本发明专利技术涉及一种利用氧化碱浸、酸洗及磁选再选钒钛磁铁精矿的方法，包括如下步骤：氧化碱浸将钒钛磁铁精矿，置于碱溶液中，加入氧化剂，然后在220℃～330℃的温度下碱浸反应0.5～2小时，过滤，得滤液和碱浸滤饼A，将碱浸滤饼A加水配制成矿浆，再置于H2SO4溶液中，50～90℃下酸洗5～60分钟，过滤，得滤液和酸浸滤饼B；再将B加水制成质量浓度30～35%的矿浆进行磁选，分别得到TFe含量为64.5～69.0%铁精矿和TiO2含量为40～60%钛精矿。本发明专利技术的优点是：氧化碱浸中O2或H2O2的引入使含S化合物氧化，加速了反应，降低了反应温度，缩短了反应时间，大大降低能耗和设备投资。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种钒钛磁铁精矿的选矿工艺，尤其涉及一种利用氧化碱浸、酸洗及磁选再选钒钛磁铁精矿的方法。
技术介绍
钒钛磁铁矿是一种多金属元素的复合矿，是以含铁、钒、钛为主的共生的磁铁矿。而钒钛磁铁精矿是钒钛磁铁矿经过选矿获得的产物之一，其中钒以类质同象赋存于钛磁铁矿中,置换高价铁离子。钛磁铁矿是主晶矿物(Fe3Ｏ4)与客晶矿【钛铁晶石2FeＯ·TiＯ2、钛铁矿FeＯ·TiＯ2、铝镁尖晶石(Mg,Fe)(Ａl,Fe)2Ｏ4】形成的复合体。例如，中国攀枝花地区密地选矿厂钒钛磁铁矿原矿和选铁后的钒钛磁铁精矿化学多元素分析结果见表1，钒钛磁铁矿原矿和钒钛磁铁矿精矿物相分析结果分别见表2和表3。表1 中国攀枝花地区密地选矿厂原矿和钒钛磁铁精矿化学多元素分析结果元素TFeFeOmFeSFe2O3TiO2V2O5原矿29.5321.3620.200.63117.7010.540.278精矿54.0132.4251.160.57440.9712.670.61元素SiO2Al2O3CaOMgOCoPAs原矿22.807.656.367.230.020.015<0.01精矿3.213.300.982.900.020.008<0.010表2 中国攀枝花地区密地选矿厂钒钛磁铁矿原矿钛、铁化学物相分析结果表3 中国攀枝花地区密地选矿厂钒钛磁铁矿精矿钛、铁化学物相分析结果世界上钒钛磁铁矿资源丰富，全世界储量达400亿吨以上，中国储量达98.3亿吨。钒钛磁铁矿石中铁主要赋存于钛磁铁矿中，矿石中的TiＯ2主要赋存于粒状钛铁矿和钛磁铁矿中。一般情况下，约57％的钛赋存于钛磁铁矿mFeTiＯ 3·nFe3Ｏ4中，约40%的钛赋存于钛铁矿FeTiＯ3中，由于钒钛磁铁矿矿石组成复杂，性质特殊，因而这类矿石的综合利用是国际一直未彻底解决的一大难题。钒钛磁铁矿矿物的这种赋存特点决定了采用物理选矿方法无法从矿石的源头实现钛、铁的有效分离，造成钒钛磁铁矿石经物理选矿后，铁精矿品位低TFe<55%，铁精矿中的钛在炼铁过程完全进入高炉渣TiＯ2含量达22%以上，形成玻璃体，TiＯ2失去了活性而无法经济回收，同时，钛回收率低只有18%。因此用物理的选矿方法选别钛铁矿石大大降低了钛和铁单独利用的价值。中国是世界上第一个以工业规模从复杂钒钛磁铁矿中综合提取铁、钒、钛的国家，但由于一般的物理方法不能从根本上改变铁、钛致密共生的赋存特性，因此，采用通常的重选法、磁选法、浮选法等物理选矿方法进行钛、铁分离，效率低，很难选出品位高而杂质少的钛精矿或铁精矿；同时，TiO2回收效率不高，钒钛磁铁矿原矿经过选矿分离后，约54%的TiO2进入铁精矿，这些TiO2经高炉冶炼后几乎全部进入渣相，形成TiO2含量20～24%的高炉渣；另外，由于铁精矿中的S、Si、Al等杂质含量也过高，上述原因不仅造成冶炼高炉利用系数低、能耗大、钛资源浪费，而且矿渣量大、环境污染严重。CN2011100879566公开了“一种钛铁矿的选矿方法”，是将钒钛磁铁矿原矿经磨矿、碱浸预处理、过滤、再磨矿后磁选得到钛精矿和铁精矿的方法。该方法将含铁32.16%和含TiO212.11%的钒钛磁铁矿原矿通过磨矿、碱浸预处理、过滤、再磨矿后磁选处理，形成了含铁59.30%铁精矿和含TiO220.15%的钛精矿。由于该方法是针对钛铁矿原矿而言，原矿SiO2、Al2O3、CaO、MgO等脉石矿物含量高，碱浸的过程将优先发生在SiO2、Al2O3等矿物身上，碱浸过程中形成了与钛相似的碱浸后化合物，碱浸钛铁原矿消耗的NaOH碱量是469Kg/t原矿，成本高；而且钛铁原矿碱浸后形成的钛化合物，与石英等脉石矿物碱浸后形成的硅的化合物，要想在后续的磁选中实现有效分离是十分困难的，这也制约了钛铁原矿碱浸后铁精矿品位和钛精矿品位的提高。同时，该方法采用两次磨矿过程改变矿物表面物理化学性质，增加了该方法的复杂程度和工序成本。总之，用该种方法过程复杂，而且处理过程中碱消耗量大、成本高；同时，无法获得更高品位的铁精矿和钛精矿。CN201310183580.8公开了“一种湿法处理钒钛铁精矿制备钛液的方法”，提出了用盐酸洗分离钛铁的方法。该专利技术为湿法处理钒钛磁铁精矿制备钛液的方法，包括钒钛磁铁精矿盐酸浸取、熔盐反应、再酸洗、硫酸酸溶、过滤等获得钛液等过程，该方法主要是针对提取钛精矿，其工艺过程复杂，盐酸浸取过程中需用盐酸与铁和钒反应溶解进滤液中，消耗大量盐酸，成本高；同时，熔盐过程中用NaOH与钛和硅反应消耗碱。另外，由于该方法浸取过程中使用了盐酸，盐酸中氯离子对设备腐蚀大，不易工业化生产。该方法主要适用于高钒低铁含量的低贫钒钛磁铁精矿中钛的回收利用。CN201410164192.X 公开了一种“利用碱浸、酸洗及磁选再选钒钛磁铁精矿的方法”，该专利技术将钒钛磁铁精矿置于纯碱溶液中，碱浸反应0.5～5小时，过滤后于H2SO4溶液中酸洗，再将酸浸滤饼进行磁选，分别得到TFe含量为64%～68%铁精矿、TiO2含量为40%～60%的钛精矿。该方法实现了对钒钛磁铁精矿进行高效选别，但由于反应中单纯采用碱浸，在280～370℃温度下反应0.5~5小时，化学反应温度较高，时间较长，且反应后SiO2和TiO2含量高达3%，杂质含量较高，致使高炉利用系数降低，增加了炼铁成本；同时，该专利技术方法中消耗的碱量高达100kg/t精矿，碱耗较高，钛资源利用率不高。
技术实现思路
为了克服上述选矿方法的不足，本专利技术所要解决的技术问题是在物理和化学选矿方法有效结合的基础上，提供一种成本低、回收质量和效率高、工艺简单，且操作性好的利用氧化碱浸、酸洗及磁选再选钒钛磁铁精矿的方法，实现了对钒钛磁铁精矿中钛、铁进行高效分离，提高了入炉前铁品位，减少进入高炉TiO2、S、Si、Al等杂质的含量，提高高炉利用系数，减少高炉渣的排放量，降低了炼铁成本，同时提高TiO2资源综合利用率，减少环境污染。为了实现本专利技术的目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术的一种利用氧化碱浸、酸洗及磁选再选钒钛磁铁精矿的方法，其特征在于包括如下步骤：1）氧化碱浸将TFe含量范围为50%～55%， TiO2 含量范围为10%～15%，SiO2含量为3%～6%、Al2O3含量为3%～6%、S含量>0.5%的钒钛磁铁精矿，置于质量浓度为5%～52%的碱溶液中，加入氧化剂，然后在220℃～330℃的温度下碱浸反应0.5～2小时，将反应物进行过滤，得滤液和碱浸滤饼A，所述的滤液给入回收处理系统；2）酸洗将步骤1）中的碱浸滤饼A加水制成固液质量比为1∶1～10的矿浆，再置于质量浓度为1%～10%的H2SO4溶液中，50～90℃条件下酸洗5～60分钟，将酸洗反应物进行过滤，得滤液和酸浸滤饼B，所述的滤液给入回收处理系统；3）磁选将步骤2）中的酸浸滤饼B加水制成质量浓度30%～35%的矿浆进行磁选，分别得到TFe含量范围为64.5%～69.0 %铁精矿C和TiO2含量范围为40%～60%钛精矿D。所述的碱溶液为Na本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用氧化碱浸、酸洗及磁选再选钒钛磁铁精矿的方法，其特征在于包括如下步骤：1）氧化碱浸将TFe含量范围为50%～55%， TiO2 含量范围为10%～15%，SiO2含量为3%～6%、Al2O3含量为3%～6%、S含量>0.5%的钒钛磁铁精矿，置于质量浓度为5%～52%的碱溶液中，加入氧化剂，然后在220℃～330℃的温度下碱浸反应0.5～2小时，将反应物进行过滤，得滤液和碱浸滤饼A，所述的滤液给入回收处理系统；2）酸洗将步骤1）中的碱浸滤饼A加水制成固液质量比为1∶1～10的矿浆，再置于质量浓度为1%～10%的H2SO4溶液中，50～90℃条件下酸洗5～60分钟，将酸洗反应物进行过滤，得滤液和酸浸滤饼B，所述的滤液给入回收处理系统；3）磁选将步骤2）中的酸浸滤饼B加水制成质量浓度30%～35%的矿浆进行磁选，分别得到TFe含量范围为64.5%～69.0 %铁精矿C和TiO2含量范围为40%～60%钛精矿D。
【技术特征摘要】
1.一种利用氧化碱浸、酸洗及磁选再选钒钛磁铁精矿的方法，其特征在于包括如下步骤：
1）氧化碱浸
将TFe含量范围为50%～55%， TiO2 含量范围为10%～15%，SiO2含量为3%～6%、Al2O3含量为3%～6%、S含量>0.5%的钒钛磁铁精矿，置于质量浓度为5%～52%的碱溶液中，加入氧化剂，然后在220℃～330℃的温度下碱浸反应0.5～2小时，将反应物进行过滤，得滤液和碱浸滤饼A，所述的滤液给入回收处理系统；
2）酸洗
将步骤1）中的碱浸滤饼A加水制成固液质量比为1∶1～10的矿浆，再置于质量浓度为1%～10%的H2SO4溶液中，50～90℃条件下酸洗5～60分钟，将酸洗反应物进行过滤，得滤液和酸浸滤饼B，所述的滤液给入回收处理系统；
3）磁选
将步骤2）中的酸浸滤饼B加水制成质量浓度30%～35%的矿浆进行磁选，分别得到TFe含量范围为64.5%～69.0 %铁精矿C和TiO2含量范围为40%～60%钛精矿D...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵安林，宋剑，李肃，陈巍，高国英，姜明仙，王忠彦，宋仁峰，
申请(专利权)人：鞍钢集团矿业公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。