一种富集钛铁矿的方法
【专利摘要】本发明公开了一种富集钛铁矿的方法，包括以下步骤：将钛铁矿原料经磨矿、弱磁除铁、分级后，得到+0.038mm和－0.038mm两种粒级物料；将+0.038mm物料进行中强磁选除铁，得到粗钛矿；将粗钛矿进行磁选，得到粗钛精矿1和尾矿1；将－0.038mm物料进行磁选，得到粗钛精矿2和尾矿2。该方法利用矿物磁性的差异，精准的采用不同磁场强度及介质获得不同梯度值，有效的实现钛铁矿的富集，既可以使获得的粗钛精矿1品位提高到26~28%，且回收率可达到80~85%，同时还为－0.038mm超细粒级钛铁矿的富集回收提供了可用的方法，使现有工艺中－0.038mm的钛铁矿尾矿得到有效的富集回收，减少了资源浪费。
【专利说明】
_种富集钛铁矿的方法
技术领域
[0001]本发明属于矿物加工技术领域，尤其涉及一种富集钛铁矿的方法。
【背景技术】
[0002]钛铁矿是铁和钛的氧化物矿物，至少占世界钛原料来源的85%，是提炼钛的主要矿石，故被视为一种重要的矿物材料。我国钛铁矿资源储量处于世界第一，主要以原生钛铁矿为主，占资源量的94.5%。随着天然金红石的短缺和价格上涨，供应稳定、价格低廉的钛铁矿正在成为一种重要的生产原料。但是，钛铁矿中T12的品位低，一般还含有其他杂质。因此，钛铁矿的富集在矿物加工领域受到了极大的重视。
[0003]目前，国内原生钛铁矿矿石的富集方法，主要是将破碎-磨矿后的钛铁矿矿石通过弱磁除铁后再采用立环磁选工艺进行富集，使原矿T12品位从8?10%富集到18?22%，回收率为60?70%，这种粗钛精矿可作为钛铁矿进一步富集的原料。但是在现有技术中，采用立环磁选工艺分离原生钛铁矿获得粗钛精矿，物料首先给入磁选机的矿箱中，磁选介质在矿箱中转动，矿浆中的钛铁矿受到立环磁选磁场的作用吸附在磁选机介质上，磁选介质对矿物的磁力作用将随距离增加而减弱，因此势必造成距离较远的矿物受到的其他合力大于磁力而不能吸附在磁介质上成为精矿，很难在确保回收率达到70%的同时进一步将T12的品位提高至22%以上，也不利于降低下一段富集工序的药剂消耗以及工序成本。
[0004]除此之外，目前多数工艺都不能回收破碎-磨矿过程中产生的一0.038mm的钛铁矿，这部分钛铁矿目前被直接排到尾矿库丢弃，这不仅会造成钛铁矿原料的浪费，还会影响环境。这是由于目前用于分级的设备主要分为筛子分级和斜板分级，工业上，采用筛子分级的物料粒度只能达到+0.074mm，更细的物料由于筛子的开孔率低，分级效率非常低，难用于工业生产;斜板分级在分级领域粗粒级和细粒级都有应用，其原理主要是依靠物料自身重量的差异，根据沉降速率的差异从而形成底流和溢流，细颗粒由于本身的受到重力的差异非常小，且受到颗粒形貌的影响，粒度分级效率低。目前对一0.038mm钛铁矿的回收仅见于采用悬振选矿进行，但悬振选矿属于流膜选矿，需要物料在选矿分选面上尽可能形成薄的分布，因此一方面该工艺需要占用非常大的场地，另一方面能否均匀的给多台悬振选矿进行分配矿浆将直接影响后续获得的钛精矿指标，分配不匀很难获得合格的精矿产品，工业实施效果很难确保。并且悬振选矿不能按照钛铁矿和非钛铁矿的磁性差异进行精准的分选，而是按照物料的比重差异进行分选，分选时都受到物料的粒度和形貌的影响，造成非钛铁矿被选入精矿中，同时钛铁矿被带入尾矿中的情况出现，分选效果不理想。
[0005]因此，研发一种既能保证钛的高回收率，同时又能保证T12高品位的富集钛铁矿的方法具有十分重要的意义。
【发明内容】
[0006]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，提供一种既保证钛的回收率，同时又能保证T12品位的富集钛铁矿的方法。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为提供一种富集钛铁矿的方法，包括以下步骤:
(1)将钛铁矿原料经磨矿、弱磁除铁、分级后，得到+0.038mm和一0.038mm两种粒级的物料；
(2)将步骤(I)后得到的+0.038mm物料进行中强磁选除铁，得到粗钛矿；
(3)将步骤(2)后得到的粗钛矿进行磁选，得到粗钛精矿I和尾矿I;
(4)将步骤(I)后得到的一0.038mm物料进行磁选，得到粗钛精矿2和尾矿2。
[0008]上述的富集钛铁矿的方法，优选的，所述步骤(I)中，弱磁除铁的磁场强度为1000?2000高斯。
[0009]优选的，所述步骤(I)中，分级过程采用水力旋流器分级;所述水力旋流器的给矿压力为0.10?0.30MPa;所述水力旋流器使用的沉砂嘴的直径为16?20mm，溢流嘴的直径为30?50mm，锥角的角度为10?15°。
[0010]优选的，所述步骤(2)中，中强磁选磁的磁场强度为3000?5000高斯。
[0011]优选的，所述步骤(3)中，磁选的次数为两次，两次磁选均为平环磁选，所述两次平环磁选的磁场强度依次分别为7000?10000高斯和6000?9000高斯。
[0012]优选的，所述步骤(3)中，平环磁选采用具有齿板介质盒的磁选机，所述齿板介质盒具有锯齿状介质齿板，相邻两个锯齿状介质齿板的间隙为I?2mm，独立齿板的齿间距为I?2mm ο
[0013]优选的，所述步骤(3)中，在所述齿板介质盒给矿方向上增加了清水清洗装置，每次磁选时均用0.15-0.30MPa的水压冲洗出尾矿;每次磁选后得到的精矿均用0.1?0.3MPa的水压冲洗。
[0014]优选的，所述步骤(4)中，所述步骤(4)中，磁选的次数为三次，三次磁选均为平环磁选，所述三次磁选的磁场强度依次分别为8000?11000高斯、7000?9000高斯和6000?8000尚斯。
[0015]优选的，所述步骤(4)中，平环磁选采用具有齿板介质盒的磁选机，所述齿板介质盒具有锯齿状介质齿板，相邻两个锯齿状介质齿板的间隙为0.8?Imm，独立齿板的齿间距为I?2mmο
[0016]优选的，所述步骤(4)中，在所述齿板介质盒给矿方向上增加了清水清洗装置，每次磁选时均用0.15-0.20MPa的水压冲洗出尾矿;每次磁选后得到的精矿均用0.1?0.3MPa的水压冲洗。
[0017]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
1.本发明富集钛铁矿的方法，利用矿物磁性的差异，精准的采用不同磁场强度及介质获得不同梯度值，有效的实现钛铁矿的富集，既可以使获得的粗钛精矿I品位提高到26?28%，且回收率可达到80?85%，同时还为一0.038mm超细粒级钛铁矿的富集回收提供了可用的方法，使现有工艺中一 0.038_的钛铁矿尾矿得到有效的富集回收，减少了资源浪费。
[0018]2.本发明采用水力旋流器对除铁后的原矿进行分级，分级效果更优，因为水力旋流器的矿浆以一定初速度沿着旋流器的切线方向给入旋流器内，获得旋转运动，产生较大的离心力，在离心力的作用下，粗粒级则以螺旋线向下运动到沉砂嘴，细粒级则呈内螺旋轨迹由溢流口排出，因此非常适合粒度分级要求比较高的粗、中、细颗粒都有的物料进行分级。
[0019]3.本发明采用平环磁选将物料直接给入到磁选介质盒中，物料受到的磁力作用非常均匀，通过矿物磁性的差异能够充分分选，同时较立环磁选而言，平环磁选在介质盒给矿方向上增加了清水清洗装置，在给矿进入磁选区域后同时进行清洗工作，先冲洗出一部分尾矿，减少非磁性物料在精矿中的夹杂，可以显著的提高精矿品位。
[0020]4.本发明的富集工序简单，不用添加化学试剂，不仅有利于降低生产成本，而且有利于环境的保护。
【附图说明】
[0021]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。
[0022]图1是实施例1的富集钛铁矿的工艺流程示意图。
[0023]图2是对比例I的富集钛铁矿的工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0024]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。
[0025]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。
[0026]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。
[0027]实施例1:
一种富集钛铁矿的方法，如图1所示，包括如下步骤:
(1)将攀西地区某钒钛磁铁矿经磨矿、弱磁除铁后(此时原料T12品位为9.85%)，采用水力旋流器对其进行分级，得到+0.038mm和一0.038mm两种粒级的物料;弱磁除铁的磁场强度为1200高斯；水力旋流器的给矿压力为0.20MPa，水力旋流器使用的沉砂嘴的直径为18mm，溢流嘴的直径为40mm，锥角的角度为13° ;
(2)将步骤(I)后得到的+0.038mm物料进行中强磁选除铁，得到粗钛矿；中强磁选磁的磁场强度为3500高斯；
(3)将步骤(2)后得到的粗钛矿加入平环磁选机的齿状介质盒中(齿状介质盒具有间隙为2mm、齿间距为2mm的锯齿状介质齿板)，依次在8000高斯和7000高斯的磁场强度下进行两次平环磁选，同时在齿板介质盒给矿方向上增加了清水清洗装置，边磁选边用0.20MPa的水压冲洗出尾矿，每次磁选后得到的精矿用水压为0.3MPa的水冲洗，得到粗钛精矿I和尾矿I;
(4)将步骤(I)后得到的一0.038mm物料加入平环磁选机的齿状介质盒中(齿状介质盒具有间隙为0.8mm、齿间距为Imm的锯齿状介质齿板)，依次在10000高斯、8000高斯和7000高斯的磁场强度下进行三次平环磁选，同时在齿板介质盒给矿方向上增加了清水清洗装置，边磁选边用0.15MPa的水压冲洗出尾矿，每次磁选后得到的精矿用水压为0.3MPa的水冲洗，得到粗钛精矿2和尾矿2。
[0028]最终获得的粗钛精矿I的回收率为85.68%，Ti02品位为27.65%;最终获得的粗钛精矿2的T12品位为20.36%，回收率为65.45%;全流程粗钛精矿对原料的回收率为83.25%，T12品位为26.78%。由此可见，本发明富集钛铁矿的方法，既可以使获得的粗钛精矿I回收率达至Ij85%以上，品位提高到27%以上，同时还为一0.038mm超细粒级钛铁矿的富集回收提供了可用的方法，使现有工艺中一 0.038_的钛铁矿尾矿得到有效的富集回收，减少了资源浪费。
[0029]实施例2:
一种富集钛铁矿的方法，包括如下步骤:
(1)将攀西地区某钒钛磁铁矿经磨矿、弱磁除铁后(此时原料T12品位为9.62%)，采用水力旋流器对其进行分级，得到+0.038mm和一0.038mm两种粒级的物料;弱磁除铁的磁场强度为1000高斯；水力旋流器的给矿压力为0.1OMPa，水力旋流器使用的沉砂嘴的直径为16mm，溢流嘴的直径为30mm，锥角的角度为10° ;
(2)将步骤(I)后得到的+0.038mm物料进行中强磁选除铁，得到粗钛矿；中强磁选磁的磁场强度为4000高斯；
(3)将步骤(2)后得到的粗钛矿加入平环磁选机的齿状介质盒中(齿状介质盒具有间隙为1.5mm、齿间距为1.5mm的锯齿状介质齿板)，依次在7000高斯和6000高斯的磁场强度下进行两次平环磁选，同时在齿板介质盒给矿方向上增加了清水清洗装置，边磁选边用0.15MPa的水压冲洗出尾矿，每次磁选后得到的精矿用水压为0.25MPa的水冲洗，得到粗钛精矿I和尾矿I;
(4)将步骤(I)后得到的一0.038mm物料加入平环磁选机的齿状介质盒中(齿状介质盒具有间隙为1mm、齿间距为1.2mm的锯齿状介质齿板)，依次在9000高斯、8000高斯和7000高斯的磁场强度下进行三次平环磁选，同时在齿板介质盒给矿方向上增加了清水清洗装置，边磁选边用0.15MPa的水压冲洗出尾矿，每次磁选后得到的精矿用水压为0.25MPa的水冲洗，得到粗钛精矿2和尾矿2。
[0030]最终获得的粗钛精矿I的回收率为84.76%，Ti02品位为28.33%;最终获得的粗钛精矿2的T12品位为24.68%，回收率为62.41%;全流程粗钛精矿对原料的回收率为82.75%,T12品位为27.68%。由此可见，本发明富集钛铁矿的方法，既可以使获得的粗钛精矿I回收率达至lj85%左右，品位提尚到28%以上，同时还为一0.038mm超细粒级钦铁矿的畐集回收提供了可用的方法，使现有工艺中一 0.038_的钛铁矿尾矿得到有效的富集回收，减少了资源浪费。
[0031]对比例1:
一种富集钛铁矿的方法，如图2所示，包括如下步骤:
(1)将攀西地区某钒钛磁铁矿经磨矿、弱磁(磁场强度为2000高斯)除铁后(此时原料T12品位为9.85%)，对其进行斜板分级，得到+0.074mm、一0.074+0.038mm和一0.038mm三种粒级的物料；
(2)将步骤(I)后得到的+0.074mm物料依次进行立环磁选1(磁场强度为7000高斯)、弱磁选I (磁场强度为1000高斯)、立环磁选2(磁场强度为6000高斯)、立环磁选3(磁场强度为10000高斯)，得到粗钛精矿1、次铁I和尾矿I;
(3)将步骤(I)后得到的一0.074+0.038mm物料依次进行弱磁选2(磁场强度为1000高斯)、立环磁选4(磁场强度为8000高斯)、立环磁选5(磁场强度为10000高斯)、弱磁选3(磁场强度为1000高斯)、立环磁选6(磁场强度为9000高斯)和立环磁选7(10000磁场强度为高斯)，得到粗钛精矿2、次铁2、次铁3和尾矿2;
(4)步骤(I)得到的一0.038_物料目前被直接溢流排入尾矿库。
[0032]最终获得的粗钛精矿I的回收率为60%，Ti02品位为22.47%;最终获得的粗钛精矿2的回收率为67.87%，Ti02品位为21.53%;全流程粗钛精矿对原料的回收率为55.18%，Ti02品位为22.15%。由此可见，相较之下本发明的获得的粗钛精矿I的回收率和T12品位均更高，全流程粗钛精矿对原料的回收率和T12品位也有所提高。
【主权项】
1.一种富集钛铁矿的方法，包括以下步骤: (1)将钛铁矿原料经磨矿、弱磁除铁、分级后，得到+0.038mm和一0.038mm两种粒级的物料； (2)将步骤(I)后得到的+0.038mm物料进行中强磁选除铁，得到粗钛矿； (3)将步骤(2)后得到的粗钛矿进行磁选，得到粗钛精矿I和尾矿I; (4)将步骤(I)后得到的一0.038mm物料进行磁选，得到粗钛精矿2和尾矿2。2.根据权利要求1所述的富集钛铁矿的方法，其特征在于，所述步骤(I)中，弱磁除铁的磁场强度为1000?2000高斯。3.根据权利要求1或2所述的富集钛铁矿的方法，其特征在于，所述步骤(I)中，分级过程采用水力旋流器分级；所述水力旋流器的给矿压力为0.10?0.30MPa;所述水力旋流器使用的沉砂嘴的直径为16?20mm，溢流嘴的直径为30?50mm，锥角的角度为10?15°。4.根据权利要求1所述的富集钛铁矿的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，中强磁选的磁场强度为3000?5000高斯。5.根据权利要求1所述的富集钛铁矿的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，磁选的次数为两次，两次磁选均为平环磁选，所述两次平环磁选的磁场强度依次分别为7000?10000高斯和6000?9000高斯。6.根据权利要求5所述的富集钛铁矿的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，平环磁选采用具有齿板介质盒的磁选机，所述齿板介质盒具有锯齿状介质齿板，相邻两个锯齿状介质齿板的间隙为I?2mm，独立齿板的齿间距为I?2mm。7.根据权利要求6所述的富集钛铁矿的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，在所述齿板介质盒给矿方向上增加了清水清洗装置，每次磁选时均用0.15?0.30MPa的水压冲洗出尾矿;每次磁选后得到的精矿均用0.10-0.30MPa的水压冲洗。8.根据权利要求1所述的富集钛铁矿的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，磁选的次数为三次，三次磁选均为平环磁选，所述三次磁选的磁场强度依次分别为8000?11000高斯、7000?9000高斯和6000?8000高斯。9.根据权利要求8所述的富集钛铁矿的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，平环磁选采用具有齿板介质盒的磁选机，所述齿板介质盒具有锯齿状介质齿板，相邻两个锯齿状介质齿板的间隙为0.8?Imm，独立齿板的齿间距为I?2mm。10.根据权利要求9所述的富集钛铁矿的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，在所述齿板介质盒给矿方向上增加了清水清洗装置，每次磁选时均用0.15-0.20MPa的水压冲洗出尾矿;每次磁选后得到的精矿均用0.10-0.30MPa的水压冲洗。
【文档编号】B03B7/00GK105944826SQ201610347257
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】安登气, 王洪彬, 曾维龙, 李辉跃, 曾尚林
【申请人】长沙矿冶研究院有限责任公司