CN116713105A - 一种从钒钛磁铁矿选钛尾矿回收钛精矿的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛精矿的方法，该方法包括：将钒钛磁铁矿选钛尾矿研磨后与水混合成浆料，调节pH值至酸性后，与药剂1混合反应，得到一次处理浆液，其中，药剂1可与硅络合成第一络合物；将第一络合物从一次处理浆液中去除，得到第一滤饼；将第一滤饼研磨后与水混合成浆料，对所得浆料磁选，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆过滤，得到磁选精矿；将磁余浆的pH值调节至碱性后，与药剂2混合反应，得到二次处理浆液，其中，药剂2可与钙、铝和镁络合成第二络合物；将第二络合物从二次处理浆液中去除，得到第二滤饼，将第二滤饼与磁选精矿合并烘干，得到钛精矿。由此，采用该方法能够提高钛精矿的回收率。

Description

一种从钒钛磁铁矿选钛尾矿回收钛精矿的方法

技术领域

本发明涉及选矿领域，具体涉及一种从钒钛磁铁矿选钛尾矿回收钛精矿的方法。

背景技术

钛是一种重要的金属资源，具有重量轻、强度高、耐酸碱、耐腐蚀的特点，广泛运用于高铁、航天、航海、涂料等领域。

钒钛磁铁矿作为铁矿的一种以及钛的主要来源，分布广泛，这类矿石的主要有用金属为铁、钛和钒，但钒一般以钒铁尖晶石的形式存在，这种钒只能通过冶炼的方式获得，所以其通过选矿的方式可以获得的有用矿物为铁和钛，但是选矿后形成低品位的钒钛磁铁矿选钛尾矿不能满足钛工业生产要求，因此大量堆存，易造成钛资源的浪费并带来可能的环境污染。

现有的从钒钛磁铁矿选钛尾矿回收钛技术主要以弱磁选、强磁选、重选、浮选、电选、球磨分级等两种及以上的组合方法为主，然而采用现有技术的方法钛精矿的回收率多在50％以下，钛精矿的回收率低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提供一种从钒钛磁铁矿选钛尾矿回收钛精矿的方法，采用本发明提供的方法，能够获得合格的钛精矿并提高了钛精矿的回收率。

为此，本发明提出了一种从钒钛磁铁矿选钛尾矿回收钛精矿的方法，根据本发明的实施例，所述方法包括：

将钒钛磁铁矿选钛尾矿研磨后与水混合成浆料，调节pH值至酸性后，与药剂1混合反应，得到一次处理浆液，其中，所述药剂1可与硅络合成第一络合物；

将所述第一络合物从所述一次处理浆液中去除，得到第一滤饼；

将所述第一滤饼研磨后与水混合成浆料，对所得浆料磁选，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆过滤，得到磁选精矿；

将所述磁余浆的pH值调节至碱性后，与药剂2混合反应，得到二次处理浆液，其中，所述药剂2可与钙、铝和镁络合成第二络合物；

将所述第二络合物从所述二次处理浆液中去除，得到第二滤饼，将所述第二滤饼与所述磁选精矿合并烘干，得到钛精矿。

根据本发明实施例的从钒钛磁铁矿选钛尾矿回收钛精矿的方法，首先通过物理研磨，能够使得含钛矿物与矿物杂质进行初步分离，然后在酸性条件下采用含有硅络合剂的药剂1，可以选择性的与硅杂质发生络合反应，能够促使含钛矿物与硅杂质发生化学分离，在碱性条件下使用含有钙、镁和铝络合剂的药剂2，可以选择性的与钙杂质、镁铝化合物杂质发生络合反应，从而促使含钛矿物与钙杂质和镁铝化合物杂质的分离，因此可以得到二氧化钛的含量大于或等于45％的钛精矿，并且钛精矿的回收率达到了70％以上。由此，本发明提供的方法能够提高钛精矿的回收率。

另外，根据本发明上述实施例的从钒钛磁铁矿选钛尾矿回收钛精矿的方法可以具有如下附加技术特征：

本发明的一些实施例中，所述药剂1的质量占所述一次处理浆液的质量的百分比为0.005％-0.015％。由此，能够选择性与硅杂质发生络合反应，从而提高了钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，所述药剂1包括调节剂，强化剂和硅络合剂。由此，能够选择性与硅杂质络合，从而提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，所述调节剂、强化剂和硅络合剂的质量比为1:1:(5-10)。由此，能够提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，所述调节剂包括十二烷基羧酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基羧酸钠、十六烷基磺酸钠和十六烷基苯磺酸钠中的至少一种。由此，能够调节矿物颗粒表面电位，从而提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，所述强化剂包括氯化铵、硫酸铵、磷酸铵、乙酸铵、乙二胺四乙酸和乙二胺四乙酸钠中的至少一种。由此，能够与硅络合剂结合强化硅络合剂对硅杂质的选择性能，从而提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，所述硅络合剂包括阴离子型聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇和聚乙二醇中的至少一种。由此，能够选择性络合硅杂质，从而提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，所述聚乙烯基吡咯烷酮的分子量为0.8万-8万。由此，能够促使对硅杂质的选择性络合，提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，所述聚乙烯醇的分子量为10万-20万。由此，能够促使对硅杂质的选择性络合，提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，所述聚乙二醇的分子量为400-8000。由此，能够促使对硅杂质的选择性络合，提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，所述药剂2的质量占所述二次处理浆液的质量的百分比为0.005％-0.015％。由此，能够选择性与钙杂质、镁铝化合物杂质发生络合反应，提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，所述药剂2包括钙络合剂和镁铝络合剂。由此，能够提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，所述钙络合剂包括十二胺、十六胺、十八胺和吗啉中的至少一种。由此，能够提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，所述镁铝络合剂包括月桂酸钠、油酸钠、亚油酸钠、亚麻酸钠、花生四烯酸钠、软脂酸钠和硬脂酸钠中的至少一种。由此，能够选择性络合镁铝化合物杂质，从而提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，步骤将钒钛磁铁矿选钛尾矿研磨后与水混合成浆料，调节pH值至酸性后，与药剂1混合反应，得到一次处理浆液中，研磨的粒径为180目-250目。由此，提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，步骤将钒钛磁铁矿选钛尾矿研磨后与水混合成浆料，调节pH值至酸性后，与药剂1混合反应，得到一次处理浆液中，所述浆料的固含率为15％-40％。由此，提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，步骤将钒钛磁铁矿选钛尾矿研磨后与水混合成浆料，调节pH值至酸性后，与药剂1混合反应，得到一次处理浆液中，pH值为3-5。由此，在酸性条件下能够促使药剂1更好的发挥作用，从而提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，步骤将钒钛磁铁矿选钛尾矿研磨后与水混合成浆料，调节pH值至酸性后，与药剂1混合反应，得到一次处理浆液中，反应时间为30min-200min。由此，能够使得药剂1与矿物杂质充分反应，从而提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，步骤将所述第一络合物从所述一次处理浆液中除去，得到第一滤饼中包括：将一次处理浆液螺旋溜槽分离，得到一次分离内侧浆和一次分离外侧浆，对一次分离内侧浆过滤，得到第一滤饼。由此，能够提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，步骤将一次处理浆液螺旋溜槽分离，得到一次分离内侧浆和一次分离外侧浆，对一次分离内侧浆过滤，得到第一滤饼中，所述一次分离内侧浆与所述一次分离外侧浆的质量比为1:(5-10)。由此，能够提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，步骤将一次处理浆液螺旋溜槽分离，得到一次分离内侧浆和一次分离外侧浆，对一次分离内侧浆过滤，得到第一滤饼中，所述螺旋溜槽的分离时间为5min-12min。由此，能够促使矿物杂质的分离，从而能够提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，步骤将所述第一滤饼研磨后与水混合成浆料，对所得浆料磁选，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆过滤，得到磁选精矿中，所述磁选的磁通量为0.4T-1.6T。由此，有利于对钛铁矿和钛磁铁矿的选择性磁吸，从而提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，步骤将所述第一滤饼研磨后与水混合成浆料，对所得浆料磁选，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆过滤，得到磁选精矿中，研磨的粒径为250目-350目。由此，提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，步骤将所述第一滤饼研磨后与水混合成浆料，对所得浆料磁选，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆过滤，得到磁选精矿中，所述浆料的固含率为15％-40％。由此，提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，步骤将磁余浆的pH值调节至碱性后，与药剂2混合反应，得到二次处理浆液中，pH值为8-10。由此，在碱性条件下能够促使药剂2更好的发挥作用，从而提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，步骤将磁余浆的pH值调节至碱性后，与药剂2混合反应，得到二次处理浆液中，反应时间为30min-200min。由此，能够促使杂质的分离，从而提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，步骤将所述第二络合物从所述二次处理浆液中去除，得到第二滤饼，将所述第二滤饼与所述磁选精矿合并烘干，得到钛精矿中包括：将二次处理浆液螺旋溜槽分离，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，对二次分离内侧浆过滤，得到第二滤饼。由此，能够提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，步骤将二次处理浆液螺旋溜槽分离，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，对二次分离内侧浆过滤，得到第二滤饼，将所述第二滤饼与所述磁选精矿合并烘干，得到钛精矿中，所述二次分离内侧浆与所述二次分离外侧浆的质量比为1:(5-10)。由此，有利于提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，步骤将二次处理浆液螺旋溜槽分离，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，对二次分离内侧浆过滤，得到第二滤饼，将所述第二滤饼与所述磁选精矿合并烘干，得到钛精矿中，所述螺旋溜槽的分离时间为4min-8min。由此，能够促使杂质的分离，从而能够提高钛精矿的回收率。

本发明的一些实施例中，步骤将二次处理浆液螺旋溜槽分离，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，对二次分离内侧浆过滤，得到第二滤饼，将所述第二滤饼与所述磁选精矿合并烘干，得到钛精矿中，烘干的温度为105℃-110℃。由此，有利于含钛矿物的干燥，提高钛精矿的回收率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了本发明一个实施例的从钒钛磁铁矿选钛尾矿回收钛精矿的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

钒钛磁铁矿选钛尾矿主要含钛矿物是钛铁矿和钛磁铁矿，主要杂质元素为硅(SiO₂计30％-40％)、钙(CaO计5％-15％)、镁(MgO计10％-20％)、铝(Al₂O₃计10％-20％)、不与钛结合的铁(Fe₂O₃计5-10％)，赋存于钛辉石、钛闪石、橄榄石、伊丁石、绿泥石、黑云母、斜长石、磁赤铁矿、褐铁矿等矿物中。钒钛磁铁矿选钛尾矿的特点是主要含钛矿物钛铁矿和钛磁铁矿与部分脉石矿物(橄榄石、绿泥石、钛辉石等)表面物理化学性质相近、伴生组分关系复杂、嵌布粒度细，分离富集难度较大。

现有的从钒钛磁铁矿选钛尾矿回收钛技术主要以弱磁选、强磁选、重选、浮选、电选、球磨分级等两种及以上的组合方法为主，由于攀西钒钛磁铁矿选钛尾矿一般硬度较高且含钛矿物颗粒细微，且品位较低，且现有技术钛精矿的回收率则多在50％以下，造成钛精矿回收率低，也会造成钛资源的浪费。

鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种从钒钛磁铁矿选钛尾矿回收钛精矿的方法，根据本发明的实施例，如图1所示，该方法包括：

S100：将钒钛磁铁矿选钛尾矿研磨后与水混合成浆料，调节pH值至酸性后，与药剂1混合反应，得到一次处理浆液，其中，所述药剂1可与硅络合成第一络合物。

钒钛磁铁矿选钛尾矿(后文简称钛尾矿)主要含钛矿物是钛铁矿和钛磁铁矿，主要杂质元素为硅(SiO₂计30-40％)、钙(CaO计5％-15％)、镁(MgO计10％-20％)、铝(Al₂O₃计10％-20％)、不与钛结合的铁(Fe₂O₃计5％-10％)，若从选钛尾矿中回收高品质的钛精矿，需要将选钛尾矿中的杂质去除，因此，在该步骤中，首先将钛尾矿研磨后与水混合成浆料，通过物理研磨能够使得选钛尾矿中钛矿物与矿物杂质发生初步分离，同时与水混合，有利于杂质的去除，从而提高钛精矿的回收率。

需要说明的是，对于钒钛磁铁矿选钛尾矿研磨的方式不特殊限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，钛尾矿研磨的方式采用球磨机研磨，具体的，首先将钛尾矿加水配置成固含率为40％-60％的矿浆，例如固含率可以是43％-57％，45％-55％，48％-50％等，然后将配置好的矿浆送入球磨机中进行研磨，然后再将研磨后的矿浆放入搅拌釜中，加水调节浆料使得浆料的固含率为15％-40％，例如浆料的固含率可以为17％-38％，20％-35％，25％-30％等，由此，首先通过物理研磨的方式可以促进钛矿物与杂质矿物的分离，且将研磨后的钛尾矿与水混合，有利于杂质矿物的进一步分离，从而能够提高钛精矿的回收率。需要进一步说明的是，固含率指的某一混合物中固体成分含量的百分比，在本发明的实施例中，固含率指的是钛尾矿在所制备的浆料中的质量百分数。

根据本发明的一个实施例，研磨的粒径为180目-220目，例如研磨的粒径可以为185目-215目，190目-210目，195目-200目等，由于是对钛尾矿进行一次研磨，后续还需要对钛尾矿进行化学分离，因此一次研磨时只要对矿物进行粗磨，粒径保持在上述范围内，由此，可以降低研磨的能耗，提高钛精矿的回收效率。

根据本发明的一个实施例，将浆料的pH值调节为酸性，在酸性条件下，矿物杂质的表面带正电荷，而药剂1得离子带有负电荷，通过药剂1的阴离子表面活性剂对矿物杂质的选择性络合，从而能够去除矿物杂质，提高钛精矿的回收率。

根据本发明的一个实施例，pH值为3-5，例如pH值可以为3.5-4.8，3.7-4.5，3.8-4等，在酸性条件下，会使得矿物杂质颗粒表面带正电荷，含有硅络合剂的药剂1中的阴离子表面活性剂能够与带正电荷的硅杂质发生络合反应，由此，将研磨后的浆料pH值限定在上范围值内，有利于药剂1对于硅杂质的络合作用，从而提高钛精矿的回收率。

根据本发明的一个实施例，上述调节pH值为酸性的调节剂选自酸性物质，通过常见的酸性物质可以更加简单的调节浆料的pH，对于酸性物质的具体种类并不受特别限定，本领域人员可根据实际需求进行选择，作为一个具体示例，所述酸性物质包括硫酸、盐酸、磷酸、乙酸、柠檬酸中的至少一种。由此，选用上述酸性物质作为酸性pH值调节剂，能够有效调节浆料的pH值，使得pH值在3-5的范围内，有利于提高钛精矿的回收率。进一步地，为了发挥酸性物质的调节作用，在选用上述酸性物质时，可以将上述一种或几种酸性物质混合配制成质量分数为5％-10％的混合溶液，例如溶液的质量分数可以是6％-9％，7％-8％，8％-10％等，然后再使用上述质量分数范围内的溶液调节浆料的pH值至酸性，由此，能够去除碳酸盐类的矿物杂质，提高钛精矿的回收率。

为了分离去除矿物杂质，在将浆液的pH值调节至酸性之后，再与药剂1混合反应，得到一次处理浆液，其中，所述药剂1可与硅络合成第一络合物。加入对硅有络合作用的药剂1，能够与硅杂质发生络合反应生成新的化合物，即第一络合物，因此能够选择性去除钛尾矿中的硅杂质，提高钛精矿的回收率。此外，药剂1也能够促使含钛矿物与杂质矿物发生化学分离，可以提高杂质颗粒的分离效果，降低研磨成本。

需要说明的，“所述药剂1可与硅络合”中的硅指的是钛尾矿中的硅杂质，对于硅杂质的存在形式可以是含硅的化合物，如氧化硅、硅酸盐等。

根据本发明的一个实施例，所述药剂1与浆液混合反应的时间为30min-200min，例如反应时间可以为35min-180min，50min-150min，70min-110min等，在上述反应时间范围内，可以使得药剂1与矿物杂质充分反应，能够有效去除矿物杂质，提高钛精矿的回收率。

根据本发明的一个实施例，所述药剂1的质量占所述一次处理浆液的质量的百分比为0.005％-0.015％，例如质量百分比可以为0.006％-0.013％，0.007％-0.011％，0.008％-0.010％等，当药剂1的加入量过少时，对于硅杂质的络合作用弱，不利于硅杂质的去除，然而当药剂1的加入量过多时，药剂1可能会包覆在矿粉的表面，影响了硅络合剂对硅杂质的络合作用，因此，当药剂1与一次处理浆液的质量比在上述范围内，能够有效去除硅杂质的同时提高矿物杂质颗粒解离率，从而提高钛精矿的回收率。

根据本发明的一个实施例，所述药剂1包括调节剂，强化剂和硅络合剂。药剂1的加入主要目的是为了去除硅杂质，因此药剂1中重要组成物质是硅络合剂，硅络合剂分子链中含有一定量极性基团，能够络合水中悬浮的硅杂质，使硅杂质之间架桥形成大的絮凝物，从而能够去除硅杂质，调节剂能够调节硅杂质表面的电位，从而能够使得硅杂质更易被硅络合剂捕捉，强化剂能够与硅络合剂结合，加强硅络合剂的络合能力，从而能够去除硅杂质。

根据本发明的一个实施例，药剂1中调节剂，强化剂和硅络合剂混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，所述调节剂、强化剂和所述硅络合剂的质量比为1:1:(5-10)，例如质量比可以为1:1:(5-9)，1:1:(5-8)，1:1:(5-6)等。发明人发现，硅络合剂的含量过低时，对于硅杂质的络合作用弱，影响硅杂质的去除；硅络合剂的含量过高时，溶液中的硅络合剂浓度很大，硅杂质表面已完全被所络合的硅络合剂所覆盖，则颗粒不会再通过络合而絮凝。由此，采用本发明实施例提出的质量比可提高钛精矿的回收率。

根据本发明的一个实施例，所述调节剂包括十二烷基羧酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基羧酸钠、十六烷基磺酸钠和十六烷基苯磺酸钠中的至少一种。由此，选用上述的调节剂能够调节硅杂质表面的电位，使得硅杂质更容易被硅络合剂捕捉，从而能够去除硅杂质。

根据本发明的一个实施例，所述强化剂包括氯化铵、硫酸铵、磷酸铵、乙酸铵、乙二胺四乙酸和乙二胺四乙酸钠中的至少一种。由此，选用上述的强化剂能够与硅络合剂结合，加强硅络合剂的络合能力，从而能够去除硅杂质。

根据本发明的一个实施例，所述硅络合剂包括阴离子型聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇和聚乙二醇中的至少一种。由此，选用上述的硅络合剂能够络合水中悬浮的硅杂质，形成大的絮凝物，从而能够去除硅杂质。进一步地，所述聚乙烯基吡咯烷酮的分子量为0.8万-8万，例如乙烯基吡咯烷酮的分子量可以为0.9万-6万，1.5万-5.5万，3万-4万等，所述聚乙烯醇的分子量为10万-20万，例如聚乙烯醇的分子量可以为12万-19万，15万-17万，16万-18万等，所述聚乙二醇的分子量为400-8000，例如聚乙二醇的分子量可以为600-6000，1000-6000，2000-4000等。由此，能够提高硅络合剂的络合能力，从而有利于硅杂质的去除。

为了更好的发挥硅络合剂对于硅杂质的选择性络合的能力，根据本发明的一个实施例，将上述所选择的一种硅络合剂或者几种混合的硅络合剂先配置成质量分数为0.1％-1％的溶液，例如硅络合剂的质量分数可以为0.2％-0.9％，0.3％-0.8％，0.4％-0.6％等，然后再去与调节剂和强化剂混合，由此，能够提高药剂1对于硅杂质的络合能力，有利于硅杂质的去除，提高钛精矿的回收率。

S200：将所述第一络合物从所述一次处理浆液中去除，得到第一滤饼。

该步骤中，为了得到含量较高的含钛矿物，需要将一次处理浆液中的杂质矿物进行去除，再通过分离过滤得到初步分离的第一滤饼，需要说明的是，这里去除的杂质矿物主要成分是与药剂1发生络合反应的硅杂质，由此，能够提高钛精矿的回收率。

根据本发明的一个实施例，对于第一络合物去除的方式不特殊限定，本领域的技术人员可以根据需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，对于第一络合物去除的方式可以选择螺旋溜槽将杂质矿物分离出去，具体的，将一次处理浆液螺旋溜槽分离，得到一次分离内侧浆和一次分离外侧浆，对一次分离内侧浆过滤，得到第一滤饼。由此，通过螺旋溜槽能够分离含钛矿物与杂质矿物，而且能够提高分离效率，增加钛精矿的回收率。

需要说明的是，螺旋溜槽指的是将矿浆给到有部分倾斜的斜槽或者倾斜面上，在水流助力下，矿物颗粒群疏松并分层，上面部分轻的矿物快速排出去槽外面，下面部分比重大矿物则停滞在内槽亦或以慢速度自下面部分排出，即能得到精矿和尾矿。具体的，钛尾矿粒在螺旋溜槽中的分离过程大致经过三个阶段。第一阶段钛尾矿颗粒群在槽面上的运动过程中，重矿物(如含钛矿物)沉降速度快，沉入液流下层，轻矿物(如矿物杂质)沉降速度慢，浮于液流上层，液流沿竖直方向的扰动作用强化了钛尾矿粒按密度分层；第二阶段是矿物杂质、含钛矿物在第一阶段的基础上，沿横向展开沉于下层的含钛矿物所受离心力小，横向水流向内缘的推力和钛尾矿粒重力产生的下滑力，克服槽底摩擦力及离心力的作用，将含钛矿物沿收敛的螺旋线逐渐移向内侧。浮于上层的矿物杂质离心力大，加上横向水流向外缘推力的联合作用沿扩展螺旋线逐渐移向外侧。第三阶段不同密度的钛尾矿粒沿各自的回转半径运动，矿物杂质、含钛矿物沿横向从外缘至内缘均匀排列，使设在排料端部的截取器将矿带沿横向分割内侧浆和外侧浆两个部分，并使其通过各自的排料管排出，从而完成分选过程。

根据本发明的一个实施例，所述螺旋溜槽的个数大于或等于3个。采用多级螺旋溜槽分离，能够将矿物杂质由粗到细深入去除，可以提高含钛矿物与矿物杂质的分离效率，增加钛精矿的回收率。

根据本发明的一个实施例，对于螺旋溜槽之间的连接方式不特殊限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，螺旋溜槽之间的连接方式为串联，具体的，一级螺旋溜槽出浆口外侧浆液进入二级螺旋溜槽进料口，二级螺旋溜槽外侧浆液进入三级螺旋溜槽进口，依次类推，各级螺旋溜槽出口内侧浆液收集为一次分离浆液。

根据本发明的一个实施例，每一个所述螺旋溜槽的分离时间为5min-12min，例如分离时间可以为5min-10min，5min-8min，5min-6min等，由此，通过设置每一个螺旋溜槽的分离时间在上述范围内，能够促使含钛矿物与矿物杂质充分分离，从而提高钛精矿的回收率。

为了回收药剂1，使药剂1能够循环利用，如图1所示，将一次分离浆液过滤之后，将过滤所得的滤液返回一次配浆循环使用。另外，将最后一级螺旋溜槽的外侧浆液过滤，过滤所得的滤液同样返回一次配浆循环使用，滤饼进行去渣处理。由此，能够提高药剂1的利用率。

根据本发明的一个实施例，所述一次分离内侧浆与所述一次分离外侧浆的质量比为1:(5-10)，例如质量比可以为1:(5-9)，1:(5-8)，1:(5-6)等。由此，能够提高分离效率，增加钛精矿的回收率。

S300：将所述第一滤饼研磨后与水混合成浆料，对所得浆料磁选，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆过滤，得到磁选精矿。

该步骤中，将所述第一滤饼研磨后与水混合成浆料，具体的，将上述所得的第一滤饼加水配置成固含率为40％-60％的矿浆，例如固含率可以是43％-57％，45％-55％，48％-50％等，然后将矿浆放入二次球磨机中进行研磨后，再放入搅拌釜加水调节固含率为15％-40％的浆料，例如浆料的固含率可以为17％-38％，20％-35％，25％-30％等，由此，采用研磨的方式对钛矿物和矿物杂质进行初步的物理解离，有利于后续对矿物杂质的分离，从而提高钛精矿的回收率。需要说明的是，上文已经对固含率进行了解释说明，这里不进行重复说明。

根据本发明的一个实施例，所述第一滤饼研磨后的粒径为250目-350目，例如粒径可以为260目-330目，280目-310目，290目-300目等，在上述粒径范围内，有利于矿物杂质的分离，能够提高钛精矿的回收率。

在钛尾矿中主要的成分是含钛矿物和矿物杂质，而含钛矿物的主要成分是钛铁矿和钛磁铁矿，由于钛铁矿和钛磁铁矿具有一定的磁性，而矿物杂质一般不具有磁性或具有弱磁性，因此可以通过磁选的方法分离出钛铁矿和钛磁铁矿，从而得到钛精矿。具体的，如图1所示，将二次研磨后浆液用泵送入磁选机，设置磁通量进行磁选，得到磁选浆和磁余浆，将磁选浆进行过滤，所得到的滤渣为磁选精矿，即钛铁矿和钛磁铁矿混合物。

需要说明的是，磁选是在不均匀磁场中利用矿物之间的磁性差异而使不同矿物实现分离的一种选矿方法。具体的，需要利用磁选机进行磁选操作，矿浆通过矿箱流入槽体后，在给矿喷水管的水流作用下，矿粒松散进入槽体的给矿区。在磁场的作用下，磁性矿粒(钛铁矿和钛磁铁矿)聚集形成“磁团”或“磁链”，“磁团”或“磁链”在矿浆中，它受到磁力的作用，向磁极移动，并被吸附在圆筒上。由于磁极的极性沿圆筒旋转方向交替排列，工作时固定不动，“磁团”或“磁链”随圆筒旋转时，由于磁极交替而产生磁搅拌现象，夹杂在圆筒中“磁团”或“磁链”脉石等非磁性矿物在翻转过程中脱落，最终被吸入圆筒表面“磁团”或“磁链”也就是钛精矿。钛精矿随圆筒转向磁系边缘最弱的磁力，在卸矿水管喷出的冲洗水流作用下卸入精矿槽。因此，磁选之后会产生磁选浆和磁余浆。

根据本发明的一个实施例，所述磁选的磁通量为0.4T-1.6T。例如磁通量可以为0.5T-1.3T，0.6T-1.1T，0.8T-1.0T等，当磁通量过低时，不能有效分离出钛铁矿和钛磁铁矿；然而当磁通量过大时，会影响磁选机的工作寿命，由此，采用本发明实施例提供的磁通量范围，能够有效分离得到钛精矿，提高钛精矿的回收率。

S400：将磁余浆的pH值调节至碱性后，与药剂2混合反应，得到二次处理浆液，其中，所述药剂2可与钙、铝和镁络合成第二络合物。

需要说明的是，“第二络合物”指的是药剂2与钙杂质发生络合反应生成的钙络合物，以及药剂2与镁铝化合物发生络合反应生成的镁铝络合物。

该步骤中，为了进一步促进矿物杂质的分离，本发明中的一个实施例中，将磁余浆的pH值调节至碱性后，再与药剂2混合反应，其中，所述药剂2可与钙、铝和镁络合成第二络合物。由此，在碱性条件下，矿物杂质颗粒的表面带负电，然而药剂2带有正电荷，能够强化药剂2对于矿物杂质的络合作用，从而促进含钛矿物与矿物杂质的分离，提高了钛精矿的回收率。

根据本发明的一个实施例，pH值为8-10，例如pH值可以是8.3-9.8，8.5-9.5，8.6-9.3等，由此，在上述pH值范围内，可以促进矿物杂质的解离，提高了钛精矿的回收率。

根据本发明的一个实施例，上述调节pH值为碱性的调节剂选自碱性物质，通过常见的碱性物质可以更加简单的调节浆料的pH值至碱性，对于碱性物质的具体种类并不受特别限定，本领域人员可根据实际需求进行选择，作为一个具体示例，所述碱性物质包括氢氧化钠、氢氧化钙、氨水、碳酸铵、碳酸钠和碳酸氢钠中的至少一种，由此，选用上述碱性物质作为碱性pH值的调节剂，能够有效调节浆料的pH值至碱性，有利于促进矿物杂质的解离，提高钛精矿的回收率。进一步地，为了发挥碱性物质的调节作用，在选用上述碱性物质时，需要首先将上述一种或几种碱性物质混合配制成质量分数为5％-10％的混合溶液，例如溶液的质量分数可以是6％-9％，7％-8％，8％-10％等，然后再使用上述质量分数范围内的碱性溶液调节浆料的pH值至碱性，由此，能够提高钛精矿的回收率。

根据本发明的一个实施例，混合反应的时间为30min-200min，例如反应时间可以为50min-180min，80min-130min，90min-100min等，在上述反应时间范围内，可以使得药剂2与矿物杂质充分反应，能够有效去除矿物杂质，提高了钛精矿的回收率。

需要说明的，“所述药剂1可与钙、铝和镁络合”中钙、铝和镁指的是钛尾矿中钙杂质、镁杂质和铝杂质，钙杂质的存在形式可以是含钙的化合物，如氧化钙，碳酸钙等，同样的铝杂质的存在形式可以是含铝的化合物，如氧化铝，铝镁化合物等，在矿物中镁容易与铝结合，因此镁杂质主要是镁铝化合物。

根据本发明的一个实施例，根据本发明的一个实施例，所述药剂2的质量占所述二次处理浆液的质量的百分比为0.005％-0.015％，例如质量百分比可以为0.006％-0.013％，0.007％-0.011％，0.008％-0.010％等，当药剂2的加入量过少时，对于钙、铝和镁杂质的络合作用弱，不利于钙杂质和镁铝杂质的去除，然而当药剂2的加入量过多时，药剂2会包裹在矿粉的表面，阻碍了钙络合剂和镁铝络合剂与矿物杂质的络合，从而影响钙杂质和镁铝杂质的去除，因此，当药剂2与二次处理浆液的质量比在上述范围内，能够有效去除钙杂质和镁铝杂质，从而提高钛精矿的回收率。

根据本发明的一个实施例，所述药剂2包括钙络合剂和镁铝络合剂。钙络合剂能够与钙杂质络合，使得钙杂质与含钛矿物发生解离，有利于矿物杂质的分离；镁铝络合剂能够络合在镁铝杂质的表面，使得镁铝杂质与含钛矿物发生分离，有利于矿物杂质的解离，由此，能够提高钛精矿的回收率。

根据本发明的一个实施例，药剂2中钙络合剂和镁铝络合剂混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，钙络合剂和铝络合剂的质量比为1:1，当其中钙络合剂的含量过低时，会影响钙杂质的去除；当钙络合剂过多时，对应的镁铝络合剂就会过少，会影响镁铝杂质的去除，由此，在上述比例下，能够同时去除钙杂质和镁铝杂质，提高了钛精矿的回收率。

根据本发明的一个实施例，所述钙络合剂包括十二胺、十六胺、十八胺和吗啉中的至少一种。上述钙络合剂的选择可以选择性的络合钙杂质，提高了钙杂质的去除效率，进一步提高钛精矿的回收率。

根据本发明的一个实施例，所述镁铝络合剂包括月桂酸钠、油酸钠、亚油酸钠、亚麻酸钠、花生四烯酸钠、软脂酸钠和硬脂酸钠中的至少一种。在矿料中，镁和铝不能单独存在，容易结合成镁铝化合物，由此，上述铝络合剂的选择可以选择性络合镁铝杂质，能够有效去除镁铝杂质，提高了钛精矿的回收率。

S500：将所述第二络合物从所述二次处理浆液中去除，得到第二滤饼，将所述第二滤饼与所述磁选精矿合并烘干，得到钛精矿。

该步骤中，为了得到含量较高的含钛矿物，需要将二次处理浆液中的杂质矿物进行去除，再通过分离过滤得到含有钛精矿的第二滤饼，需要说明的是，这里去除的杂质矿物主要成分是与药剂2发生络合反应的钙杂质和镁铝化合物杂质，由此，能够提高钛精矿的回收率。

根据本发明的一个实施例，对于第二络合物去除的方式不特殊限定，本领域的技术人员可以根据需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，对于第二络合物去除的方式可以选择螺旋溜槽将杂质矿物分离出去，具体的，将二次处理浆液螺旋溜槽分离，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，对二次分离内侧浆过滤，得到第二滤饼，将所述第二滤饼与所述磁选精矿合并烘干，得到钛精矿

需要说明的是，对于螺旋溜槽的原理、螺旋溜槽的个数、螺旋溜槽的连接方式以及螺旋溜槽分离过程中二次分离内侧浆和二次分离外侧浆的质量比值范围都如上述一次螺旋溜槽分离的设置相同，在次就不进行重复说明。

根据本发明的一个实施例，所述二次螺旋溜槽分离过程中每一次螺旋溜槽分离的时间为4min-8min，例如分离时间可以为4min-7min，5min-6min，6min-8min等，在上述分离时间范围内，使得钛矿物与矿物杂质进行充分分离，有利于矿物杂质的去除，能够提高钛精矿的回收率。

根据本发明的一个实施例，烘干的温度为105℃-110℃，例如烘干的温度可以是106℃-109℃，107℃-108℃，105℃-106℃等，发明人发现，当烘干温度过低时，会延迟烘干的时间，增加时间成本，然而当烘干温度过高时，可能会使得含钛矿物发生化学反应，从而影响二氧化钛的回收。由此，采用上述范围的烘干温度，有利于提高钛精矿的回收率。

根据本发明的一个具体的实施例，如图1所示详细显示了该方法的工艺流程，具体的，首先将钛尾矿原料进行一次研磨并加水配置成浆料，然后在酸性条件下向浆料中加入药剂1混合反应后送入螺旋溜槽中进行一次分离，将一次分离的外侧浆进行过滤，滤液回收作为一次研磨的配浆液；再将一次分离的内侧浆进行过滤，回收过滤的滤液作为一次研磨的配浆液，收集滤渣为第一滤饼；再对第一滤饼进行二次研磨并加水配置成浆料，将所得的浆料送入磁选机中进行磁选，从而能够得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆进行过滤，所得到的滤渣为磁选精矿，收集滤液作为二次研磨的配浆液；在碱性调节下向磁余浆中加入药剂2混合反应后进行二次分离，得到二次分离的内侧浆和二次分离的外侧浆，将二次分离的内侧浆进行过滤，回收滤液可作为二次分离时配浆水使用，所得的滤渣为第二滤饼，将第二滤饼和磁选精矿进行合并烘干，得到钛精矿，将二次分离的外侧浆进行过滤，回收滤液作为二次研磨的配浆液；收集一次分离外侧浆过滤后的滤渣与二次分离外侧浆过滤后的滤渣，然后将合并后的总滤渣进行滤渣分离，具体的，将总滤渣加水配成固含量为15％-40％的浆液，再加入药剂1，将所得浆液用泵送入2-4级螺旋溜槽内，这里单级分离时间、各出浆口内侧浆液和外侧浆液的比例以及螺旋溜槽的连接方式同一次分离过程中的设置，然后收集滤渣分离后的内侧浆液作为一次研磨的配浆液，收集滤渣分离后的外侧浆液进行过滤，过滤得到的滤渣按废渣规定排放，回收过滤后的滤液作为滤渣分离的配浆液。

根据本发明上述实施例的从钒钛磁铁矿选钛尾矿回收钛精矿的方法，首先通过物理研磨，能够使得含钛矿物与矿物杂质进行初步分离，然后在酸性条件下采用含有硅络合剂的药剂1，可以选择性的与硅杂质发生络合反应，能够促使含钛矿物与硅杂质发生化学分离，在碱性条件下使用含有钙、镁和铝络合剂的药剂2，可以选择性的与钙杂质、镁铝化合物杂质发生络合反应，从而促使含钛矿物与钙杂质和镁铝化合物杂质的分离，并通过两次螺旋溜槽可以使得含钛矿物和矿物杂质有效分离，能够得到二氧化钛的含量大于或等于45％的钛精矿，并且钛精矿的回收率达到了70％以上，此外，在磁选之后再加入药剂2与钙杂质和镁铝杂质络合，可以提高钛精矿的回收率，同时也能够降低药剂2的使用量。由此，本发明提供的方法能够提高钛精矿的回收率。

下面将结合实施例对本公开的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本公开，而不应视为限定本公开的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，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，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1

1)配置5％硫酸溶液作为酸性物质；配置5％氢氧化钠溶液作为碱性物质；10g乙二胺四乙酸、10g十二烷基羧酸钠、50g 1％的聚乙二醇(分子量6000)溶液混合作为药剂1；10g十二胺、10g吗啉和20g油酸钠混匀作为药剂2。

2)将钒钛磁铁矿选钛尾矿加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至200目，然后加水调节固含率到20％，用5％硫酸将浆料的pH调节为3，再加入药剂1，室温搅拌2h，得到一次处理浆液，其中，药剂1在一次处理浆液中的质量百分比为0.01％。

3)用泵将一次处理浆液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为10min，得到一次分离内侧浆和一次分离外侧浆，并将一次分离内侧浆进行过滤，得到第一滤饼。

4)将第一滤饼加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至300目，然后加水调节固含率到20％，再用泵送入湿式磁选机，磁选机磁辊磁通量为0.8T，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆进行过滤，得到磁选精矿。

5)用5％氢氧化钠将磁余浆的pH调节为10，再加入药剂2，室温搅拌2h，得到二次处理浆液，其中，药剂2在二次处理浆液中的质量百分比为0.01％。

6)用泵将二次处理浆液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为8min，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，并对次分离内侧浆进行过滤，得到第二滤饼，再将第二滤饼与磁选精矿合并，在105℃温度下烘干3h，得到钛精矿。

实施例2

1)配置6％硫酸溶液作为酸性物质；6％氢氧化钠溶液作为碱性物质；10g氯化铵、10g十六烷基苯磺酸钠、50g 0.05％的聚丙烯酰胺(阴离子型，分子量500万)溶液混合作为药剂1；10g十八胺和10g油酸钠混匀作为药剂2。

2)将钒钛磁铁矿选钛尾矿加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至220目，然后加水调节固含率到20％，用6％硫酸将浆料的pH调节为3，再加入药剂1，室温搅拌2h，得到一次处理浆液，其中，药剂1在一次处理浆液中的质量百分比为0.008％。

3)用泵将一次处理浆液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为12min，得到一次分离内侧浆和一次分离外侧浆，并将一次分离内侧浆进行过滤，得到第一滤饼。

4)将第一滤饼加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至300目，然后加水调节固含率到20％，用泵将浆料送入湿式磁选机，磁选机磁辊磁通量为0.8T，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆进行过滤，得到磁选精矿。

5)用6％氢氧化钠将磁余浆的pH调节为10，再加入药剂2，室温搅拌2h，得到二次处理浆液，其中，药剂2在二次处理浆液中的质量百分比为0.008％。

6)用泵将二次处理浆液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为8min，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，并对次分离内侧浆进行过滤，得到第二滤饼，再将第二滤饼与磁选精矿合并，在105℃温度下烘干3h，得到钛精矿。

实施例3

1)配置5％硝酸溶液作为酸性物质；6％氢氧化钠溶液作为碱性物质；10g乙酸铵、10g十六烷基苯磺酸钠、50g 0.8％的聚乙二醇(阴离子型，分子量2000)溶液混合作为药剂1；10g十二胺、10g十六胺和20g花生四烯酸钠混匀作为药剂2。

2)将钒钛磁铁矿选钛尾矿加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至200目，然后加水调节固含率到16％，用5％硝酸将浆料的pH调节为3，再加入药剂1，室温搅拌2h，得到一次处理浆液，其中，药剂1在一次处理浆液中的质量百分比为0.015％。

3)用泵将一次处理浆液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为8min，得到一次分离内侧浆和一次分离外侧浆，并将一次分离内侧浆进行过滤，得到第一滤饼。

4)将第一滤饼加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至320目，然后加水调节固含率到16％，将磁浆液用泵送入湿式磁选机，磁选机磁辊磁通量为0.8T，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆进行过滤，得到磁选精矿。

5)用6％氢氧化钠将磁余浆的pH调节为9，再加入药剂2，室温搅拌2h，得到二次处理浆液，其中，药剂2在二次处理浆液中的质量百分比为0.015％。

6)用泵将二次处理浆液液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为8min，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，并对次分离内侧浆进行过滤，得到第二滤饼，再将第二滤饼与磁选精矿合并，在110℃温度下烘干3h，得到钛精矿。

实施例4

1)配置5％硝酸溶液作为酸性物质；5％氨水作为碱性物质；10g乙酸铵、10g十二烷基苯磺酸钠、100g 0.8％的聚乙二醇(阴离子型，分子量2000)溶液混合作为药剂1；10g十六胺和10g花生四烯酸钠混匀作为药剂2。

2)将钒钛磁铁矿选钛尾矿加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至220目，然后加水调节固含率到20％，用5％硝酸将浆料的pH调节为3，再加入药剂1，室温搅拌2h，得到一次处理浆液，其中，药剂1在一次处理浆液中的质量百分比为0.005％。

3)用泵将一次处理浆液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为10min，得到一次分离内侧浆和一次分离外侧浆，并将一次分离内侧浆进行过滤，得到第一滤饼。

4)将第一滤饼加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至320目，然后加水调节固含率到16％，将浆液用泵送入湿式磁选机，磁选机磁辊磁通量为0.6T，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆进行过滤，得到磁选精矿。

5)用5％氨水将磁余浆的pH调节为8，再加入药剂2，室温搅拌2h，得到二次处理浆液，其中，药剂2在二次处理浆液中的质量百分比为0.005％。

6)用泵将二次处理浆液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为8min，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，并对次分离内侧浆进行过滤，得到第二滤饼，再将第二滤饼与磁选精矿合并，在110℃温度下烘干3h，得到钛精矿。

实施例5

1)配置10％盐酸溶液作为酸性物质；10％氢氧化钠作为碱性物质；10g硫酸铵、10g十二烷基羧酸钠、100g 0.3％的聚乙烯基吡咯烷酮(阴离子型，分子量2万)溶液混合作为药剂1；10g十六胺和10g花生四烯酸钠混匀作为药剂2。

2)将钒钛磁铁矿选钛尾矿加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至220目，然后加水调节固含率到15％，用10％盐酸将浆料的pH调节为4，再加入药剂1，室温搅拌2h，得到一次处理浆液，其中，药剂1在一次处理浆液中的质量百分比为0.008％。

3)用泵将一次处理浆液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为10min，得到一次分离内侧浆和一次分离外侧浆，并将一次分离内侧浆进行过滤，得到第一滤饼。

4)将第一滤饼加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至300目，然后加水调节固含率到15％，将浆液用泵送入湿式磁选机，磁选机磁辊磁通量为0.8T，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆进行过滤，得到磁选精矿。

5)用10％的氢氧化钠将磁余浆的pH调节为8，再加入药剂2，室温搅拌2h，得到二次处理浆液，其中，药剂2在二次处理浆液中的质量百分比为0.008％。

6)用泵将二次处理浆液送入四级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为8min，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，并对次分离内侧浆进行过滤，得到第二滤饼，再将第二滤饼与磁选精矿合并，在110℃温度下烘干3h，得到钛精矿。

实施例6

1)配置5％硫酸溶液作为酸性物质；配置5％氢氧化钠溶液作为碱性物质；10g乙二胺四乙酸、10g十二烷基羧酸钠、50g 1％的聚乙二醇(分子量6000)溶液混合作为药剂1；10g十二胺、10g吗啉和20g油酸钠混匀作为药剂2。

2)将钒钛磁铁矿选钛尾矿加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至200目，然后加水调节固含率到20％，用5％硫酸将浆料的pH调节为5，再加入药剂1，室温搅拌2h，得到一次处理浆液，其中，药剂1在一次处理浆液中的质量百分比为0.01％。

3)用泵将一次处理浆液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为10min，得到一次分离内侧浆和一次分离外侧浆，并将一次分离内侧浆进行过滤，得到第一滤饼。

4)将第一滤饼加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至300目，然后加水调节固含率到20％，再用泵送入湿式磁选机，磁选机磁辊磁通量为0.8T，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆进行过滤，得到磁选精矿。

5)用5％氢氧化钠将磁余浆的pH调节为10，再加入药剂2，室温搅拌2h，得到二次处理浆液，其中，药剂2在二次处理浆液中的质量百分比为0.01％。

6)用泵将二次处理浆液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为8min，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，并对次分离内侧浆进行过滤，得到第二滤饼，再将第二滤饼与磁选精矿合并，在105℃温度下烘干3h，得到钛精矿。

实施例7

1)配置5％硫酸溶液作为酸性物质；配置5％氢氧化钠溶液作为碱性物质；10g乙二胺四乙酸、10g十二烷基羧酸钠、50g 1％的聚乙二醇(分子量6000)溶液混合作为药剂1；10g十二胺、10g吗啉和20g油酸钠混匀作为药剂2。

2)将钒钛磁铁矿选钛尾矿加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至200目，然后加水调节固含率到20％，用5％硫酸将浆料的pH调节为3，再加入药剂1，室温搅拌2h，得到一次处理浆液，其中，药剂1在一次处理浆液中的质量百分比为0.01％。

3)用泵将一次处理浆液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为10min，得到一次分离内侧浆和一次分离外侧浆，并将一次分离内侧浆进行过滤，得到第一滤饼。

4)将第一滤饼加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至300目，然后加水调节固含率到20％，再用泵送入湿式磁选机，磁选机磁辊磁通量为0.4T，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆进行过滤，得到磁选精矿。

5)用5％氢氧化钠将磁余浆的pH调节为10，再加入药剂2，室温搅拌2h，得到二次处理浆液，其中，药剂2在二次处理浆液中的质量百分比为0.01％。

6)用泵将二次处理浆液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为8min，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，并对次分离内侧浆进行过滤，得到第二滤饼，再将第二滤饼与磁选精矿合并，在105℃温度下烘干3h，得到钛精矿。

实施例8

1)配置5％硫酸溶液作为酸性物质；配置5％氢氧化钠溶液作为碱性物质；10g乙二胺四乙酸、10g十二烷基羧酸钠、50g 1％的聚乙二醇(分子量6000)溶液混合作为药剂1；10g十二胺、10g吗啉和20g油酸钠混匀作为药剂2。

2)将钒钛磁铁矿选钛尾矿加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至200目，然后加水调节固含率到20％，用5％硫酸将浆料的pH调节为3，再加入药剂1，室温搅拌2h，得到一次处理浆液，其中，药剂1在一次处理浆液中的质量百分比为0.01％。

3)用泵将一次处理浆液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为10min，得到一次分离内侧浆和一次分离外侧浆，并将一次分离内侧浆进行过滤，得到第一滤饼。

4)将第一滤饼加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至300目，然后加水调节固含率到20％，再用泵送入湿式磁选机，磁选机磁辊磁通量为1.6T，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆进行过滤，得到磁选精矿。

5)用5％氢氧化钠将磁余浆的pH调节为10，再加入药剂2，室温搅拌2h，得到二次处理浆液，其中，药剂2在二次处理浆液中的质量百分比为0.01％。

6)用泵将二次处理浆液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为8min，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，并对次分离内侧浆进行过滤，得到第二滤饼，再将第二滤饼与磁选精矿合并，在105℃温度下烘干3h，得到钛精矿。

对比例1

1)配置10％盐酸溶液作为酸性物质；10％氢氧化钠作为碱性物质；

2)将钒钛磁铁矿选钛尾矿加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至220目，然后加水调节固含率到15％，用10％盐酸将浆料的pH调节为4，室温搅拌2h，得到一次处理浆液。

3)用泵将一次处理浆液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为10min，得到一次分离内侧浆和一次分离外侧浆，并将一次分离内侧浆进行过滤，得到第一滤饼。

4)将第一滤饼加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至300目，然后加水调节固含率到15％，将浆液用泵送入湿式磁选机，磁选机磁辊磁通量为0.8T，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆进行过滤，得到磁选精矿。

5)用10％的氢氧化钠将磁余浆的pH调节为8，室温搅拌2h，得到二次处理浆液。

6)用泵将二次处理浆液送入四级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为8min，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，并对次分离内侧浆进行过滤，得到第二滤饼，再将第二滤饼与磁选精矿合并，在110℃温度下烘干3h，得到钛精矿。

对比例2

1)配置10％盐酸溶液作为酸性物质；10％氢氧化钠作为碱性物质；10g十六胺和10g花生四烯酸钠混匀作为药剂2。

2)将钒钛磁铁矿选钛尾矿加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至220目，然后加水调节固含率到15％，用10％盐酸将浆料的pH调节为4，室温搅拌2h，得到一次处理浆液。

3)用泵将一次处理浆液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为10min，得到一次分离内侧浆和一次分离外侧浆，并将一次分离内侧浆进行过滤，得到第一滤饼。

4)将第一滤饼加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至300目，然后加水调节固含率到15％，将浆液用泵送入湿式磁选机，磁选机磁辊磁通量为0.8T，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆进行过滤，得到磁选精矿。

5)用10％的氢氧化钠将磁余浆的pH调节为8，再加入药剂2，室温搅拌2h，得到二次处理浆液，其中，药剂2在二次处理浆液中的质量百分比为0.008％。

6)用泵将二次处理浆液送入四级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为8min，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，并对次分离内侧浆进行过滤，得到第二滤饼，再将第二滤饼与磁选精矿合并，在110℃温度下烘干3h，得到钛精矿。

对比例3

1)配置10％盐酸溶液作为酸性物质；10％氢氧化钠作为碱性物质；10g硫酸铵、10g十二烷基羧酸钠、100g 0.3％的聚乙烯基吡咯烷酮(阴离子型，分子量2万)溶液混合作为药剂1。

2)将钒钛磁铁矿选钛尾矿加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至220目，然后加水调节固含率到15％，用10％盐酸将浆料的pH调节为4，再加入药剂1，室温搅拌2h，得到一次处理浆液，其中，药剂1在一次处理浆液中的质量百分比为0.008％。

3)用泵将一次处理浆液送入五级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为10min，得到一次分离内侧浆和一次分离外侧浆，并将一次分离内侧浆进行过滤，得到第一滤饼。

4)将第一滤饼加水配制成固含率50％的浆料，用球磨机研磨至300目，然后加水调节固含率到15％，将浆液用泵送入湿式磁选机，磁选机磁辊磁通量为0.8T，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆进行过滤，得到磁选精矿。

5)用10％的氢氧化钠将磁余浆的pH调节为8，室温搅拌2h，得到二次处理浆液。

6)用泵将二次处理浆液送入四级串联螺旋溜槽进行分离，控制每一级螺旋溜槽分离的时间为8min，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，并对次分离内侧浆进行过滤，得到第二滤饼，再将第二滤饼与磁选精矿合并，在110℃温度下烘干3h，得到钛精矿。

本申请实施例1-8和对比例1-3的所得钛精矿的方法中药剂1和药剂2的组成及重要参数如表1所示。

表1

“-”表示没有该药剂。

二氧化钛的含量测试：

采用行业标准YB/T 159.1-2015中提供的方法，即采用硫酸铁铵滴定法对实施例1-8和对比例1-3中的原料矿、钛精矿和滤渣中的二氧化钛含量进行了测定，并计算了钛精矿的回收率，其中钛精矿的回收率＝(原料矿中二氧化钛质量占比-滤渣中二氧化钛质量占比)/原料矿中二氧化钛质量占比，结果如表2所示。

表2

由上表可知，本发明通过选择性溶蚀、络合、絮凝实现了钒钛磁铁矿选钛尾矿体系含钛矿物与杂质矿物的高效解离和分离，制备得到的钛精矿满足钛精矿工业标准(TiO₂含量≥45％)，滤渣中钛含量(TiO₂计)≤1.92％，钛精矿的总回收率≥70％。通过实施例1-5和对比例1对比，可以看出药剂1和2的加入能够选择性地吸附分离杂质矿物，从而能够提高钛精矿的回收率。通过实施例1-5与对比例2对比，可以得到药剂1的加入可以选择性吸附分离硅杂质矿物，从而提高钛精矿回收率。通过实施例1-5与对比例3对比，可以得到药剂2的加入可以选择性吸附分离钙镁铝杂质矿物，从而提高钛回收率。由此，本发明具有分离效率高、成本低廉、流程简短的突出特点，为钒钛磁铁矿选钛尾矿中钛的高效回收提供了新途径，可推动钒钛磁铁矿选钛尾矿钛的规模化工业利用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“一些实施方案”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛精矿的方法，其特征在于，包括：

将钒钛磁铁矿选钛尾矿研磨后与水混合成浆料，调节pH值至酸性后，与药剂1混合反应，得到一次处理浆液，其中，所述药剂1可与硅络合成第一络合物；

将所述第一络合物从所述一次处理浆液中去除，得到第一滤饼；

将所述第一滤饼研磨后与水混合成浆料，对所得浆料磁选，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆过滤，得到磁选精矿；

将所述磁余浆的pH值调节至碱性后，与药剂2混合反应，得到二次处理浆液，其中，所述药剂2可与钙、铝和镁络合成第二络合物；

将所述第二络合物从所述二次处理浆液中去除，得到第二滤饼，将所述第二滤饼与所述磁选精矿合并烘干，得到钛精矿。

2.根据权利要求1所述的从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛精矿的方法，其特征在于，所述药剂1的质量占所述一次处理浆液的质量的百分比为0.005％-0.015％。

3.根据权利要求1或2所述的从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛精矿的方法，其特征在于，所述药剂1包括调节剂，强化剂和硅络合剂。

4.根据权利要求3所述的从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛精矿的方法，其特征在于，所述调节剂、所述强化剂和所述硅络合剂的质量比为1:1:(5-10)。

5.根据权利要求3所述的从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛精矿的方法，其特征在于，所述调节剂包括十二烷基羧酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基羧酸钠、十六烷基磺酸钠和十六烷基苯磺酸钠中的至少一种；

任选地，所述强化剂包括氯化铵、硫酸铵、磷酸铵、乙酸铵、乙二胺四乙酸和乙二胺四乙酸钠中的至少一种；

任选地，所述硅络合剂包括阴离子型聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇和聚乙二醇中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛精矿的方法，其特征在于，所述聚乙烯基吡咯烷酮的分子量为0.8万-8万；

任选地，所述聚乙烯醇的分子量为10万-20万；

任选地，所述聚乙二醇的分子量为400-8000。

7.根据权利要求1所述的从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛精矿的方法，其特征在于，所述药剂2的质量占所述二次处理浆液的质量的百分比为0.005％-0.015％。

8.根据权利要求1或7所述的从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛精矿的方法，其特征在于，所述药剂2包括钙络合剂和镁铝络合剂。

9.根据权利要求8所述的从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛精矿的方法，其特征在于，所述钙络合剂包括十二胺、十六胺、十八胺和吗啉中的至少一种；

任选地，所述镁铝络合剂包括月桂酸钠、油酸钠、亚油酸钠、亚麻酸钠、花生四烯酸钠、软脂酸钠和硬脂酸钠中的至少一种。

10.根据权利要求1-9任一项所述的从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛精矿的方法，其特征在于，步骤将钒钛磁铁矿选钛尾矿研磨后与水混合成浆料，调节pH值至酸性后，与药剂1混合反应，得到一次处理浆液中，研磨的粒径为180目-250目；

任选地，所述浆料的固含率为15％-40％；

任选地，pH值为3-5；

任选地，反应时间为30min-200min。

11.根据权利要求1-9任一项所述的从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛精矿的方法，其特征在于，步骤将所述第一络合物从所述一次处理浆液中除去，得到第一滤饼中包括：将所述一次处理浆液螺旋溜槽分离，得到一次分离内侧浆和一次分离外侧浆，对一次分离内侧浆过滤，得到第一滤饼。

12.根据权利要求11所述的从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛精矿的方法，其特征在于，步骤将一次处理浆液螺旋溜槽分离，得到一次分离内侧浆和一次分离外侧浆，对一次分离内侧浆过滤，得到第一滤饼中，所述螺旋溜槽的分离时间为5min-12min；

任选地，所述一次分离内侧浆与所述一次分离外侧浆的质量比为1:(5-10)。

13.根据权利要求1-9任一项所述的从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛精矿的方法，其特征在于，步骤将所述第一滤饼研磨后与水混合成浆料，对所得浆料磁选，得到磁选浆和磁余浆，对磁选浆过滤，得到磁选精矿中，所述磁选的磁通量为0.4T-1.6T；

任选地，研磨的粒径为250目-350目；

任选地，所述浆料的固含率为15％-40％。

14.根据权利要求1-9任一项所述的从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛精矿的方法，其特征在于，步骤将磁余浆的pH值调节至碱性后，与药剂2混合反应，得到二次处理浆液中，pH值为8-10；

任选地，反应时间为30min-200min。

15.根据权利要求1-9任一项所述的从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛精矿的方法，其特征在于，步骤将所述第二络合物从所述二次处理浆液中去除，得到第二滤饼，将所述第二滤饼与所述磁选精矿合并烘干，得到钛精矿中包括：将二次处理浆液螺旋溜槽分离，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，对二次分离内侧浆过滤，得到第二滤饼。

16.根据权利要求15所述从钒钛磁铁矿选钛尾矿中回收钛精矿的方法，其特征在于，步骤将二次处理浆液螺旋溜槽分离，得到二次分离内侧浆和二次分离外侧浆，对二次分离内侧浆过滤，得到第二滤饼，将所述第二滤饼与所述磁选精矿合并烘干，得到钛精矿中，所述螺旋溜槽的分离时间为4min-8min；

任选地，所述二次分离内侧浆与所述二次分离外侧浆的质量比为1:(5-10)；

任选地，烘干的温度为105℃-110℃。