CN116037321B - 一种钛铁矿降铬的选矿方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于钛铁矿技术领域，提供一种钛铁矿降铬的选矿方法，包括通过浮选药剂对脱泥钛粗精矿进行正浮选；所述脱泥钛粗精矿是将含铬钛铁矿调浆至浓度为45wt％～70wt％后淘洗脱泥得到；所述浮选药剂中，包括：作为调整剂2的氟化钠或氢氟酸、作为捕收剂的十二烷基双磷酸脂、柴油、磺酸盐和松油醇的复配药剂，且所述调整剂2在pH值为1～2的条件下引入。本发明结合高浓度淘洗脱泥‑正浮选钛铁矿的工序和特定的浮选药剂，大幅降低了钛精矿中铬铁矿的杂质含量，也保证了钛精矿二氧化钛的较高回收率，且本发明的选矿方法中不经过氧化焙烧，投资成本和能耗较低，易于工业化。

Description

一种钛铁矿降铬的选矿方法

技术领域

本发明涉及钛铁矿技术领域，尤其涉及一种钛铁矿降铬的选矿方法。

背景技术

钛铁矿是生产氯化法钛白、高端专用钛白、海绵钛、金属钛或者钛材等的主要原料，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。如微量的铬进入钛白粉中，会致使钛白粉的白度降低。而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钛白粉产品的品质。由于钛铁矿与铬铁矿的比重和磁性物理性质相近，海滨重砂矿采用常规的重选、磁选或两者联合的回收方式，但是这种回收方式并不能很好将钛铁矿中的铬铁矿分离出去，因此，很难获得含铬合格的钛精矿，铬铁矿和钛铁矿的物理分选难度极大。

为了将钛铁矿中的铬铁矿分离，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，该技术主要针对含有钛铁矿和铬铁矿的海滨重砂矿，通过矿石预选富集钛铁矿和铬铁矿得到含铬钛中矿，含铬钛中矿经过氧化焙烧改变钛铁矿磁性，增大钛铁矿和铬铁矿的比磁化系数差异，再通过中强磁磁选进行铬铁矿与钛铁矿分离获得铬铁矿与钛精矿。还有人采用回转窑、流态化床或沸腾炉将钛铁矿和铬铁矿的混合粗精矿进行氧化焙烧，自然冷却，可以很好的富集钛，其中，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。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。

但是现有技术中针对钛铁矿和铬铁矿的分离仅有一种方法，即氧化焙烧-中强磁磁选方法，本质上来说，该方法通过高温焙烧改变了铬铁矿的比磁化系数，已不是物理分选的范畴，且该方法能耗较高、工业投资和建设成本高，不利于工业化；而且由于该方法的局限性，要进一步降低钛精矿中的铬含量，难度极大且成本会明显增加。

鉴于此，提出本发明。

发明内容

本发明提供一种钛铁矿降铬的选矿方法，用以解决现有技术中钛精矿中铬难以通过物理分选的方法进行分离的缺陷，实现既有效降低了钛精矿中铬含量，也保证了钛精矿较高的二氧化钛回收率。

本发明提供一种钛铁矿降铬的选矿方法，包括：通过浮选药剂对脱泥钛粗精矿进行正浮选；

所述脱泥钛粗精矿是将含铬钛铁矿调浆至浓度为45wt％～70wt％后淘洗脱泥得到；

优选地，所述脱泥钛粗精矿是将所述含铬钛铁矿调浆至浓度为50wt％～60wt％后淘洗脱泥得到；

所述淘洗脱泥包括至少1次淘洗脱泥作业；淘洗脱泥后得到细泥和脱泥钛粗精矿。

所述浮选药剂中，包括：作为调整剂2的氟化钠或氢氟酸、作为捕收剂的十二烷基双磷酸脂、柴油、磺酸盐和松油醇的复配药剂；

所述调整剂2在pH值为1～2的条件下引入。

根据本发明提供的一种钛铁矿降铬的选矿方法，所述含铬钛铁矿中，含钛矿物主要为钛铁矿，含铬矿物为铬铁矿；

优选地，所述含铬钛铁矿的二氧化钛品位为40wt％～42wt％，铬品位为1.7wt％～2.5wt％。

所述含铬钛铁矿为经溜槽重选脱泥-弱磁选-强磁选后得到的中等品位钛铁矿。

根据本发明提供的一种钛铁矿降铬的选矿方法，所述脱泥钛粗精矿是将所述含铬钛铁矿调浆后，经过淘洗和螺旋洗矿机脱泥后得到。

根据本发明提供的一种钛铁矿降铬的选矿方法，所述正浮选为：先将脱泥钛粗精矿进行调浆，控制矿浆浓度为15wt％～30wt％，并与浮选药剂混合后，再经过正浮选降铬作业得到铬尾矿和钛精矿。

正浮选降铬作业得到铬尾矿和淘洗脱泥后得到细泥合并为总尾矿；钛精矿为铬含量低于0.1wt％的最终钛精矿。

根据本发明提供的一种钛铁矿降铬的选矿方法，所述正浮选降铬作业包括至少2次粗选作业、至少2次精选作业和至少1次扫选作业。

根据本发明提供的一种钛铁矿降铬的选矿方法，第一次粗选作业的浮选药剂为：1kg/t～12kg/t的调整剂1、100g/t～500g/t的调整剂2、100g/t～1000g/t的捕收剂；

调整剂1为磷酸或硫酸。

本发明的第一次粗选工序是将脱泥钛粗精矿与正浮选降铬药剂进行混合，比如可以采用搅拌的方式进行，优选在两个搅拌装置中依次进行；具体操作为：脱泥钛粗精矿进入第一个搅拌装置，添加调整剂1和调整剂2进行搅拌，混合时间≤5min，混合后进入第二个搅拌装置，然后添加捕收剂进行搅拌，混合时间≤3min。

本发明中的第一次粗选作业得到钛粗精矿1和铬尾矿1。

根据本发明提供的一种钛铁矿降铬的选矿方法，第二次粗选作业的浮选药剂为：50g/t～500g/t的捕收剂。

一般后一次粗选时的药剂添加量要低于前一次，应根据实际情况进行具体选择。此外，当进行第二次及二次以上粗选时，可根据实际情况选择添加药剂的种类，例如，第二次粗选一般只添加捕收剂，但非仅限于此。

当本发明进行多次粗选(≥2次)或扫选时，第二次及以上的粗选或扫选过程中的药剂混合均在浮选机中进行。

本发明中的第二次粗选作业是对第一次粗选作业得到的铬尾矿1进行正浮选，得到钛粗精矿2和铬尾矿2。

根据本发明提供的一种钛铁矿降铬的选矿方法，第一次扫选作业的浮选药剂为：50g/t～200g/t的捕收剂。

本发明中的第一次扫选作业是对第二次粗选作业得到铬尾矿2进行正浮选，得到中矿2和铬尾矿3；其中，中矿2返回至最后一次粗选作业中。

根据本发明提供的一种钛铁矿降铬的选矿方法，第一次精选作业的浮选药剂为：0.1kg/t～2.0kg/t的调整剂1、50g/t～200g/t的调整剂2。

本发明中的第一次精选作业是对每次粗选得到的钛粗精矿合并后的钛粗精矿进行精选作业得到钛粗精矿和中矿1；其中，中矿1返回至最后一次粗选作业中。

根据本发明提供的一种钛铁矿降铬的选矿方法，最后一次精选作业为空白精选，不添加任何浮选药剂。

本发明中的第二次精选作业是对第一次精选作业得到的钛粗精矿进行精选得到钛精矿和中矿3；其中，中矿3返回上一次精选作业中，钛精矿为铬含量低于0.1wt％的最终钛精矿。

本发明提供的一种钛铁矿降铬的选矿方法，如图1所示，通过先进行高浓度淘洗脱泥工序，由于高浓度搅拌的作业环境，显著增加矿物与矿物表面的摩擦作用，提高细泥从矿物表面的脱离效率，为后续正浮选降铬作业创造较好的矿物表面改性环境。降低细泥在矿物表面的罩盖作用，促进浮选药剂的定向疏水-亲水调控作用，不仅有利于提高钛铁矿和铬铁矿的分离效率，而且有利于降低浮选药剂的消耗。进一步地，在正浮选工序中，一方面，通过在强酸性环境下(特别是作为调整剂1的磷酸或硫酸)，引入氟离子，对铬铁矿进行选择性抑制，实现对钛铁矿和铬铁矿表面的进一步清洗，露出清洁表面，另一方面，采用十二烷基双磷酸脂、柴油、磺酸盐和松油醇的复配药剂作为捕收剂，特别是，复配药剂中十二烷基双磷酸脂对钛铁矿具有良好的捕收能力，且磺酸盐有助于十二烷基双磷酸脂在水溶液中的分散性，柴油和松油醇可以进一步提升对较粗颗粒和细粒钛铁矿的捕收；本发明结合高浓度淘洗脱泥-正浮选钛铁矿的工序和特定的浮选药剂，大幅降低了钛精矿中铬铁矿的杂质含量，也保证了钛精矿二氧化钛的较高回收率，具体为：钛精矿二氧化钛回收率为70％～85％，铬品位不高于0.10wt％、二氧化钛品位为48wt％～50wt％。

而且本发明的选矿方法中不经过氧化焙烧，即可将钛铁矿和铬铁矿高效分离的物理分选方法，投资成本和能耗较低，易于工业化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的选矿方法的流程示意图之一；

图2是本发明提供的选矿方法的流程示意图之二。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。

下面结合图2描述本发明的钛铁矿降铬的选矿方法。

实施例1

一种钛铁矿降铬的选矿方法，具体过程为：

原料准备：含铬钛铁矿，为四川某中等品位含铬钛铁矿，矿石中的含钛矿物主要为钛铁矿，含铬矿物为铬铁矿，还含有部分石英、方解石、褐铁矿等。原矿经过螺旋溜槽脱泥-弱磁选-强磁选得到的含铬钛铁矿中二氧化钛品位41.37wt％，铬品位1.78wt％。

如图2所示，所述方法包括以下步骤：

(1)将含铬钛铁矿调浆并控制矿浆的浓度为55wt％进行淘洗作业，再经过螺旋洗矿机进行脱泥，得到细泥和脱泥钛粗精矿；

(2)将步骤(1)得到的脱泥钛粗精矿先调浆控制矿浆浓度为27wt％后与浮选药剂硫酸、氟化钠和BK437(十二烷基双磷酸脂、柴油、磺酸盐和松油醇的复配药剂，采购于北矿化学科技(沧州)有限公司)在两个搅拌装置中依次进行混合，混合后的矿浆进行正浮选降铬粗选1作业，得到铬尾矿1和钛粗精矿1；铬尾矿1与浮选药剂BK437在浮选机中间箱混合，经过粗选2得到铬尾矿2和钛粗精矿2；铬尾矿2与浮选药剂BK437在浮选机中间箱混合，经过扫选得到铬尾矿3和中矿2；中矿2返回至粗选2作业；

(3)将步骤(2)得到的钛粗精矿1和钛粗精矿2合并为钛粗精矿3，钛粗精矿3与浮选药剂硫酸、氟化钠在浮选机中间箱混合，经过精选1作业得到钛粗精矿4和中矿1，中矿1返回至粗选2作业；

(4)将步骤(3)得到的钛粗精矿4经过精选2作业(空白精选)得到钛精矿和中矿3，中矿3返回至精选1作业；

(5)步骤(1)得到的细泥和步骤(2)得到的铬尾矿3合并为总尾矿，步骤(4)得到的钛精矿为最终钛精矿。

其中，步骤(2)粗选1过程中硫酸的添加量为10kg/t，氟化钠的添加量为300g/t，BK437的添加量为800g/t；粗选2过程中BK437的添加量为400g/t；扫选过程中BK437的添加量为100g/t；

步骤(3)精选1过程中硫酸的添加量为1kg/t，氟化钠的添加量为100g/t；

最终得到的钛精矿二氧化钛品位49.52wt％，铬品位0.095wt％、钛精矿的二氧化钛回收率为80.65％。

实施例2

本实施例提供了一种钛铁矿降铬的选矿方法，具体过程为：

原料准备：所述含铬钛铁矿为河北某中等品位含铬钛铁矿，矿石中的含钛矿物主要为钛铁矿，且含有少量金红石，含铬矿物为铬铁矿，还含有部分石英、长石、赤铁矿、褐铁矿等。原矿经过弱磁选-强磁选得到的含铬钛铁矿中二氧化钛品位42.68wt％，铬品位2.35wt％。

所述方法包括以下步骤：

(1)将含铬钛铁矿调浆控制矿浆浓度为60wt％高浓度淘洗作业，再经过螺旋洗矿机进行脱泥，淘洗脱泥两次，得到细泥1、细泥2和脱泥钛粗精矿；

(2)将步骤(1)得到的脱泥钛粗精矿先调浆控制矿浆浓度为27wt％后与浮选药剂硫酸、氟化钠和BK437(十二烷基双磷酸脂、柴油、磺酸盐和松油醇的复配药剂)在两个搅拌装置中依次进行混合，混合后的矿浆进行正浮选降铬粗选1作业，得到铬尾矿1和钛粗精矿1；铬尾矿1与浮选药剂BK437在浮选机中间箱混合，经过粗选2得到铬尾矿2和钛粗精矿2；铬尾矿2与浮选药剂BK437在浮选机中间箱混合，经过粗选3得到铬尾矿3和钛粗精矿3；铬尾矿3与浮选药剂BK437在浮选机中间箱混合，经过扫选得到铬尾矿4和中矿2；中矿2返回至粗选3作业；

(3)将步骤(2)得到的钛粗精矿1、钛粗精矿2和钛粗精矿3合并为钛粗精矿4，钛粗精矿4与浮选药剂硫酸、氟化钠在浮选机中间箱混合，经过精选1作业得到钛粗精矿5和中矿1，中矿1返回至粗选3作业；

(4)将步骤(3)得到的钛粗精矿5经过精选2作业(空白精选)得到钛精矿和中矿3，中矿3返回至精选1作业。

(5)步骤(1)得到的细泥1、细泥2和步骤(2)得到的铬尾矿4合并为总尾矿，步骤(4)得到的钛精矿为最终钛精矿。

其中，步骤(2)粗选1过程中硫酸的添加量为11kg/t，氟化钠的添加量为400g/t，BK437的添加量为750g/t；粗选2过程中BK437的添加量为400g/t；粗选3过程中BK437的添加量为200g/t；扫选过程中BK437的添加量为150g/t；

步骤(3)精选1过程中硫酸的添加量为1.5kg/t，氟化钠的添加量为200g/t；

最终得到的钛精矿二氧化钛品位48.12wt％，铬品位0.097wt％、钛精矿的二氧化钛回收率为78.96％。

实施例3

一种钛铁矿降铬的选矿方法，具体过程为：

原料准备：所述含铬钛铁矿为非洲莫桑比克某中等品位含铬钛铁矿，属于海滨砂矿，矿石中的含钛矿物主要为钛铁矿，且含有少量金红石，含铬矿物为铬铁矿，还含有部分石英、云母、褐铁矿等。原矿经过螺旋溜槽重选脱泥-弱磁选-强磁选得到的含铬钛铁矿中二氧化钛品位40.15wt％，铬品位1.89wt％。

所述方法包括以下步骤：

(1)将含铬钛铁矿调浆控制矿浆浓度为60wt％高浓度淘洗作业，再经过螺旋洗矿机进行脱泥，淘洗脱泥两次，得到细泥1、细泥2和脱泥钛粗精矿；

(2)将步骤(1)得到的脱泥钛粗精矿先调浆控制矿浆浓度为27wt％后与浮选药剂硫酸、氟化钠和BK437(十二烷基双磷酸脂、柴油、磺酸盐和松油醇的复配药剂)在两个搅拌装置中依次进行混合，混合后的矿浆进行正浮选降铬粗选1作业，得到铬尾矿1和钛粗精矿1；铬尾矿1与浮选药剂BK437在浮选机中间箱混合，经过粗选2得到铬尾矿2和钛粗精矿2；铬尾矿2与浮选药剂BK437在浮选机中间箱混合，经过扫选得到铬尾矿3和中矿2；中矿2返回至粗选2作业；

(3)将步骤(2)得到的钛粗精矿1和钛粗精矿2合并为钛粗精矿3，钛粗精矿3与浮选药剂硫酸、氟化钠在浮选机中间箱混合，经过精选1作业得到钛粗精矿4和中矿1，中矿1返回至粗选2作业；

(4)将步骤(3)得到的钛粗精矿4经过精选2作业得到钛粗精矿5和中矿3，中矿3返回至精选1作业；

(5)将步骤(4)得到的钛粗精矿5经过精选3作业(空白精选)得到钛精矿和中矿4，中矿4返回至精选2作业；

(6)步骤(1)得到的细泥1、细泥2和步骤(2)得到的铬尾矿3合并为总尾矿，步骤(5)得到的钛精矿为最终钛精矿。

其中，步骤(2)粗选1过程中硫酸的添加量为8kg/t，氟化钠的添加量为400g/t，BK437的添加量为850g/t；粗选2过程中BK437的添加量为400g/t；扫选过程中BK437的添加量为100g/t

步骤(3)精选1过程中硫酸的添加量为1.8kg/t，氟化钠的添加量为150g/t；

步骤(4)精选2过程中硫酸的添加量为1.0kg/t，氟化钠的添加量为100g/t；

最终得到的钛精矿二氧化钛品位48.25wt％，铬品位0.084wt％、钛精矿的二氧化钛回收率为75.67％。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种钛铁矿降铬的选矿方法，其特征在于，包括：通过浮选药剂对脱泥钛粗精矿进行正浮选；

所述脱泥钛粗精矿是将含铬钛铁矿调浆至浓度为45wt%~70wt%后淘洗脱泥得到；

所述浮选药剂中，包括：作为调整剂2的氟化钠或氢氟酸、作为捕收剂的十二烷基双磷酸脂、柴油、磺酸盐和松油醇的复配药剂；

所述调整剂2在pH值为1~2的条件下引入。

2.根据权利要求1所述的一种钛铁矿降铬的选矿方法，其特征在于，所述含铬钛铁矿中，含钛矿物主要为钛铁矿，含铬矿物为铬铁矿。

3.根据权利要求2所述的一种钛铁矿降铬的选矿方法，其特征在于，所述含铬钛铁矿的二氧化钛品位为40wt%~42wt%，铬品位为1.7wt%~2.5wt%。

4.根据权利要求1所述的一种钛铁矿降铬的选矿方法，其特征在于，所述脱泥钛粗精矿是将所述含铬钛铁矿调浆后，经过淘洗和螺旋洗矿机脱泥后得到。

5.根据权利要求1所述的一种钛铁矿降铬的选矿方法，其特征在于，所述正浮选为：先将脱泥钛粗精矿进行调浆，控制矿浆浓度为15wt%~30wt%，并与浮选药剂混合后，再经过正浮选降铬作业得到铬尾矿和钛精矿。

6.根据权利要求5所述的一种钛铁矿降铬的选矿方法，其特征在于，所述正浮选降铬作业包括至少2次粗选作业、至少2次精选作业和至少1次扫选作业。

7.根据权利要求6所述的一种钛铁矿降铬的选矿方法，其特征在于，第一次粗选作业的浮选药剂为：1kg/t~12kg/t的调整剂1、100g/t~500g/t的调整剂2、100g/t~1000g/t的捕收剂；

调整剂1为磷酸或硫酸。

8.根据权利要求6所述的一种钛铁矿降铬的选矿方法，其特征在于，第二次粗选作业的浮选药剂为：50g/t~500g/t的捕收剂。

9.根据权利要求6所述的一种钛铁矿降铬的选矿方法，其特征在于，第一次扫选作业的浮选药剂为：50g/t~200g/t的捕收剂。

10.根据权利要求6所述的一种钛铁矿降铬的选矿方法，其特征在于，第一次精选作业的浮选药剂为：0.1kg/t~2.0kg/t的调整剂1、50g/t~200g/t的调整剂2；

调整剂1为磷酸或硫酸。

11.根据权利要求6所述的一种钛铁矿降铬的选矿方法，其特征在于，最后一次精选作业为空白精选。