一种从含铬钛中矿综合回收铬铁矿的方法技术

本发明专利技术公开了一种从含铬钛中矿综合回收铬铁矿的方法，所述钛中矿中包括钛铁矿和铬铁矿；包括以下步骤：S1.将含铬钛中矿与还原剂接触，进行深度还原，使所述钛铁矿中的Fe

【技术实现步骤摘要】
一种从含铬钛中矿综合回收铬铁矿的方法
本专利技术属于冶金和矿物加工
，具体涉及了一种从含铬钛中矿综合回收铬铁矿的方法。
技术介绍
铬铁矿是岩浆作用的矿物，常产于超基性岩中，与橄榄石共生；也见于砂矿中，是发展冶金、国防、化工等工业不可缺少的矿产资源。铬铁矿外表看来很像磁铁矿，一般呈块状或粒状的集合体。在冶金工业上，铬铁矿主要用来生产铬铁合金和金属铬。铬铁合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢。金属铬主要用于与钴、镍、钨等元素冶炼特种合金。由于铬铁矿的熔点高达1900～2050℃，在高温下能够保持体积不变，而且跟任何矿渣不起任何反应，因此它可作为耐火材料用作炼钢炉及有色金属冶炼炉的炉衬。在耐火材料方面，铬铁矿用来制造铬砖，铬镁砖和其他特殊耐火材料。铬铁矿是短缺矿种，储量少、产量低，其产地主要为巴西和古巴，生产国则主要是印度、伊朗、巴基斯坦、阿曼、津巴布韦、土耳其和南非，共占世界产量的80％，其中南非一国的产量便占40％。而中国目前尚未发现有储量大于500万t的大型铬铁矿床，就是储量超过100万t的中型矿床也只有4个，它们是西藏的罗布莎、甘肃的大道尔吉、新疆的萨尔托海、内蒙古的贺根山(3756矿)。其余均为储量在100万t以下的小型矿床。我国铬矿资源贫乏，且具有区域分布差异明显、矿床规模小、分布零散、矿床成因类型单一以及冶金级矿石所占比例不高的特点，同时开发利用条件差，露天采矿少，小而易采的富铬铁矿均已采完。上述特点造成我国当前铬矿资源形势非常严峻，一方面探明储量逐年减少，将面临枯竭的危险，另一方面铬铁合金的产量逐年增加，但铬铁矿产量却难以满足国内市场的需求，只能依靠不断地增加进口来缓解市场压力。因此，为了摆脱当前的不利局面，从海滨砂矿中综合回收铬铁矿具有重大的意义。海滨砂矿是最具工业价值的钛砂矿床，世界上30％的钛铁矿都来自于海滨砂矿。海滨重砂矿含铬是一个普遍现象，而且这类型的钛资源在全球范围储量很大，铬铁矿与钛铁矿、金红石、锆英石等重矿物共生，在回收钛精矿、金红石、锆英砂的同时，铬铁矿是海滨重砂矿钛资开釆的副产品。钛铁矿和金红石是生产氯化法钛白、高端专用钛白、海绵钛、金属钛、钛材等的主要原料，这些产品对原料钛铁矿要求很高，尤其是原料中的共生杂质元素。钛铁矿中铬一般以铬铁矿的形式存在，铬元素等其它杂质元素的存在，会影响使用钛铁矿生产的产品的品质。一般的讲，如有微量的铁、钴、铬、铜等杂质混入钛白粉中，会致使钛白粉的白度降低，这是由于其杂质的离子，尤其是金属离子的存在，会使钛白粉的晶体结构变扭曲而失去对称性而产生作用的缘故，而金红石型钛白粉对杂质的出现更为敏感，其中钛铁矿中铬(Cr2O3)含量高于0.15％时，将无法用于生产氯化法钛白的原料以及其它高端钛产品。由于钛铁矿与铬铁矿的比重和磁性物理性质相近(如表1)，海滨重砂矿采用常规的重选、磁选或两者联合的回收方式时，并不能很好将钛铁矿中的铬铁矿分离出去，很难获得合格的钛精矿和铬铁矿，常以含铬钛中矿的形式富集。虽然含铬钛中矿中的铬一般以铬铁矿的形式存在，属于单体解离矿物，但是，从含铬钛中矿中回收铬铁矿一直是物理分选的难题。表1弱磁脉石矿物和钛铁矿的物理特性矿物磁性(X10-9M3/Kg)比重(g/cm3)导电性钛铁矿(FeTiO3)～315～4.6导体铬铁矿((Fe,Mg)Cr2O4)～287～4.5导体中国专利CN103316761B公开了一种含有钛铁矿和铬铁矿矿石的分离方法，该专利主要针对含有钛铁矿和铬铁矿的海滨重砂矿，通过矿石预选别富集钛铁矿和铬铁矿成含铬钛中矿、氧化焙烧改变钛铁矿磁性、磁选进行铬铁矿与钛铁矿分离获得铬铁矿与钛精矿。澳大利亚Austpac资源公司研究两种钛铁矿磁化焙烧方法，分别叫作ERMS焙烧法和LTR焙烧法。ERMS焙烧法(US5595347“ProcessforSeparatingIlmenite”)是高温(750～950℃)下控制氧分压焙烧钛铁矿60min左右，焙烧矿在缺氧条件下冷却。焙烧使钛铁矿磁化率增加，矿中TiO2被金红石化具有酸不溶性，焙烧矿易于磁选除去脉石矿物提高钛精矿质量。这种焙烧精矿适用于制造人造金红石或熔炼钛渣。LTR焙烧法是在低于650℃的低温下焙烧钛铁矿20～30min，焙烧使钛铁矿磁化率增加，矿中TiO2未被金红石化具有酸溶性，焙烧矿也易于磁选除去脉石矿物提高钛精矿质量。这种焙烧精矿适用于硫酸法生产钛白。ERMS焙烧法是强氧化-弱还原焙烧，焙烧矿用于盐酸浸出法制造人造金红石。王墨等“国外某钛铁矿精选试验研究”(2015昆明理工大学硕士学位论文)将钛铁矿和铬铁矿的混合粗精矿，采用回转窑、流态化床或沸腾炉在焙烧工艺参数为操作温度770℃、进料速效为3.0Kg/h、对应平均停留时间为36分钟进行氧化焙烧，自然冷却，可以很好的富集钛。对氧化焙烧富集后的矿物在磁场为0.3t的干式磁选机上进行干选，可以得到钛品位为47.94％，回收率78.52％，含Cr2O3为0.23％的钛精矿。因此，如何回收含铬钛中矿中的铬铁矿，研究新技术和新工艺对铬铁矿进行综合回收，尤其是钛铁矿中含量相对较低的铬铁矿，得到优质的铬铁矿，对铬铁矿及钛产业的发展都具有极其重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为解决现有技术的不足而提供一种从含铬钛中矿综合回收铬铁矿的方法。本专利技术的目的是以下述技术方案实现的：一种从含铬钛中矿综合回收铬铁矿的方法，所述钛中矿中包括钛铁矿和铬铁矿；包括以下步骤：S1.将含铬钛中矿与还原剂接触，进行深度还原，使所述钛铁矿中的Fe2+和/或Fe3+全部或部分还原为Fe0，而铬铁矿中的Fe2+和/或Fe3+保持未还原状态，得到还原含铬钛中矿；S2.对所述还原含铬钛中矿进行磁选，分离得到还原钛铁物料和含铬磁选尾矿；S3.对所述含铬磁选尾矿进一步分离处理，得到铬铁矿。优选的，所述含铬钛中矿包括钛矿物、铁矿物、铬铁矿，以及选自铬铁尖晶石、钛辉石、石榴籽石、锆英石、石英、斜长石、高岭石和绿泥石中的至少一种矿物组合。优选的，步骤S2所述磁选磁场强度800～4000GS；优选的，步骤S2所述磁选流程为：首先对所述还原含铬钛中矿进行粗选，得到强磁性粗选精矿和弱/非磁性粗选尾矿；然后对弱/非磁性粗选尾矿进行至少一次扫选，得到含铬磁选尾矿；或；对强磁性粗选精矿进行至少一次精选，得到弱/非磁性精选尾矿，将所述弱/非磁性粗选尾矿和所述弱/非磁性精选尾矿合并，得到含铬磁选尾矿。优选的，步骤S3所述分离处理方法为选自风选、重选、水洗、浮选、磁选或分级的其中一种或多种联合方法。优选的，所述步骤S3采用磁选时，磁选磁场强度大于4000GS。优选的，所述还原钛铁物料的金属化率为5～95％，所述金属化率为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从含铬钛中矿综合回收铬铁矿的方法，所述含铬钛中矿中包括钛铁矿和铬铁矿；其特征在于，包括以下步骤：/nS1.将含铬钛中矿与还原剂接触，进行深度还原，使所述钛铁矿中的Fe

【技术特征摘要】
1.一种从含铬钛中矿综合回收铬铁矿的方法，所述含铬钛中矿中包括钛铁矿和铬铁矿；其特征在于，包括以下步骤：
S1.将含铬钛中矿与还原剂接触，进行深度还原，使所述钛铁矿中的Fe2+和/或Fe3+全部或部分还原为Fe0，而铬铁矿中的Fe2+和/或Fe3+保持未还原状态，得到还原含铬钛中矿；
S2.对所述还原含铬钛中矿进行磁选，分离得到还原钛铁物料和含铬磁选尾矿；
S3.对所述含铬磁选尾矿进一步分离处理，得到铬铁矿。


2.如权利要求1所述的从含铬钛中矿综合回收铬铁矿的方法，其特征在于，
所述含铬钛中矿包括钛矿物、铁矿物、铬铁矿，以及选自铬铁尖晶石、钛辉石、石榴籽石、锆英石、石英、斜长石、高岭石和绿泥石中的至少一种矿物组合。


3.如权利要求1所述的从含铬钛中矿综合回收铬铁矿的方法，其特征在于，
步骤S2所述磁选磁场强度800～4000GS；
步骤S2所述磁选流程为：
首先对所述还原含铬钛中矿进行粗选，得到强磁性粗选精矿和弱/非磁性粗选尾矿；
然后对弱/非磁性粗选尾矿进行至少一次扫选，得到含铬磁选尾矿；或；对强磁性粗选精矿进行至少一次精选，得到弱/非磁性精选尾矿，将所述弱/非磁性粗选尾矿和所述弱/非磁性精选尾矿合并，得到含铬磁选尾矿。

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【专利技术属性】
技术研发人员：陈建立，李珍珍，陈树忠，贺高峰，豆君，
申请(专利权)人：河南佰利联新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41