一种钒钛磁铁矿富集分离的方法技术

本发明专利技术公开了一种钒钛磁铁矿富集分离的方法，包括：（1）将钒钛磁铁矿矿粉、煤粉、复合添加剂、粘结剂一起混合后压制成球团；（2）将经步骤（1）得到的球团进行金属化还原；（3）将经步骤（2）得到的物料进行缓冷后再水淬急冷；（4）将经步骤（3）得到的物料进行破碎、球磨，得到球磨矿浆，然后将球磨矿浆重选分离，得到重选铁精矿、次精矿以及重选尾矿；（5）将经步骤（4）得到的次精矿细磨、磁选分离，得到磁选铁精矿及钛精矿。本发明专利技术的方法从根本上解决传统工艺高炉‑转炉法、还原焙烧‑电炉法钛渣中钛难以的回收问题。

A method for enriching and separating vanadium titanium magnetite

The invention discloses a method for enrichment and separation of vanadium titanomagnetite, which comprises: (1) mixing vanadium titanomagnetite powder, coal powder, composite additive and binder together and pressing them into pellets; (2) metallizing and reducing the pellets obtained by step (1); and (3) slowly cooling the materials obtained by step (2) and then pressing them into pellets. Water quenching and quenching; (4) crushing and milling the materials obtained by step (3) to get ball mill pulp, and then separating the ball mill pulp gravity separation to get gravity concentrate, secondary concentrate and gravity tailings; (5) separating the secondary concentrate obtained by step (4) fine grinding and magnetic separation to obtain magnetic iron concentrate and titanium concentrate. The method of the invention fundamentally solves the problem of difficult recovery of titanium in the titanium slag produced by the conventional process of blast furnace converter and reduction roasting electric furnace.

【技术实现步骤摘要】
一种钒钛磁铁矿富集分离的方法
本专利技术属于选矿
，具体涉及一种钒钛磁铁矿富集分离的方法。
技术介绍
钒钛磁铁矿是一种重要的矿产资源，是炼铁、提钒、生产重要的战略金属钛和制造钛白粉的原料。世界已知的钒储量1.6亿吨，有98%源自钒钛磁铁矿；钛资源总量20亿吨，其中钒钛磁铁矿/钛铁矿资源占比92%。传统的钒钛磁铁矿行业利用途径是“高炉-转炉”流程，只回收了铁和钒，钛进入高炉渣，高炉渣中TiO2含量达23~25%。高炉法每生产一吨铁约产出0.9吨的高炉渣，仅攀钢每年排放的含钛高炉渣超过300万t，至今已累计排放7000多万t。大量的高炉渣堆积如山，既浪费了资源，又污染了环境。金属化还原焙烧-电炉熔分工艺，国内研究者采用竖炉、流化床、回转窑、隧道窑等不同设备进行了大量的试验研究，与高炉法相比，含钛炉渣TiO2品位有所富集，但这种品位的炉渣对于生产钛制品而言，并不是优质原料，且随炉渣中TiO2升高，炉渣变得粘滞，造成铁损增加等问题。近年来开发的一种钒钛磁铁矿的处理方法（CN101624658A），采用两段焙烧-磁选工艺处理，将钒钛磁铁矿原矿干燥后破碎磨矿、粉料焙烧预热、沸腾炉焙烧还原、焙砂水淬后球磨、磁选得到铁粉和钛精矿。该方法采用两段炉处理工艺，预热段及还原焙烧段，与传统方法比较，工艺流程短，避免原矿压块或者造球处理及焙烧过程烧结，挂壁，增强了操作稳定性，全流程精矿铁选出率90~96%，钒选出率55%，尾矿钛富集率95%。该方法为钒钛磁铁矿的综合利用提出了新的思路，实现了铁、钛的高效分离，但该方法磁选尾矿含Ti品位偏低，Ti的进一步富集利用是该方法工业化应用的关键，尚需进一步研究开发。
技术实现思路
针对上述已有技术存在的不足，本专利技术提供一种钒钛磁铁矿高效富集分离的方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的。一种钒钛磁铁矿富集分离的方法，其特征在于，所述方法步骤包括：（1）将钒钛磁铁矿矿粉、煤粉、复合添加剂、粘结剂一起混合后压制成球团；（2）将经步骤（1）得到的球团进行金属化还原；（3）将经步骤（2）得到的物料进行缓冷后再水淬急冷；（4）将经步骤（3）得到的物料进行破碎、球磨，得到球磨矿浆，然后将球磨矿浆重选分离，得到重选铁精矿、次精矿以及重选尾矿；（5）将经步骤（4）得到的次精矿细磨、磁选分离，得到磁选铁精矿及钛精矿。根据上述的方法，其特征在于，步骤（1）所述钒钛磁铁矿矿粉粒度<1mm。根据上述的方法，其特征在于，步骤（1）所述煤粉粒度<2mm，煤粉的加入量为钒钛磁铁矿矿粉质量的15~35%。根据上述的方法，其特征在于，步骤（1）所述复合添加剂包括第一类添加剂和第二类添加剂；所述第一类添加剂为NaCl、KCl、CaCl2中的一种或几种，第一类添加剂的配入量为钒钛磁铁矿矿粉质量的0.5~5%；所述第二类添加剂为CaO、CaCO3、Na2CO3、CaF2中的一种或几种，第二类添加剂的配入量为钒钛磁铁矿矿粉质量的0.5~4%。根据上述的方法，其特征在于，步骤（1）所述粘结剂为聚丙烯酰胺、沥青、腐殖酸钠中的一种，其中，聚丙烯酰胺的加入量为钒钛磁铁矿矿粉质量的0.01~0.05%，沥青的加入量为钒钛磁铁矿矿粉质量的2~5%，腐殖酸钠的加入量为钒钛磁铁矿矿粉质量的2~5%。根据上述的方法，其特征在于，步骤（1）将钒钛磁铁矿矿粉、煤粉、复合添加剂、粘结剂一起混合后加水通过混料机混匀，压球机制团，控制湿球团含水5~10%。根据上述的方法，其特征在于，步骤（2）球团金属化还原过程，是采用回转窑对球团进行焙烧，包括两个阶段：第一阶段初步还原，控制温度950~1150℃，焙烧时间1~2h；第二阶段强化还原，控制温度1150~1300℃，恒温时间2~3h。根据上述的方法，其特征在于，步骤（3）先将物料冷却4~8h至750~800℃后，再水淬急冷。根据上述的方法，其特征在于，步骤（4）控制磨矿粒度小于74μm超过60%，球磨矿浆采用摇床或螺旋溜槽重选分离。根据上述的方法，其特征在于，步骤（5）控制次精矿磨矿粒度小于74μm占比超过90%，磁场强度80~150mT。本专利技术的一种钒钛磁铁矿捕集分离的方法，采用回转窑煤基金属化还原焙烧，与隧道窑、转底炉还原焙烧相比，具有产能大，设备运行稳定，检修方便，生产效率高，金属化率高等优点，避免了隧道窑设备要求高、转底炉布料和进出料困难等缺陷。本专利技术的一种钒钛磁铁矿捕集分离的方法，金属化还原过程分两阶段进行，第一段初步还原，控制较低还原温度，将大部分含铁矿物在较低温度下还原成金属铁微粒，避免因还原过程中有大量FeO中间相产出，直接高温易产生低熔点铁橄榄石相，造成物料熔结；第二阶段强化还原及新生微粒的聚合长大，控制较高的温度，在添加剂的作用下强化还原，并促进新生微粒迁移、聚合、长大。本专利技术的一种钒钛磁铁矿捕集分离的方法，通过缓冷，促使黑钛石晶格重填、聚合长大，利于重选分离。本专利技术的方法，采用回转窑煤基金属化还原，通过添加剂在金属化焙烧过程对原矿矿物矿相转变、新生矿相迁移、聚合的促进作用，调控主要新生金属铁相、黑钛石相及硅酸相的单体成矿，再通过磨矿解离及物理分选，获得铁精矿、钛精矿及尾矿，实现铁、钛的高效捕集。从根本上解决传统工艺高炉-转炉法、还原焙烧-电炉法钛渣中钛难以的回收问题。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。如图1所示，一种钒钛磁铁矿高效富集分离的方法，步骤包括：（1）将钒钛磁铁矿矿粉、煤粉、复合添加剂、粘结剂一起混合后压制成球团；其中，钒钛磁铁矿矿粉粒度<1mm；煤粉粒度<2mm，煤粉的加入量为钒钛磁铁矿矿粉质量的15~35%；复合添加剂包括第一类添加剂和第二类添加剂，第一类添加剂为NaCl、KCl、CaCl2中的一种或几种，第一类添加剂的配入量为钒钛磁铁矿矿粉质量的0.5~5%；第二类添加剂为CaO、CaCO3、Na2CO3、CaF2中的一种或几种，第二类添加剂的配入量为钒钛磁铁矿矿粉质量的0.5~4%；粘结剂为聚丙烯酰胺、沥青、腐殖酸钠中的一种，其中，聚丙烯酰胺的加入量为钒钛磁铁矿矿粉质量的0.01~0.05%，沥青的加入量为钒钛磁铁矿矿粉质量的2~5%，腐殖酸钠的加入量为钒钛磁铁矿矿粉质量的2~5%；将钒钛磁铁矿矿粉、煤粉、复合添加剂、粘结剂一起混合后加水通过混料机混匀，压球机制团，控制湿球团含水5~10%；（2）将经步骤（1）得到的球团进行金属化还原：采用回转窑对球团进行焙烧，包括两个阶段：第一阶段初步还原，控制温度950~1150℃，焙烧时间1~2h，使钒钛磁铁矿中大部分的铁还原成细微粒的金属铁，控制物料（焙球）铁金属化率>85%；第二阶段强化还原，控制温度1150~1300℃，恒温时间2~3h，通过提高焙烧温度及复合添加剂的作用强化还原，并促进新生铁微粒的迁移、聚集，控制物料（焙球）铁金属化率>96%；利用金属化还原烟气余热，通过窑尾附设的链篦机或竖炉实现球团的干燥预热，控制入窑球团含水率<1%；（3）将经步骤（2）得到的物料（焙球）先冷却4~8h至750~800℃后，促使黑钛石晶格重填，微粒进一步聚合长大，再水淬急冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钒钛磁铁矿富集分离的方法，其特征在于，所述方法步骤包括：（1）将钒钛磁铁矿矿粉、煤粉、复合添加剂、粘结剂一起混合后压制成球团；（2）将经步骤（1）得到的球团进行金属化还原；（3）将经步骤（2）得到的物料进行缓冷后再水淬急冷；（4）将经步骤（3）得到的物料进行破碎、球磨，得到球磨矿浆，然后将球磨矿浆重选分离，得到重选铁精矿、次精矿以及重选尾矿；（5）将经步骤（4）得到的次精矿细磨、磁选分离，得到磁选铁精矿及钛精矿。

【技术特征摘要】
1.一种钒钛磁铁矿富集分离的方法，其特征在于，所述方法步骤包括：（1）将钒钛磁铁矿矿粉、煤粉、复合添加剂、粘结剂一起混合后压制成球团；（2）将经步骤（1）得到的球团进行金属化还原；（3）将经步骤（2）得到的物料进行缓冷后再水淬急冷；（4）将经步骤（3）得到的物料进行破碎、球磨，得到球磨矿浆，然后将球磨矿浆重选分离，得到重选铁精矿、次精矿以及重选尾矿；（5）将经步骤（4）得到的次精矿细磨、磁选分离，得到磁选铁精矿及钛精矿。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述钒钛磁铁矿矿粉粒度<1mm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述煤粉粒度<2mm，煤粉的加入量为钒钛磁铁矿矿粉质量的15~35%。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述复合添加剂包括第一类添加剂和第二类添加剂；第一类添加剂为NaCl、KCl、CaCl2中的一种或几种，第一类添加剂的配入量为钒钛磁铁矿矿粉质量的0.5~5%；第二类添加剂为CaO、CaCO3、Na2CO3、CaF2中的一种或几种，第二类添加剂的配入量为钒钛磁铁矿矿粉质量的0.5~4%。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：揭晓武，张永禄，阮书锋，王振文，崔成旺，
申请(专利权)人：北京矿冶科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11