i作业装置是回到首台钛扫选i作业装置，同样地，精i精矿进入钛精选ii作业装置是进入钛精选ii作业首台装置，精ii精矿是进入钛精选iii作业首台装置，精iii精矿进入钛精选iv作业首台装置。

本实施例中，1#搅拌桶中加入的浮选药剂为添加黄药、起泡剂，2#搅拌槽和3#搅拌槽中加入的浮选药剂为硫酸、浮钛捕收剂、柴油等。

作为示例性的，本实施例中，可以如图2所示，硫粗选作业装置选用四台24m³浮选机，钛粗选i作业装置选择两台24m³浮选机，其中首台浮选机吸浆槽的叶轮直径较常规吸浆槽叶轮直径大5％～10％的强吸浆能力的吸浆槽浮选机，钛粗选ii作业装置选择五台浮选机，其中首台浮选机吸浆槽的叶轮直径较常规吸浆槽叶轮直径大5％～10％的强吸浆能力的吸浆槽浮选机，钛扫选i作业装置和钛扫选ii作业装置均选择两台浮选机，其中首台浮选机吸浆槽的叶轮直径较常规吸浆槽叶轮直径大5％～10％的强吸浆能力的吸浆槽浮选机，钛精选i作业装置、钛精选ii作业装置、钛精选iii作业装置和钛精选iv作业装置分别选用四台、四台、三台和两台浮选机，其中各自首台浮选机吸浆槽的叶轮直径较常规吸浆槽叶轮直径大5％～10％的强吸浆能力的吸浆槽浮选机。

相应地，本实施例还提供了一种钛铁矿全粒级浮选装置，该装置同现有的浮选装置一样，都包括浮选药剂搅拌槽、粗选作业装置、扫选作业装置和精选作业装置，但不同的地方在于，所述浮选药剂搅拌槽设置为高剪切搅拌槽，所述高剪切搅拌槽中的叶轮线速度为5m/s～8m/s。

同时，还可以设置所述粗选作业装置、扫选作业装置和精选作业装置首台浮选机均配置为强吸浆能力的吸浆槽浮选机。所述强吸浆能力的吸浆槽浮选机的叶轮直径较常规吸浆槽叶轮直径大5％～10％。

本实施例中，钛铁矿浮选前串联配置搅拌槽“集中搅拌”，同时添加浮选药剂，延长了浮选前钛铁矿与药剂的作用时间；钛铁矿浮选前搅拌槽串联配置，无需在浮选作业之间配置搅拌槽；钛铁矿浮选前“集中搅拌”所配置的搅拌槽为高剪切搅拌槽，其叶轮线速度达到5m/s～8m/s，大于常规搅拌槽3m/s～4m/s，增强了对矿物表面的擦洗作用，促进了矿物和药剂的作用；钛铁矿浮选作业，如粗选、扫选、精选作业仅首台配置吸浆槽，后序作业中矿顺序集中返回至第一槽吸浆槽浮选机，延长了返回的中矿的浮选时间、简化了浮选流程，吸浆能力较普通吸浆槽的吸浆能力可提升15％～20％以上。粗选一作业泡沫与精一泡沫合并直接进入精二作业，降低了精一和粗一间的循环负荷。浮选流程中采用“梯度逐减”强酸制度，根据不同工序的矿浆特性，逐段添加硫酸调整ph值

四川某钛铁矿选矿厂应用本发明方案后，简化了浮选流程，减少了吸浆槽浮选机的数量，处理每吨矿石所消耗的捕收剂用量降低了1kg，钛铁矿浮选回收率提高了1个百分点，取得了较为可观的经济效益。

实施例2

一种钛铁矿全粒级的浮选方法，和实施例1不同的是，浮选流程中采用“梯度逐减”强酸制度，根据不同工序的矿浆特性，逐段添加硫酸调整ph值，硫酸主要用于抑制脉石矿物。其中粗选工序主要目的在于保证浮选流程产率，ph值为2.8；扫选工序由于入选矿物品位降低，ph值较粗选高，ph值为3.0；精选作业主要用于减少脉石夹带，不同精选段逐渐降低ph值，提升矿物品位，钛精选ⅰ工序的ph值为2.5，钛精选ⅱ工序的ph值为2.3，钛精选ⅲ工序的ph值为2.2，钛精选ⅳ工序的ph值为2.0。

实施例3

一种钛铁矿全粒级的浮选方法，和实施例1不同的是，浮选流程中采用“梯度逐减”强酸制度，根据不同工序的矿浆特性，逐段添加硫酸调整ph值，硫酸主要用于抑制脉石矿物。其中粗选工序主要目的在于保证浮选流程产率，ph值为3.0；扫选工序由于入选矿物品位降低，ph值较粗选高，ph值为3.2；精选作业主要用于减少脉石夹带，不同精选段逐渐降低ph值，提升矿物品位，钛精选ⅰ工序的ph值为2.8，钛精选ⅱ工序的ph值为2.5，钛精选ⅲ工序的ph值为2.4，钛精选ⅳ工序的ph值为2.3。

实施例4

一种钛铁矿全粒级的浮选方法，和实施例1不同的是，浮选流程中采用“梯度逐减”强酸制度，根据不同工序的矿浆特性，逐段添加硫酸调整ph值，硫酸主要用于抑制脉石矿物。其中粗选工序主要目的在于保证浮选流程产率，ph值为3.5；扫选工序由于入选矿物品位降低，ph值较粗选高，ph值为3.5；精选作业主要用于减少脉石夹带，不同精选段逐渐降低ph值，提升矿物品位，钛精选ⅰ工序的ph值为3.0，钛精选ⅱ工序的ph值为2.8，钛精选ⅲ工序的ph值为2.6，钛精选ⅳ工序的ph值为2.5。

需要说明的是，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。