一种细粒钒钛铁精矿过滤预处理装置及方法与流程

本发明涉及钒钛磁铁矿采选，尤其涉及一种细粒钒钛铁精矿过滤预处理装置及方法。

背景技术：

1、我国钢铁工业生产生铁主体流程为采矿-选矿-烧结(球团)-高炉，也是钒钛磁铁矿综合利用的主要路径。钒钛磁铁矿中主要含铁矿物-钛磁铁矿为磁铁矿、含钛磁铁矿、钛铁矿、镁铝尖晶石、铬铁尖晶石及钛铁晶石形成的复合矿物，利用钒钛磁铁矿生产的铁精矿富含tio2及v2o5，cao、mgo、al2o3及sio2普遍高于普通铁矿石。受钒钛铁精矿富含tio2、烧结过程sio2和cao要求及高炉炉渣tio2含量限制，利用钒钛铁精矿炼铁的高炉入炉tfe品位长期稳定于50.5％～51.5％，炼铁过程燃料比高达540～570kg/t生铁，远高于利用普通铁矿炼铁水平。近年来煤焦和进口铁矿石价格高位运行及世界钢铁价格大幅下跌倒逼钢铁企业必须降低生铁成本。高炉炼铁生产经验表明，高炉入炉tfe品位提高1％，燃料比可降低2％，高炉利用系数可提高3％。而钒钛铁精矿tfe品位提高1％，可使高炉入炉tfe品位提高0.4～0.6个百分点。因此，提高钒钛铁精矿tfe品位有利于降低高炉炼铁燃料比、生铁成本及碳排放。

2、目前细粒提质钒钛铁精矿脱水方式为磁选精矿-浓缩-过滤，过滤设备主要为各型号盘式真空过滤机，个别企业采用压滤机或陶瓷过滤机。过滤提质铁精矿水分为12％～14％，溢流浓度＞10％，滤液浓度＞2％，滤布或过滤设备配件更换频率高。影响细粒提质钒钛铁精矿过滤的主要因素为颗粒粒度细，磁选后团聚颗粒粒径分布范围广，大量细粒铁精矿颗粒分散于溶液中。因我国对低碳制造的需求非常紧迫，因此，钢铁行业对高品质铁精矿的需求愈来愈迫切，铁精矿的品质超着高tfe品位、细粒度方向发展，细粒铁精矿的高效脱水处理更加重要。

3、因此，现有技术中存在对细粒钒钛铁精矿高效过滤方法及装置改进的需求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种细粒钒钛铁精矿过滤预处理装置及方法，通过对细磨磁选后的钒钛铁精矿进行脱磁-超声波处理-添加自制絮凝剂-自制装置搅拌-磁团聚预处理后进行过滤，显著降低细粒铁精矿过滤水分，实现细粒钒钛铁精矿高效过滤，具有较大的经济效益。

2、基于上述目的，本发明实施例的提供了一种细粒钒钛铁精矿过滤预处理装置，包括：

3、机架；

4、搅拌电机，搅拌电机固定在机架上；以及

5、搅拌磁团聚部，搅拌磁团聚部通过机架固定并架离地面，搅拌磁团聚部包括搅拌桶、搅拌轴以及线圈，搅拌桶的底部设置有进料口，顶部设置有溢流口，搅拌轴沿搅拌桶中心轴线设置并固定，线圈沿搅拌桶内壁周向设置，搅拌桶内壁上进一步固定有多组扰流板，搅拌轴上间隔设置有多片叶轮，搅拌电机与搅拌轴电连接以驱动搅拌轴转动。

6、在一些实施方式中，搅拌电机与搅拌轴并列设置在机架上，搅拌轴顶部连接有搅拌轴承，搅拌电机的输出轴与搅拌轴承通过皮带连接以驱动搅拌轴转动。

7、在一些实施方式中，搅拌轴上沿轴向间隔设置两组叶轮，多组扰流板沿搅拌桶内壁轴向间隔设置，每一组扰流板沿搅拌桶内壁周向环绕设置。

8、本发明另一方面还提供了一种细粒钒钛铁精矿过滤预处理方法，使用上述的预处理装置，包括以下步骤：

9、s1、按质量百分比计，将提质细粒钒钛铁精矿调节为浓度40％～60％的矿浆；

10、s2、将矿浆通过脱磁器进行脱磁；

11、s3、将脱磁后的矿浆进行超声波处理；

12、s4、将s3中矿浆与絮凝剂混合后给入预处理装置中进行磁团聚及搅拌处理，调节固定磁场强度30～50oe，循环磁场强度150～200oe，磁场变换周期3～5s；

13、s5、将s4中排出的矿浆采用真空过滤机过滤，过滤完成后称取滤饼重量，烘干后称取干矿重量，计算滤饼水分。

14、在一些实施方式中，絮凝剂的配置方法包括：

15、①用去离子水将naco3配制为浓度为0.5％的naco3溶液，加入淀粉，混合均匀后在150℃恒温下搅拌蒸干；

16、②用去离子水将h2so4配制成浓度1％ h2so4溶液，将①中的产品加入1％h2so4溶液，混合均匀后在150℃恒温下搅拌蒸干；

17、③将②中的产品用去离子水配置成浓度1％的絮凝剂。

18、在一些实施方式中，絮凝剂的用量为800～1200ml/t细粒提质钒钛铁精矿。

19、在一些实施方式中，采用多用盘式真空过滤机。

20、在一些实施方式中，超声波频率20～38khz。

21、在一些实施方式中，提质细粒钒钛铁精矿中粒径为-325目的占比超过85％。

22、在一些实施方式中，以质量百分比计，细粒钒钛铁精矿包括：tfe55.93％、tio212.55％、v2o5 0.60％、feo33.77％、sio2 2.36％、cao 0.673％、mgo 2.44％、al2o3 3.56％、mno 0.334％、cr 0.018％、na2o 0.035％、k2o＜0.01％。

23、本发明至少具有以下有益技术效果：

24、本发明提供了一种细粒钒钛铁精矿过滤预处理装置及方法，预处理装置采用搅拌和磁团聚同时进行预处理，本发明的方法采用脱磁-超声波处理-添加自制絮凝剂-自制预处理装置搅拌及磁团聚预处理后进行过滤，使细度为-325目＞85％的细粒提质钒钛铁精矿过滤水分＜10％，显著降低细粒铁精矿过滤水分，实现细粒钒钛铁精矿高效过滤，具有较大的经济效益。

技术特征：

1.一种细粒钒钛铁精矿过滤预处理装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的细粒钒钛铁精矿过滤预处理装置，其特征在于，所述搅拌电机与所述搅拌轴并列设置在机架上，所述搅拌轴顶部连接有搅拌轴承，所述搅拌电机的输出轴与所述搅拌轴承通过皮带连接以驱动所述搅拌轴转动。

3.根据权利要求1所述的细粒钒钛铁精矿过滤预处理装置，其特征在于，所述搅拌轴上沿轴向间隔设置两组叶轮，多组扰流板沿所述搅拌桶内壁轴向间隔设置，每一组扰流板沿所述搅拌桶内壁周向环绕设置。

4.一种细粒钒钛铁精矿过滤预处理方法，使用如权利要求1～3任一项所述的预处理装置，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的细粒钒钛铁精矿过滤预处理方法，其特征在于，所述絮凝剂的配置方法包括：

6.根据权利要求4所述的细粒钒钛铁精矿过滤预处理方法，其特征在于，所述絮凝剂的用量为800～1200ml/t细粒提质钒钛铁精矿。

7.根据权利要求4所述的细粒钒钛铁精矿过滤预处理方法，其特征在于，采用多用盘式真空过滤机。

8.根据权利要求4所述的细粒钒钛铁精矿过滤预处理方法，其特征在于，超声波频率20～38khz。

9.根据权利要求4所述的细粒钒钛铁精矿过滤预处理方法，其特征在于，所述提质细粒钒钛铁精矿中粒径为-325目的占比超过85％。

10.根据权利要求4所述的细粒钒钛铁精矿过滤预处理方法，其特征在于，以质量百分比计，所述细粒钒钛铁精矿包括：tfe 55.93％、tio2 12.55％、v2o50.60％、feo33.77％、sio22.36％、cao 0.673％、mgo 2.44％、al2o3 3.56％、mno 0.334％、cr 0.018％、na2o0.035％、k2o＜0.01％。

技术总结
本发明公开了一种细粒钒钛铁精矿过滤预处理装置及方法，方法包括：S1、按质量百分比计，将提质细粒钒钛铁精矿调节为浓度40％～60％的矿浆；S2、将所述矿浆通过脱磁器进行脱磁；S3、将脱磁后的矿浆进行超声波处理；S4、将S3中矿浆与絮凝剂混合后给入预处理装置中进行磁团聚及搅拌处理，调节固定磁场强度30～50Oe，循环磁场强度150～200Oe，磁场变换周期3～5s；S5、将S4中排出的矿浆采用真空过滤机过滤，过滤完成后称取滤饼重量，烘干后称取干矿重量，计算滤饼水分。通过对细磨磁选后的钒钛铁精矿进行脱磁‑超声波处理‑添加自制絮凝剂‑自制装置搅拌‑磁团聚预处理后进行过滤，显著降低细粒铁精矿过滤水分，实现细粒钒钛铁精矿高效过滤，具有较大的经济效益。

技术研发人员：陈福林,蔡先炎,王志杰,黄延
受保护的技术使用者：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15