本发明涉及回收钛铁矿技术领域，尤其涉及一种回收低品位细粒级钛铁矿的方法和系统。
背景技术：
现有技术中，对钛铁矿的回收通常采用“强磁(高梯度)+浮选”或“重选(多次重选)+干式强磁选”等工艺流程。“强磁+浮选”流程中浮选对工艺的稳定性或提高钛精品矿品位和回收率起到了关键性的作用，特别是对细粒级钛铁矿的回收(注：-0.045mm粒级含量在80％以上的矿物颗粒称为细粒级)。但是，浮选工艺的主要缺点在于工艺流程复杂，各类浮选药剂配制要求严苛，操作难度较大，生产成本较高，对环境具有一定的污染，尤其是浮选药剂在浮选和烘干作业中产生的异味对周边居民身心健康的影响较大，并且很难彻底治理。
而“重选+干式强磁选”工艺中，重选设备螺旋溜槽对细粒级钛铁矿的回收效果较差，不利于回收率的提高；干式强磁选机需要对分选原料进行烘干，能耗较高，且生产过程中产生大量粉尘，对周边环境易造成污染，对环保设备的建设要求较高，同时这两种设备的处理量较少(注：处理量在3～5吨/小时)，建设同等生产规模的生产线所需设备台数较多，占地面积较大。
因此，获得一种工艺流程简单而且金属回收率高的低品位细粒级钛铁矿的回收方法成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种回收低品位细粒级钛铁矿的方法和系统，本发明提供的方法回收低品位细粒级钛铁矿的金属回收率较高而且工艺流程简单。
本发明提供了一种回收低品位细粒级钛铁矿的系统，包括：
弱磁选机；
进口与所述弱磁选机尾矿出口连接的强磁选机；
进口与所述强磁选机钛精矿出口连接的离心选矿机；
进口与所述离心选矿机钛精矿出口连接的摇床。
在本发明中，所述回收低品位细粒级钛铁矿的系统还包括筛分设备；所述筛分设备的出口与所述弱磁选机的进口连接。在本发明中，所述筛分设备用于对所述低品位细粒级钛铁矿进行分级处理，所述筛分设备优选为筛子，所述筛子的孔径优选≤0.08mm，更优选≤0.078mm，更优选≤0.076mm，最优选≤0.074mm；本发明将所得的筛下产物进入弱磁选机进行除铁。
在本发明中，所述弱磁选机用于对低品位细粒级钛铁矿进行除铁，得到铁精矿和尾矿。在本发明中，所述弱磁选机优选为弱磁筒式磁选机。
在本发明中，所述回收低品位细粒级钛铁矿的系统优选还包括选别设备，所述选别设备的入口与所述弱磁选机的尾矿出口连接，所述选别装置的钛精矿出口与所述强磁选机的入口连接。在本发明中，所述选别设备优选包括：
进口与所述弱磁选机尾矿出口连接的粗选装置；
进口与所述粗选装置钛精矿出口连接的精选装置，所述精选装置的钛精矿出口与强磁选机的进口连接；
进口分别与所述粗选装置尾矿出口和精选装置尾矿出口连接的第一扫选装置；
进口与所述第一扫选装置尾矿出口连接的第二扫选装置。
在本发明中，所述选别设备用于进行选别，得到tio2品位较高的钛精矿和无法利用的选别后尾矿。在本发明中，所述选别设备优选为实验室φ600mm澳洲螺旋溜槽。本发明中设置粗选装置、精选装置和扫选装置进行一次粗选、一次精选和两次扫选，能够使选别后得到的钛精矿中具有较高的tio2品位，选别后的尾矿具有较低的tio2品位。
在本发明中，所述第一扫选装置的钛精矿出口与所述粗选装置的进口相连，实现第一扫选后的选矿的循环利用。在本发明中，所述第二扫选装置的钛精矿出口与所述第一扫选装置的进口相连，实现第二扫选后的选矿循环利用。
在本发明中，所述强磁选机用于强磁选钛，得到钛精矿；所述强磁选机优选为高梯度强磁选机，更优选为立环高梯度强磁选机。
在本发明中，所述离心选矿机用于选钛，得到钛精矿。在本发明中，所述离心选矿机是指在离心力场中对矿粒群进行重选的设备，是一种高效率的重选设备。在本发明中，所述离心选矿机可以为卧式离心选矿机也可以为立式离心选矿机，优选为立式离心选矿机。在本发明中，所述离心选矿机转鼓富集锥直径优选为7～8英寸，更优选为7.2～7.8英寸，更优选为7.4～7.6英寸，最优选为7.5英寸；富集锥向心力优选为60～75g，更优选为65～70g；给矿粒度优选≤0.08mm，更优选≤0.078mm，更优选≤0.076mm，最优选≤0.074mm；给矿浓度优选为8～11％，更优选为9～10％；给矿时间优选为170～185s，更优选为175～180s；反冲水量优选为3-6l/min，更优选为4～5l/min。采用本发明上述转鼓参数的离心选矿机能够更好的回收钛，提高本发明回收得到的钛精矿的品位和收率。
在本发明中，所述离心选矿机的尾矿出口与离心选矿机的入口连接，以实现为尾矿的循环利用，提高本发明回收钛精矿的收率。
在本发明中，所述摇床用于选钛，得到钛精矿。在本发明中，所述摇床优选为云锡式摇床。在本发明中，所述云锡式摇床优选为矿泥床面；所述矿泥床面优选采用刻槽床面。
在本发明中，所述摇床的给矿粒度优选≤0.08mm，更优选≤0.074mm，更优选为0.074～0.037mm，更优选为0.060～0.040mm，最优选为0.055～0.045mm；所述摇床的行程(或冲程)优选为8～11mm，更优选为9～10mm；所述摇床的频率优选为48～53f，更优选为49～52f，最优选为50～51f；所述摇床的横向坡面为1～2度，更优选为1.2～1.8度，更优选为1.4～1.6度，最优选为1.5度。本发明采用上述参数的摇床能够更好的对钛精矿进行回收，提高本发明回收钛精矿的品位和收率。
本发明提供的回收低品位细粒级钛铁矿的方法是一种低成本、清洁、高效的新型钛铁矿的选别方法，包括以下步骤：
1)将低品位细粒级钛铁矿进行除铁，得到铁精矿和尾矿；
2)将所述尾矿进行强磁选，得到钛精矿和尾矿；
3)将所述钛精矿进行离心重选精选，得到钛精矿和尾矿；
4)将所述钛精矿进行摇床精选，得到钛精矿和尾矿。
在本发明中，所述低品位细粒级钛铁矿的tio2品位优选为6～7％，更优选为6.2～6.8％，最优选为6.3～6.7％。在本发明中，所述低品位细粒级钛铁矿的粒度优选在-0.045mm以下，所述低品位细粒级钛铁矿中粒度在-0.045mm以下料粒的质量含量优选≥80％。
本发明对所述低品位细粒级钛铁矿的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的选铁后tio2品位在6～7％的尾矿浆即可，更优选为6.2～6.8％，更优选为6.3～6.7％，最优选为6.3％。
在本发明中，将所述低品位细粒级钛铁矿进行除铁之前优选将其进行分级处理。在本发明中，所述分级处理优选采用筛子进行筛分，所述筛子的孔径优选≤0.08mm，更优选≤0.078mm，更优选≤0.076mm，最优选为≤0.074mm。
在本发明中，所述除铁的方法优选为弱磁选除铁，本发明优选将上述筛子筛分后的筛下产物进行弱磁选除铁，所述弱磁选的场强优选为0.1～0.3t，更优选为0.15～0.25t，最优选为0.2t。
在本发明中，所述强磁选优选为高梯度强磁选，所述强磁选的场强优选为0.6～0.8t，更优选为0.65～0.75t，最优选为0.7t。
在本发明中，所述离心重选精选的方法优选为离心选矿机重选。在本发明中，所述离心重选精选过程中转鼓富集锥向心力优选为60～75g，更优选为65～70g；给矿粒度优选≤0.08mm，更优选≤0.078mm，更优选≤0.076mm，最优选≤0.074mm；给矿浓度优选为8～11％，更优选为9～10％；给矿时间优选为170～185s，更优选为175～180s，最优选为176～178s；反冲水量优选为3～6l/min，更优选为4～5l/min。本发明针对低品位细粒级钛铁矿采用上述特定工艺参数的离心重选精选工艺，能够使回收得到的钛精矿具有较高的品位和收率。
在本发明中，所述离心重选精选后得到的钛精矿中tio2的质量含量优选为30～40％，更优选为32～38％，最优选为34～36％。
在本发明中，所述离心重选精选后优选将精选后的尾矿再次返回流程进行离心重选精选，以循环利用尾矿，提高钛精矿的收率。在本发明中，所述离心重选精选后尾矿品位tio2的质量含量优选为3～4％，更优选为3.2～3.8％，最优选为3.4～3.6％。
在本发明中，所述摇床精选优选为采用云锡式摇床进行精选。在本发明中，所述摇床精选过程中给矿浓度优选为20～25％，更优选为21～24％，最优选为22～23％；横向坡度优选为1～2度，更优选为1.5～2度，最优选为1.5度；纵向坡度优选为0.9～0.94％，更优选为0.91～0.93％，最优选为0.92％。本发明针对低品位细粒级钛铁矿采用上述特定工艺参数的摇床进行精选，能够使回收得到的钛精矿具有较高的品位和收率。
在本发明中，所述摇床精选后优选获得tio2品位在40～50％的钛精矿，更优选为42～48％，最优选为42～46％。
在本发明中，所述摇床精选后尾矿品位tio2质量含量优选为3～4％，更优选为3.2～3.8％，最优选为3.4～3.6％。
本发明实施例提供的回收低品位细粒级钛铁矿的方法的工艺流程图如图1所示，包括：
给矿；
对给矿进行弱磁选除铁；
弱磁选除铁后获得铁精矿和尾矿；
将所述尾矿进行高梯度强磁选，获得钛精矿和尾矿；
将所述钛精矿进行离心机重选精选，获得钛精矿和尾矿；
将所述尾矿返回重复进行离心重选精选；
将所述钛精矿进行摇床精选，得到钛精矿和尾矿。
本发明采用“强磁+离心重选+重选”相结合的选矿工艺，可以从低品位细粒级钛铁矿中直接得到品位为46％以上的钛精矿。与现有技术采用的“强磁+浮选”或“重选(多次重选)+干式强磁选”的工艺相比，本发明提供的回收方法工艺流程简单，生产成本低，对环境污染少，金属的回收率高，具有广泛的推广应用价值。本发明提供的回收方法工艺流程简单可靠，不使用浮选药剂，不需要对原料进行烘干，清洁环保，成本能够降低50％左右。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的回收低品位细粒级钛铁矿方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将选铁后的含tio2品位在6.3％左右的尾矿浆(低品位细粒级钛铁矿)，用孔径为-0.074mm的筛子进行分级处理；
筛下产物用场强为0.2t的弱磁筒式磁选机进行一次性除铁；
除铁后的尾矿采用场强为0.7t的立环高梯度强磁选机进行选别；
获得的强磁选钛精矿后再用离心选矿机进行精选，所述离心重选过程中的工艺参数为：富集锥向心力约60g；给矿粒度为-0.074mm；给矿浓度为10％，给矿时间为180s；反冲水量5l/min，得到含tio236％左右的钛精矿；
将所述钛精矿再采用云锡式摇床进行精选，所述摇床精选过程中的工艺参数为：给矿粒度-0.074mm、给矿浓度21.5％、摇床的行程(或冲程)为9mm、频率为50f；床面横向坡度为1.5度，最终获得tio2品位达到46％左右的钛精矿产品；
离心机重选产生的尾矿返回流程再次进行离心重选，最终将尾矿品位tio2含量控制在3.5％左右。
本发明实施例1提供的回收方法获得钛精矿的品位为46％，尾矿中tio2质量含量为3.5％，回收钛精矿的收率为43.1％。
实施例2
将选铁后的含tio2品位在6.3％左右的尾矿浆(低品位细粒级钛铁矿)，用孔径为-0.074mm的筛子进行分级处理；
筛下产物用场强为0.15t的弱磁筒式磁选机进行一次性除铁；
除铁后的尾矿采用场强为0.65t的立环高梯度强磁选机进行选别；
获得的强磁选钛精矿后再用离心选矿机进行精选，所述离心重选精选的工艺参数为：富集锥向心力约65g；给矿粒度为-0.074mm；给矿浓度10.5％，给矿时间185s；反冲水量6l/min，得到含tio235％左右的钛精矿；
将所述钛精矿再采用云锡式摇床进行精选，所述摇床精选的工艺参数：给矿粒度-0.074mm、给矿浓度20％、摇床的行程(或冲程)为8mm、频率为49f；床面横向坡度为1.0度，最终获得tio2品位达到45％左右的钛精矿产品；
离心机重选产生的尾矿返回流程再次进行离心重选，最终将尾矿品位tio2含量控制在3.4％左右。
本发明实施例2提供的回收方法获得钛精矿的品位为45％，尾矿中tio2质量含量为3.4％，回收钛精矿的收率为44.8％。
实施例3
将选铁后的含tio2品位在6.3％左右的尾矿浆(低品位细粒级钛铁矿)，用孔径为-0.074mm的筛子进行分级处理；
筛下产物用场强为0.25t的弱磁筒式磁选机进行一次性除铁；
除铁后的尾矿采用场强为0.75t的立环高梯度强磁选机进行选别；
获得的强磁选钛精矿后再用离心选矿机进行精选，所述离心重选精选的工艺参数为：富集锥向心力约60g；给矿粒度为-0.074mm；给矿浓度11％，给矿时间175s；反冲水量4l/min，得到含tio237％左右的钛精矿；
将所述钛精矿再采用云锡式摇床进行精选，所述摇床精选的工艺参数：给矿粒度-0.074mm、给矿浓度23％、摇床的行程(或冲程)为11mm、频率为51f；床面横向坡度为2.0度，最终获得tio2品位达到47％左右的钛精矿产品；
离心机重选产生的尾矿返回流程再次进行离心重选，最终将尾矿品位tio2含量控制在3.6％左右。
本发明实施例3提供的回收方法获得钛精矿的品位为47％，尾矿中tio2质量含量为3.6％，回收钛精矿的收率为41.2％。
比较例1
按照实施例1所述的方法获得筛下产物；
采用强磁+浮选的方法对所述筛下产物进行选别，主要工艺为：弱磁除铁、隔粗、强磁选钛、磨矿分级、二段强磁选、一粗三精一扫浮选、钛精矿。
本发明比较例1获得tio2品位为44％的钛精矿，回收率为35％，总尾矿tio2的品位为5％。而且，本发明比较例1提供的回收方法浮选过程中需要添加硫酸、黄药、2#油、moh捕收剂等药剂，并且尾矿中还需要加碱进行中和，工艺较复杂，生产成本高，药剂使用量大，对环境有一定的影响。
比较例2
按照实施例1所述的方法获得筛下产物；
采用1500gs弱磁筒式磁选机对所述筛下产物进行2次选铁，得到铁精矿和选铁尾矿，选铁尾矿中tio2的品位为8.2％；
采用实验室φ600mm澳洲螺旋溜槽将选铁尾矿进行选别，具体为：一次粗选、一次精选和两次扫选，粗选后，得到粗选后选矿和粗选后尾矿，粗选后选矿进行精选，粗选后尾矿进行第一扫选；精选后，得到钛中矿和精选后尾矿，钛中矿中tio2品位为40％进行强磁选钛，精选后尾矿进行第一扫选，第一扫选后得到第一扫选尾矿和第一扫选后选矿，第一扫选后尾矿进行第二扫选，第二扫选后得到第二扫选尾矿和第二扫选后选矿，第二扫选尾矿中tio2品位为3.7％。
采用6000gs平环高梯度强磁机对钛中矿进行强磁选钛，得到钛精矿和强磁选矿尾矿，钛精矿中tio2的品位为45％，回收率为40％。
由以上实施例可知，本发明提供了一种回收低品位细粒级钛铁矿的系统，包括：弱磁选机；进口与所述弱磁选机尾矿出口连接的强磁选机；进口与所述强磁选机钛精矿出口连接的离心选矿机；进口与所述离心选矿机钛精矿出口连接的摇床。本发明提供的回收低品位细粒级钛铁矿的系统依次进行强磁选矿、离心重选选矿以及摇床选矿，尤其是通过采用离心选矿机和摇床进行回收低品位细粒级钛铁矿，简化了回收过程中的工艺流程，生产成本低而且金属的回收率较高，另外对环境污染少。