超细粒钛铁矿物料预富集及精选工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种超细粒钛铁矿物料预富集及精选工艺，该工艺主要包括两部分：(1)利用“中磁预选‑超导磁选”工艺实现超细粒钛铁矿有效预富集，获得浮选原料；(2)利用“浮选机‑浮选柱”联合工艺对磁选预富集后的钛铁矿进行精选，最终获得TiO2品位大于47％，TiO2回收率大于40％的钛精矿。本发明专利技术的方法具有能耗低、效率高、易转化为生产实践等特点，在保证精矿产品质量的前提下，实现超细粒钛铁矿的有效回收。

Preconcentration and cleaning process of ultrafine ilmenite

【技术实现步骤摘要】
超细粒钛铁矿物料预富集及精选工艺
本专利技术涉及一种选矿方法，尤其涉及一种利用“超导磁选-机柱浮选”有效回收超细粒钛铁矿的超细粒钛铁矿物料预富集及精选工艺。
技术介绍
包含钛元素的金属多具有良好的耐高温、耐低温、重量轻、强度高、抗酸性、抗碱性，以及良好的生物相容性，因此，具有广泛的用途。例如，近年建设的港珠澳大桥、高铁，研制的国产大飞机、航天飞行器及蛟龙号载人潜水器都有钛的身影。我国攀西地区钛资源储量占世界钛资源储量的30％以上，居世界第一。攀西可回收钛资源主要以钛铁矿的形式存在于钒钛磁铁矿中，由于现有分选工艺及矿石贫、细、杂特点，分选过程中产生了大量的超细粒钛铁矿。超细粒级(-0.020mm)钛铁矿因无法有效回收且会恶化较粗粒级(+0.020mm)钛铁矿的分选，为此，在分选较粗粒级钛铁矿前，超细粒钛铁矿通过斜板浓密机而作为溢流产品矿泥进入尾矿，造成了钛资源的大量流失。目前，超细粒矿物的回收一直被认为是选矿界的难题，对于超细粒钛铁矿的回收，仍处于初期的研究阶段，主要包括“离心重选-浮选(机)”、“悬振选矿-浮选(机)”、“平环磁选-浮选(机)”。以上分选方法在实验室条件下均取得了比较理想的分选指标。但由于重选处理量低、磁选高磁场激磁能耗的问题。有待进一步研究改进。因此，亟需一种可连续生产、低成本及符合可持续发展的工艺，来回收超细粒钛铁矿。
技术实现思路
针对超细粒钛铁矿回收困难，以及现有开发技术的局限性，本专利技术提供了一种超细粒钛铁矿物料预富集及精选工艺，该方法具有能耗低、效率高、易转化为生产实践等特点，在保证精矿产品质量的前提下，实现超细粒钛铁矿的高效回收。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：超细粒钛铁矿物料预富集及精选工艺，所述工艺包括以下步骤：(1)超细粒钛铁矿磁选预富集；超细粒钛铁矿物料磁选预富集依次包括第一段磁选和第二段磁选，所述第一段磁选依次包括中磁预选Ⅰ和超导磁选Ⅰ，第二段磁选依次包括中磁预选Ⅱ和超导磁选Ⅱ，其中，中磁预选Ⅰ的尾矿给入超导磁选Ⅰ；超导磁选Ⅰ的精矿再磨后给入中磁预选Ⅱ；中磁预选Ⅱ的尾矿给入超导磁选Ⅱ；中磁预选Ⅰ和中磁预选Ⅱ的精矿合并并经过弱磁分选除铁后与超导磁选Ⅱ的精矿合并成为钛铁矿预富集精矿，超导磁选Ⅰ和超导磁选Ⅱ的尾矿合并作为尾矿；作为优选，本专利技术步骤(1)所述超细粒钛铁矿物料粒度为-0.020mm占50％～80％；物料浓度为≤15％；物料TiO2品位为6％～12％。物料浓度控制为小于15％。因为基于研究处理的矿样的实际浓度(3～5％)，在矿山现场，超细粒矿样难以进一步浓缩，试验时浓缩后及研究过程中发现，浓缩后浓度不能大于15％，否则指标会变差，浓度越小越有利于分选指标，但浓度太低，设备的处理量就会变小，对于常导磁选机(普通磁选机)根本无法经济地处理这么低浓度的矿样。关于为何选择物料TiO2品位6～12％，是因为，若是品位太低，低于6％，即为尾矿，没必要再进行分选，若是高于12％，利用磁选预富集的必要性就不太大，可直接进行第二步的浮选。作为优选，本专利技术步骤(1)所述的两次中磁预选的设备为筒式磁选机或平板磁选机，磁场强度为320kA/m～640kA/m；所述的两次超导磁选的设备为超导磁选机，磁场强度为1440kA/m～2400kA/m；所述的弱磁分选的设备为筒式磁选机，磁场强度为100kA/m～200kA/m。关于步骤(1)所述的两次中磁预选的设备的磁场强度为320kA/m～640kA/m的磁场范围的选择，专利技术人主要是基于如下三点的分析验证进行选择的：①在该大部分为-0.020mm的物料中，物料中含有大量小于0.010mm，即-0.010mm的强磁性铁矿物，这两段中磁预选都是为了提前除去这些强磁性铁矿物而设置的，防止强磁性铁矿物进入超导磁选机；设备的磁场强度弱了，-0.010mm的强磁性铁矿物无法被吸住，磁场强度强了，一些钛铁矿也会随强磁性铁矿物一块进入次Fe精矿；②对于+0.010mm的强磁性铁矿物的回收一般来说可以使用弱一点的磁场，强磁性铁矿物即可被吸住，这里使用的磁场范围是理论研究和试验后专门针对-0.010mm的强磁性铁矿物而设定的；③现有文献中一般都是弱磁场除强磁性铁矿物，使用的磁场强度通常不高于200kA/m，本专利技术基于既要有效去除-0.010mm的强磁性铁矿物，还要避免钛铁矿伴随强磁性铁矿物一同进入次Fe精矿，经过多次理论计算和大量试验验证，最终定义了专利中的磁场大小320kA/m～640kA/m来除铁。关于步骤(1)中所述的两次超导磁选的设备为超导磁选机，磁场强度为1440kA/m～2400kA/m的选择，常导磁选机可以产生的理论最大磁场不大于1440kA/m，而超导磁选机可以产生的最大磁场为4000kA/m，且能耗仅为常导磁选机的1/10，利用这种高磁场(＞1440kA/m)可实现超细粒钛铁矿分选，超导磁选机目前多用于非金属矿的除铁，目前还未有报道用于稀有金属矿物(钛铁矿)的预富集。本专利技术步骤(1)所述的再磨的设备为搅拌磨，磨矿产品细度为-0.020mm占80％～95％。经过试验发现，若是细度低于80％，物料中的脉石较粗，脉石不能被抛除，会影响最终产品的TiO2品位；若是细度高于95％，产品过细，就会影响(恶化)后续的浮选工艺，则影响最终产品的TiO2回收率，此外，也会增加磨矿成本，故优选了这个细度范围。(2)钛铁矿预富集精矿浮选精选；将步骤(1)得到的钛铁矿预富集精矿依次经过粗选、扫选和精选工艺进行处理，其中，所述粗选使用浮选机，扫选和精选均使用浮选柱；粗选的尾矿进入扫选，经过一次扫选后得到浮选尾矿，粗选精矿和扫选精矿合并后经过两次或三次精选得到钛铁矿精矿。本专利技术步骤(2)中粗选、扫选和精选中，使用的浮选药剂包括水玻璃、硫酸、硝酸铅、羟肟酸、油酸钠、2#油；各浮选药剂具有协同作用。现有技术中，浮选药剂可以有多种组合方式，不同的组合方式产生的效果差别很大，往往需要经过多次理论分析和大量试验验证后，才能确认最佳组合，并产生协同效应；专利技术人首次将以上六种浮选药剂进行组合，产生了协同效应，成功实现超细粒级钛铁矿的分选。具体配合方式是：首先，水玻璃和硫酸首先作为分散剂和pH调整剂，为后期活化浮选提供适宜的矿浆环境；其次，活化剂硝酸铅配合捕收剂羟肟酸提高矿物浮选的选择性，保证精矿产品品位，同时，配合油酸钠，增大浮选过程的捕收能力，保证精矿产品的回收率；最后，2#油协助羟肟酸和油酸钠，实现矿物颗粒的上浮回收。在六种药剂的协同配合下，最终实现了超细粒钛铁矿矿物颗粒的高效回收。本专利技术步骤(1)磁选和步骤(2)浮选有机结合；钛铁矿磁选预富集为钛铁矿浮选提供了合适的入浮原料，钛铁矿浮选验证了“中磁预选-超导磁选-磨矿-中磁预选-超导磁选”方案的可行性。本专利技术所得最终钛精矿TiO2品位大于47％，回收率大于40％，彻底改变了现有技术中的这种小于20微米粒级的钛铁矿还没有被有效分选而被直接丢弃的现状，而且，对这种小于20微米粒级的钛铁矿分选后的效果甚至已经达到了目前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.超细粒钛铁矿物料预富集及精选工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：/n(1)超细粒钛铁矿物料磁选预富集；/n超细粒钛铁矿物料磁选预富集依次包括第一段磁选和第二段磁选，所述第一段磁选依次包括中磁预选Ⅰ和超导磁选Ⅰ，第二段磁选依次包括中磁预选Ⅱ和超导磁选Ⅱ，其中，中磁预选Ⅰ的尾矿给入超导磁选Ⅰ；超导磁选Ⅰ的精矿再磨后给入中磁预选Ⅱ；中磁预选Ⅱ的尾矿给入超导磁选Ⅱ；中磁预选Ⅰ和中磁预选Ⅱ的精矿合并并经过弱磁分选除铁后与超导磁选Ⅱ的精矿合并成为钛铁矿预富集精矿，超导磁选Ⅰ和超导磁选Ⅱ的尾矿合并作为尾矿；/n(2)钛铁矿预富集精矿浮选精选；/n将步骤(1)得到的钛铁矿预富集精矿依次经过粗选、扫选和精选工艺进行处理，其中，所述粗选使用浮选机，扫选和精选均使用浮选柱；粗选的尾矿进入扫选，经过一次扫选后得到浮选尾矿，粗选精矿和扫选精矿合并后经过两次或三次精选得到钛铁矿精矿。/n

【技术特征摘要】
1.超细粒钛铁矿物料预富集及精选工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：
(1)超细粒钛铁矿物料磁选预富集；
超细粒钛铁矿物料磁选预富集依次包括第一段磁选和第二段磁选，所述第一段磁选依次包括中磁预选Ⅰ和超导磁选Ⅰ，第二段磁选依次包括中磁预选Ⅱ和超导磁选Ⅱ，其中，中磁预选Ⅰ的尾矿给入超导磁选Ⅰ；超导磁选Ⅰ的精矿再磨后给入中磁预选Ⅱ；中磁预选Ⅱ的尾矿给入超导磁选Ⅱ；中磁预选Ⅰ和中磁预选Ⅱ的精矿合并并经过弱磁分选除铁后与超导磁选Ⅱ的精矿合并成为钛铁矿预富集精矿，超导磁选Ⅰ和超导磁选Ⅱ的尾矿合并作为尾矿；
(2)钛铁矿预富集精矿浮选精选；
将步骤(1)得到的钛铁矿预富集精矿依次经过粗选、扫选和精选工艺进行处理，其中，所述粗选使用浮选机，扫选和精选均使用浮选柱；粗选的尾矿进入扫选，经过一次扫选后得到浮选尾矿，粗选精矿和扫选精矿合并后经过两次或三次精选得到钛铁矿精矿。


2.如权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤(1)中所述超细粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：马仲英，
申请(专利权)人：江苏旌凯中科超导高技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32