[0001]
本发明属于矿山开采技术领域，具体涉及一种利用钛铁矿尾砂提取钛精矿和铁精矿的方法。
背景技术：
[0002]
钛铁矿是铁和钛的氧化物矿物，又称钛磁铁矿，是提炼钛的主要矿石。钛铁矿很重，灰到黑色，具有一点金属光泽。晶体一般为板状，晶体集合在一起为块状或粒状，成分为fetio3，tio2含量52.66%，是提取钛和二氧化钛的主要矿物。中国四川攀枝花铁矿中，钛铁矿分布于磁铁矿颗粒之间或裂理中，并形成大型矿床。
[0003]
钛铁矿尾砂是选矿厂在将矿石磨细，选取有用成分后排放的废弃物。一般是选矿厂排放的
尾矿矿浆经自然脱水后形成的固体废物，钛铁矿尾砂中固体工业废料的主要成分,可视为一种复合的硅酸盐\碳酸盐等矿物材料.尾矿中主要有用组分的含量称为尾矿品位，钛铁矿尾砂中，通常仍然含有少量有用矿石。
技术实现要素：
[0004]
为克服现有技术存在的技术缺陷，本发明公开了一种利用钛铁矿尾砂提取钛精矿和铁精矿的方法。
[0005]
本发明所述一种利用钛铁矿尾砂提取钛精矿和铁精矿的方法，其特征在于，包括如下步骤：s1进料后进行第一次球磨分离，使矿石粒径达0.3毫米以下，完成后进行第一次磁选；s2第一次磁选后，通过磁选的矿石进行第二次球磨分离，使矿石粒径达到0.15-0.25毫米，再进行第二次磁选；通过第二次磁选得到铁精矿粉；s3未通过第一次磁选和第二次磁选的尾砂送入滚筒筛，将尾砂中较大粒径的矿石和较小粒径的沙砾分离；s4分离出的矿石送入永磁机，对矿石进行磁化及吸附，磁化具备磁性的矿石被吸出；吸出后的矿石送入螺旋流程进行矿石分级；s5矿砂分离后的矿石进行粗选，通过粗选后的矿石进行精选，通过精选的矿石进行第三次磁选后得到钛精矿粉。
[0006]
优先的，所述步骤s5中，未通过精选的矿石返回到
螺旋溜槽重新进行矿砂分离及后续s5步骤。
[0007]
优先的，所述步骤s5 中，未通过粗选的矿石进行第一次扫选，通过第一次扫选的矿石进行所述精选，未通过第一次扫选的矿石继续进行第二次扫选，通过第二次扫选的矿石为钛中矿粉。
[0008]
优先的，未通过第二次
采选的矿石重新送入所述第一次扫选。
[0009]
优先的，所述步骤s4中的螺旋流程采用螺旋溜槽实现。。
[0010]
采用本发明所述利用钛铁矿尾砂提取钛精矿和铁精矿的方法，可以同时从尾砂矿
中提取钛精矿和铁精矿，通过对尾砂的进一步处理提高了矿石利用率，并减少了尾砂排放量，具有显著的经济效益和环保效益。
附图说明
[0011]
图1为本发明所述利用钛铁矿尾砂提取钛精矿和铁精矿的方法的一种具体实施方式示意图，图2为通过磁选后的矿粉中矿物含量随粒度的变化示意图，横坐标表示矿粉的目数，纵坐标为矿物含量百分比。
具体实施方式
[0012]
下面对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
[0013]
本发明所述利用钛铁矿尾砂提取钛精矿和铁精矿的方法，其特征在于，包括如下步骤：s1进料后进行第一次球磨分离，使矿石粒径达到0.3毫米以下，完成后进行第一次磁选；磁选是利用尾砂中矿物磁导率的不同，使它们通过一个磁场，由于不同矿物对磁场的反应不同，磁导率高的含铁矿物被磁盘吸起，再失磁就掉下来，经过集料漏斗将其收集，磁导率低的不被吸起，留在物料中或随转动着的皮带，作为尾矿带出去而得以分离。
[0014]
s2第一次磁选后，通过磁选的矿石进行第二次球磨分离，使矿石粒径进一步减小，一般为0.15-0.25毫米，再进行第二次磁选；通过第二次磁选得到铁精矿粉；通过两次球磨分离，使矿石变成矿粉，含钛和含铁矿粉纯度提高，更容易被磁选分离。两次球磨分离后，矿粉可以进一步粉碎至80-100目。
[0015]
s3未通过第一次磁选和第二次磁选的尾砂送入滚筒筛，将尾砂中较大粒径的矿石和较小粒径的沙砾分离；通过滚筒筛进一步分离矿石和其中的沙砾，滚筒装置倾斜安装于机架上。电动机经减速机与滚筒装置通过联轴器连接在一起，驱动滚筒装置绕其轴线转动。当物料进入滚筒装置后，由于滚筒装置的倾斜与转动，使筛面上的物料翻转与滚动，使合格物料（筛下产品）经滚筒后端底部的出料口排出，不合格的物料（筛上产品）经滚筒尾部的排料口排出。由于物料在滚筒内的翻转、滚动，使卡在筛孔中的物料可被弹出，防止筛孔堵塞。
[0016]
s4分离出的矿石送入永磁机，对矿石进行磁化及吸附，磁化具备磁性的矿石被吸出；吸出后的矿石送入螺旋溜槽进行矿石分级；永磁机对进入其内部磁化腔的具备磁性元素的矿石如铁矿、钛矿等进行磁化，进行永磁磁化的矿石磁性增强并能保持一段足够长时间，磁化后的矿石被吸出。磁选机可以采用磁场强度约1特斯拉的湿式平板永磁选机磁选精矿粒度组成见表1；由于是永磁选抛尾实验，因此只对收得精矿进行了有价元素化学检测，综合考虑攀枝花
钒钛磁铁矿特性及原矿中fe分布状态，对细粒级永磁精矿进行钒元素检测，其检测结果见表2；永磁精矿中有价元素在各粒级中的分布情况见表3。
[0017]
从表1、表2、表3可知：
①
通过永磁选抛尾，永磁精矿品位均有明显上升，永磁精选能有效提升精矿fe、ti品位。
[0018]
②?
通过永磁精选，得到永磁精矿中tio2和feo赋存状态仍呈正相关性，fe2o3在精矿中也基本不随粒度变化而变化，稳定在5
±
0.5%。相对于原矿，永磁精矿中tio2含量均呈明显增大，但随粒度变化，其增长量变化较大，粒度越细，其增长量越大，从+20目增长17.53%上升到-100目增长97.97%。且随着粒度变细，永磁精矿中tio2和feo品位呈明显上升趋势，比较-100目永磁精矿和+20目永磁精矿中tio2品位增加3.05倍，feo品位增加1.07倍。因此在后期永磁精矿铁、钛分离时，建议将精矿磨细至60目以下再进行分选。feo、tio2、fe2o3变化随粒度变化情况见图2。
[0019]
③
永磁精矿中的有价元素fe、ti依然集中在粒度偏细的矿物中，其中0.5mm以下矿物占总矿物量的72.69%，但其中ti占总量的87.39%，fe占总量的80.59%。综合考虑到工业试验过程中细粒级永磁精矿收集量不足等因素，细粒级钛精矿中有价元素所占比重将会进一步增加。
[0020]
④?
永磁精矿中feo含量远比tio2含量高，不同粒度其差值不一致，随着粒度变细，其含量从8.76%增加至17.15%。根据钛铁矿相的结构式（feo.tio2）可知，在钛铁矿相中feo质量和tio2质量应该基本一致。因引说明永磁精矿中可能存在一定量的磁铁矿相。因此要提升钛精矿品位，应综合考虑永磁精矿中磁铁矿相的分离技术。
[0021]
⑤?
永磁精矿中综合矿tio2含量和feo含量均偏低，和分级后各粒级tio2含量和feo含量平均加合相差较大，其中tio2相差2.08%，feo相差3.26%。与永磁精矿取样不均匀有一定关系；总体来看分级后加权平均更具有说服力，更接近理论值。
[0022]
⑥?
细粒级永磁精矿中钒含量较低，提取价值不高，同时也不会对钛精矿造成质量影响。
[0023]
螺旋流程可以采用螺旋溜槽实现，螺旋溜槽的工作特点是在槽中的末端分别截取精、中、尾矿。螺旋槽是设备的主体部件，由玻璃钢制成的螺旋片用螺栓连接而成。在螺旋槽的内表面涂以耐磨衬里，通常是聚氨酯耐磨胶或掺入人造金刚砂的环氧树脂。在糊制螺旋槽体的同时在内表面带上含辉绿岩粉的耐磨层。在螺旋槽的上方有分矿器和给矿槽；下部有产物截取器和接矿槽。整个设备用槽钢垂直地架起。
[0024]
典型的螺旋溜槽由给矿匀分器、给矿槽、螺旋槽、产品截取槽、接矿斗和槽支架六个部分组成。以烟台鑫海厂生产的螺旋溜槽为例，由螺旋片组成的螺旋槽是主要部件。螺旋片是由玻璃钢(玻璃纤维增强塑料)制成,借螺栓联接在一起，玻璃钢螺旋片质轻而坚固。槽的首端设有多管式给矿匀分器,分矿均匀,控制简便。矿粉加入适量水后，匀分的矿浆通过给矿柑缓慢地给到螺旋槽面上。螺旋槽的尾端装有阀块式产品截取槽,将已分选的矿流按品位分成几种产品。用调节阀块的位置来改变各产品的截取宽度。接矿斗是一同心环形筒,将已截取的多股矿流按产品分别汇集导出。
[0025]
s5通过螺旋溜槽进行矿石分级后的矿石进行粗选，通过粗选后的矿石进行精选，通过精选的矿石进行第三次磁选后得到钛精矿粉。
[0026]
粗选常采用重选或
浮选法来大量抛尾和脱除矿泥，获得粗精矿，抛尾可以减少进入精选阶段的矿量，提高选矿处理能力，降低选矿成本，脱泥可以降低矿泥对后续选别过程的影响。
[0027]
粗选可以采用永磁全流程，以铸铁螺旋、螺旋溜槽和shp型永磁选机等为主要设备的重-磁联合粗选工艺流程，永磁选机对细粒级钛铁矿能较好地回收，电选尾矿品位高。
[0028]
重选作业可以采用gl螺旋全流程（gl螺旋-粗粒磨矿-浮选-电选的流程），全粒级选别，电选生产正常，精矿产率和回收率均较高且具有一定的脱泥作用。
[0029]
粗选指选矿时将入选的矿物原料进行初步分选的作业。粗选产品尚不是合格产品，还需要继续进行分选。
[0030]
精选为了提高粗选精矿的有用成分含量，使之达到工业的质量要求，进一步对粗精矿进行富集的选别作业。
[0031]
选矿时，从粗选尾矿中进一步回收有用成分的选别作业称扫选。
[0032]
为进一步提高矿石回收率，所述步骤s5中，未通过精选的矿石返回到螺旋溜槽重新进行矿砂分离及后续s5步骤。
[0033]
一个优选实施方式中，所述步骤s5 中，未通过粗选的矿石进行第一次扫选，通过第一次扫选的矿石进行所述精选，未通过第一次扫选的矿石继续进行第二次扫选，通过第二次扫选的矿石为钛中矿粉。通过这种处理方式，可以进一步获取钛中矿粉。未通过第二次采选的矿石也可以重新送入所述第一次扫选。
[0034]
采用本发明所述利用钛铁矿尾砂提取钛精矿和铁精矿的方法，可以同时从尾砂矿中提取钛精矿和铁精矿，通过对尾砂的进一步处理提高了矿石利用率，并减少了尾砂排放
量，具有显著的经济效益和环保效益。
[0035]
前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。技术特征：
1.一种利用钛铁矿尾砂提取钛精矿和铁精矿的方法，其特征在于，包括如下步骤：s1进料后进行第一次球磨分离，使矿石粒径达0.3毫米以下，完成后进行第一次磁选；s2第一次磁选后，通过磁选的矿石进行第二次球磨分离，使矿石粒径达到0.15-0.25毫米，再进行第二次磁选；通过第二次磁选得到铁精矿粉；s3未通过第一次磁选和第二次磁选的尾砂送入滚筒筛，将尾砂中较大粒径的矿石和较小粒径的沙砾分离；s4分离出的矿石送入永磁机，对矿石进行磁化及吸附，磁化具备磁性的矿石被吸出；吸出后的矿石送入螺旋流程进行矿石分级；s5矿砂分离后的矿石进行粗选，通过粗选后的矿石进行精选，通过精选的矿石进行第三次磁选后得到钛精矿粉。2.如权利要求1所述的利用钛铁矿尾砂提取钛精矿和铁精矿的方法，其特征在于，所述步骤s5中，未通过精选的矿石返回到螺旋溜槽重新进行矿砂分离及后续s5步骤。3.如权利要求1所述的利用钛铁矿尾砂提取钛精矿和铁精矿的方法，其特征在于，所述步骤s5 中，未通过粗选的矿石进行第一次扫选，通过第一次扫选的矿石进行所述精选，未通过第一次扫选的矿石继续进行第二次扫选，通过第二次扫选的矿石为钛中矿粉。4.如权利要求3所述的利用钛铁矿尾砂提取钛精矿和铁精矿的方法，其特征在于，未通过第二次采选的矿石重新送入所述第一次扫选。5.如权利要求1所述的利用钛铁矿尾砂提取钛精矿和铁精矿的方法，其特征在于，所述步骤s4中的螺旋流程采用螺旋溜槽实现。
技术总结
一种利用钛铁矿尾砂提取钛精矿和铁精矿的方法，包括如下步骤：S1进料后进行第一次球磨分离，完成后进行第一次磁选；S2第一次磁选后，通过磁选的矿石进行第二次球磨分离；S3未通过第一次磁选和第二次磁选的尾砂送入滚筒筛；S4分离出的矿石送入永磁机，对矿石进行磁化及吸附，磁化具备磁性的矿石被吸出；吸出后的矿石进行矿石分级；S5矿砂分离后的矿石进行粗选，通过粗选后的矿石进行精选，通过精选的矿石进行第三次磁选后得到钛精矿粉。本发明可以同时从尾砂矿中提取钛精矿和铁精矿，通过对尾砂的进一步处理提高了矿石利用率，并减少了尾砂排放量，具有显著的经济效益和环保效益。具有显著的经济效益和环保效益。具有显著的经济效益和环保效益。
技术研发人员：吴帆超
受保护的技术使用者：攀枝花合润再生资源综合利用有限公司
技术研发日：2020.09.21
技术公布日：2021/2/2
声明：
“利用钛铁矿尾砂提取钛精矿和铁精矿的方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：攀枝花合润再生资源综合利用有限公司
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2024年05月24日 ~ 26日 
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