钒钛磁铁矿选矿方法浅析
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钒钛磁铁矿选矿方法浅析1引言钒钛磁铁矿在中国分布广泛,储量丰富,储量和开采量居全国铁矿的第三位。
地质勘测表明,仅攀枝花-西昌地区的钒钛磁铁矿储量就达100亿t,占全国铁矿探明储量的20%;钒资源储量为1 578.8万t,占全国钒资源储量的62%,占世界钒储量的11.6%;钛资源储量为8.7亿t,占全国钛资源储量的90.5%,占世界钛储量的35.2%。
此外还伴生有90万t钴、70万t镍、25万t钪、18万t镓以及大量的铜、硫等资源。
钒钛磁铁矿的开发利用经历了以高炉冶炼钒钛磁铁矿、雾化提钒和钛精矿选矿为代表的三个重要阶段,逐步实现了铁、钒和钛元素的规模化利用。
随着提取冶金技术进步以及开发利用技术的不断完善,综合利用矿石中的钴、镍、铜、钪、镓和硫等有价元素也正在成为可能。
2钒钛磁铁矿的性质钒钛磁铁矿矿床主要产在基性、超基性侵入岩中,矿石以富含铁、钛为特征。
矿床生成方式分为晚期岩浆分异型矿床及晚期岩浆贯入型矿床;含矿岩石组合类型有辉长岩型-辉石岩-橄榄岩型等。
矿石中主要金属矿物组分为钛磁铁矿、钛铁矿、硫化矿物三种,而主要工业矿物中均富含多种有用组分:钛磁铁矿主要有Fe、Ti、Vi、Cr、Co、Ni、Ga,钛铁矿主要有Ti、Fe、Sc,硫化矿物主要有S、Co、Vi、Cu及铂族等。
矿石中有用组分的分布特征如下。
(1)铁。
主要含在钛磁铁矿中,其分配值及分配率随矿石品级增高而增加,一般为高品位矿93%左右,中品位矿78%~88%,低品位矿67%~75%,Fe表外矿51%~63%。
此外,钛铁矿及脉石矿物也含有较多的铁,钛铁矿中分配率随矿石品级增高而降低,一般为高品位矿5%左右,中品位矿6%~13%,低品位矿7%~17%,表外矿10%~27%,脉石矿物中分配率一般为高品位矿1%左右, 中品位矿2%~14%,低品位矿10%~20%,表外矿8%~24%,硫化矿中铁的分配率一般仅占1%~5%。
(2)钛。
钛铁矿和钛磁铁矿中的钛约占矿石中钛含量的90%~99%。
钒的选矿方法和步骤:钒铁生产的主要原料是钒钛磁铁矿,经选矿富集后,通过高炉炼出含钒生铁,在雾化炉或转炉吹炼过程中提取钒渣。
钒渣经粉碎后配加钠盐(纯碱、食盐或无水芒硝)进行氧化钠化焙烧,使钒成为可溶的偏钒酸钠(NaVO3),浸取净化后加硫酸铵沉淀出多钒酸铵[(NH4)2V6O16],再经脱氨熔化,铸成片状五氧化二钒。
要求成分为V2O597~99%,P<0.05%,S<0.05%,Na2O+K2O <1.5%。
此外也从含钒铁精矿或含钒炭质页岩直接通过化学处理提取五氧化二钒。
电硅热法片状五氧化二钒用75%硅铁和少量铝作还原剂,在碱性电弧炉中,经还原、精炼两个阶段炼得合格产品。
还原期将一炉的全部还原剂与占总量60~70%的片状五氧化二钒装入电炉,在高氧化钙炉渣下,进行硅热还原。
当渣中V2O5小于0.35%时,放出炉渣(称为贫渣,可弃去或作建筑材料用),转入精炼期。
此时,再加入片状五氧化二钒和石灰,以脱除合金液中过剩的硅、铝等,俟合金成分达到要求,即可出渣出铁合金。
精炼后期放出的炉渣称为富渣(含V2O5达8~12%),在下一炉开始加料时,返回利用。
合金液一般铸成圆柱形锭,经冷却、脱模、破碎和清渣后即为成品。
此法一般用于含钒40~60%的钒铁冶炼。
钒的回收率可达98%。
炼制每吨钒铁耗电1600千瓦?时左右。
铝热法用铝作还原剂,在碱性炉衬的炉筒中,采用下部点火法冶炼。
先把小部分混合炉料装入反应器中,即行点火。
反应开始后再陆续投加其余炉料。
通常用于冶炼高钒铁(含钒60~80%),回收率较电硅热法略低,约90~95%钒和钻常呈铁的类质同像分别赋存于钛磁铁矿和黄铁矿中。
此类矿石的选矿,一般是先用弱磁选分出钒铁精矿,再用重选、强磁选、浮选、电选联合方法从尾矿中回收钛铁矿和用浮选回收黄铁矿。
钒铁精矿所含的钛是选矿无法除去的,可以在冶炼中分离。
为了满足高钛渣炼铁必需的渣量,过分提高钒铁精矿的铁品位,有时是不合理的。
从磁选尾矿中回收钛的流程,首先要保证得到优质钛精矿。
钒钛的选矿工艺流程钒钛可是相当有趣的东西呢,今天咱们就来唠唠它的选矿工艺流程。
一、钒钛矿的特点。
钒钛矿啊,那是一种比较特殊的矿石。
它里面含着钒和钛这两种很重要的元素。
这两种元素在矿石里的赋存状态可有点复杂哦。
就像是住在一个大杂院里,各种矿物相互夹杂着。
钒常常和一些铁矿物相伴而生,钛呢,大多以钛铁矿等形式存在。
而且这矿石的硬度、密度啥的性质也各有不同,这就给选矿带来了不少挑战。
二、破碎与磨矿。
选矿的第一步,那肯定得把大块的矿石变小块呀。
这就像我们吃大块的食物得先切碎一样。
先用破碎机把大矿石破碎成小块矿石。
这个破碎机可厉害啦,“咔嚓咔嚓”几下,大矿石就变成了小石块。
不过这还不够呢,小块矿石还得继续磨细。
磨矿机就像一个超级研磨师,把这些小块矿石磨得更细更小。
为啥要这么做呢?因为只有矿石足够细了,里面的钒和钛才能更好地和其他杂质分开呢。
在这个过程中,要控制好磨矿的细度,如果磨得太粗了,后面的选矿效果就不好;要是磨得太细了,又会增加成本,就像做饭的时候盐放多放少都不行一个道理。
三、磁选。
接下来就是磁选环节啦。
磁选就像是一场神奇的魔法。
因为钒钛矿中的铁矿物有磁性,而其他的一些杂质矿物可能没有磁性。
这时候就可以利用磁选机啦。
磁选机就像一个大磁铁,把有磁性的矿物吸住,没磁性的杂质就被甩到一边去了。
这个过程很关键哦,如果磁选的磁场强度没调好,或者磁选机的转速不对,那可能就会把不该吸走的矿物吸走了,或者该吸走的矿物没吸走。
这就好比在一群小朋友里选男生,要是选错了标准,把女生当成男生选走了,或者把男生给落下了,那可就乱套啦。
四、浮选。
磁选完了还有浮选呢。
浮选啊,就像是给矿物们办一场游泳比赛。
在这个环节里,要往磨细的矿浆里加入一些特殊的药剂。
这些药剂就像一个个小标签,贴到不同的矿物上。
比如说,有些药剂会贴到含钛的矿物上,让它们变得更容易浮起来。
然后往矿浆里吹气,那些贴了药剂的矿物就像一个个小气球一样,浮到矿浆的表面,就可以把它们收集起来啦。
钒钛磁铁矿选矿工艺流程一、选矿概述钒钛磁铁矿是一种重要的金属矿石,其主要成分为钛铁矿和钒钛铁矿。
选矿是将原始的钒钛磁铁矿进行加工处理,从而获得高品质的金属产品,如高纯度的二氧化钛、高纯度的氧化钒等。
本文将详细介绍钒钛磁铁矿选矿工艺流程。
二、原料处理1. 去除杂质首先,需要对原料进行初步处理,去除其中的杂质。
这些杂质包括泥土、岩屑、有机物等。
可以采用筛分、洗涤等方法进行去除。
2. 磨碎经过初步处理后,将原料送入球磨机中进行细碎。
球磨机是一种常用的设备,其作用是将原料颗粒化,并使其达到所需粒度。
三、浮选工艺1. 浮选剂添加在浮选过程中,需要添加浮选剂以促进金属物质与泡沫结合并浮起来。
常用的浮选剂有丙酮和黄药水等。
2. 浮选机器浮选机器是将原料悬浮在水中,通过气泡的作用,使金属物质与泡沫结合并浮起来的设备。
常用的浮选机器有机械式浮选机、气流式浮选机等。
3. 浮选过程在浮选过程中,首先需要将原料送入浮选池中。
然后,添加适量的浮选剂,并通过气泡的作用将金属物质与泡沫结合并浮起来。
最后,通过筛分和洗涤等方法对得到的产品进行处理。
四、磁选工艺1. 磁性分离磁性分离是一种常用的分离方法,其原理是利用磁性材料对于不同磁性物质的吸附力不同来实现分离。
在钒钛磁铁矿中,由于其中含有铁元素,因此可以通过磁性分离来提取其中的钒钛元素。
2. 磁选设备常用的磁选设备有湿式高强度磁选机、干式高强度磁选机等。
3. 磁选过程在磁选过程中,首先需要将原料送入磁场区域。
然后,通过磁性材料对于不同磁性物质的吸附力不同的特点,将其中的钒钛元素提取出来。
最后,通过筛分和洗涤等方法对得到的产品进行处理。
五、化学处理1. 溶解在化学处理过程中,需要先将得到的产品进行溶解。
常用的溶剂有硫酸、氢氟酸等。
2. 沉淀在溶解后,需要将其中的杂质进行沉淀。
常用的沉淀剂有碳酸钠、碳酸铵等。
3. 过滤经过沉淀后,需要将其中的沉淀物进行过滤。
常用的过滤器有压力式过滤器、真空式过滤器等。
钒钛磁铁矿选矿工艺流程钒钛磁铁矿是一种重要的金属矿石,在工业生产中有着广泛应用。
钒钛磁铁矿的选矿工艺流程对于矿石的提纯和利用非常关键,下面我们来详细了解一下。
钒钛磁铁矿选矿的第一步是破碎和磨矿。
通过破碎和磨矿可以将矿石破碎成较小的颗粒,并使其充分暴露在外,方便后续的选矿操作。
磨矿设备包括球磨机、砂磨机、细磨机等,不同设备的使用根据不同矿石的特性而定。
第二步是重选,根据矿石的密度差异进行分选。
钒钛磁铁矿中,钛铁矿和磁铁矿的密度差异较大,可以通过选矿机械进行重选,将其分离出来。
目前常用的选矿机械有重介质选矿机、螺旋选矿机等。
第三步是浮选,将矿石中的钒和其他杂质分离。
浮选是利用气泡的附着性质进行分选的一种方法。
在浮选过程中,可加入一些药剂来提高分选效率。
常用的药剂有捕收剂、泡沫剂、调节剂等。
第四步是磁选,将矿石中的磁性物质分离。
钒钛磁铁矿中,磁铁矿是具有磁性的,可以通过磁选来分离磁铁矿和非磁性杂质。
磁选设备主要有湿式磁选机和干式磁选机两种。
第五步是电选,将磁选后的磁性物质进一步提纯。
电选是利用电场力和离子迁移速度不同的原理进行分离。
在电选过程中,可加入一些药剂来提高分选效率。
常用的药剂有调节剂、捕收剂等。
最后一步是烧结和冶炼,将选矿后的矿石进一步提纯成所需的产品。
烧结是将精矿进行高温热处理,使其粘结成块状,提高产品的成品率和质量。
而冶炼则是将烧结后的矿石进行高温加热,使其产生化学反应,进一步提纯出所需的产品。
钒钛磁铁矿的选矿工艺流程包括破碎和磨矿、重选、浮选、磁选、电选、烧结和冶炼等步骤。
在实际生产中,需要根据矿石的特性和产品要求来选择合适的选矿工艺流程,以提高产品品质和产量。
钒钛磁铁矿选矿工艺流程钒钛磁铁矿是一种重要的金属矿石,其选矿工艺流程对于有效提取和利用矿石中的有用成分具有至关重要的作用。
本文将深入探讨钒钛磁铁矿的选矿工艺流程,并分享对该工艺流程的观点和理解。
一、钒钛磁铁矿的特点钒钛磁铁矿是一种含有丰富钒和钛元素的重要矿石,常见于不同类型的火成岩和沉积岩中。
其主要矿物包括钛铁矿、磁铁矿、钛钒矿等。
钒和钛是重要的产业原材料,在钢铁冶炼、化工等领域具有广泛的应用前景。
由于钒钛磁铁矿的特殊性质,其选矿工艺流程需要综合考虑多个方面因素。
二、钒钛磁铁矿选矿工艺流程1. 矿石的预处理钒钛磁铁矿在选矿过程中,首先需要进行矿石的预处理。
这一步骤包括矿石的破碎、磁选和脱泥等。
通过这些预处理步骤,可以降低矿石的粒度,提高矿石中有用矿物的含量,并去除杂质,为后续的选矿工艺流程提供更好的原料。
2. 磁选分离钒钛磁铁矿中常含有磁性矿物,如磁铁矿。
通过磁选分离,可以将磁性矿物与非磁性矿物进行有效分离。
磁选分离主要采用干磁选和湿磁选两种方式,通过磁场对矿石进行分离,使磁性矿物被吸附在磁场中,实现其与矿石的分离。
3. 浮选分离钒钛磁铁矿中还含有一些非磁性矿物,如钛铁矿。
这些非磁性矿物常采用浮选的方式进行分离。
浮选分离是通过与空气或药剂接触,使矿石中的有用矿物颗粒吸附气泡上升至液面,并被收集起来的一种分离方法。
在浮选过程中,通过调整浮选药剂的种类和用量,控制气泡的大小和速度,可以实现钒钛磁铁矿中有用矿物与废石的有效分离。
4. 精选和脱水在钒钛磁铁矿选矿工艺的后续步骤中,还需要进行精选和脱水处理。
精选是通过进一步的物理或化学方法,从选矿产物中进一步提高有用矿物的纯度和质量,并分离出更高品位的矿石产品。
而脱水则是通过过滤或离心等方式,将选矿过程中产生的废水进行处理和回收,以减少环境污染。
三、观点和理解钒钛磁铁矿选矿工艺流程是一项复杂而关键的工作,其对于提高矿石中有用矿物的含量和质量具有重要意义。
通过合理设计和优化的选矿工艺流程,可以提高钒钛磁铁矿的开发利用效率,实现资源的高效利用和环境的可持续发展。
钒钛磁铁矿选矿工艺流程钒钛磁铁矿是一种重要的金属矿石,具有富含钒、钛和铁等元素的特点。
其选矿工艺流程一般分为粗碎、粗选、中碎、中选和精选等几个环节。
以下是一份基本的钒钛磁铁矿选矿工艺流程。
首先,将原矿进行粗碎。
采用破碎机或颚式破碎机对原矿进行粗碎,将矿石破碎成较小的颗粒。
根据原矿的特性和要求,可以选择不同的破碎设备和破碎粒度。
接下来,进行粗选。
将粗碎后的矿石通过振动筛、螺旋分选机等设备进行粗选,将其中的矿石和非矿石分离。
这一步可以去除一部分余石、泥土等非矿石物质,减少后续处理的工作量。
然后,进行中碎。
将粗选后的矿石再次进行碎磨,使颗粒尺寸更加细小。
中碎一般采用圆锥破碎机或球磨机等设备,通过机械破碎和摩擦磨损的方式,使矿石颗粒更加均匀地分布。
接着,进行中选。
中选主要通过重选机、浮选机等设备实现。
重选机利用矿石颗粒与介质(如水、重稀浆等)的密度差异,进行物理分离。
浮选机则是利用具有选择吸附性质的药剂将有用矿石吸附在气泡上,使其上浮,而非矿石则沉入矿浆底部。
最后,进行精选。
精选是将中选后的产品经过一系列加工步骤,提纯和分离出所需的钒、钛等金属。
精选一般采用磁选机、重选机、浮选机等设备,通过差异化的物理和化学性质,将矿石中的有用成分进一步提纯。
需要注意的是,在钒钛磁铁矿的选矿过程中,还需要进行矿石磨矿、脱水、脱泥、浮渣处理等环节,以及废水处理、固废处理等环节,以达到环保、节能、高效的要求。
总之,钒钛磁铁矿的选矿工艺流程是一个复杂的过程,需要根据矿石的特性、产品的要求和生产的具体情况进行灵活调整和改进。
通过适当的破碎、粗选、中碎、中选和精选等环节的组合和优化,可以实现对钒钛磁铁矿的高效、低成本的开采和加工。
浅析钒钛磁铁矿的选矿技术摘要:钒钛磁铁矿是一类重要的矿产资源,随着科学技术的进步,钒钛磁铁矿资源的开发利用日益受到重视和发展。
钒钛磁铁矿中的钒、钛、钴、钪、镓等有益组分具有极高的经济价值和社会价值,中国钒钛磁铁矿资源的开发及利用,将为经济建设及国内外相关行业提供雄厚的物质基础。
关键词:钒钛磁铁矿;选矿技术;引言:钒钛磁铁矿是一种重要的矿产资源,分布广泛。
目前我国的钒钛磁铁矿储量居世界第三位,而攀西地区探明的钒钛磁铁矿储量达到96.6 亿t,占全国铁矿探明储量的20%,居全国第二位,其中共生的钛资源为8.7亿t,占世界储量的35.2%,全国储量的90.5%,居世界第一位,钒资源量占全国的59%,占世界储量的6.7%,名列全国第一、世界第三位,被誉为“中国钒、钛之都” 。
经过40多年的发展,钒钛磁铁矿分选利用技术取得了巨大成就,单从矿产资源开发而言,攀西地区已经形成近2000万吨铁精矿、100多万吨钛精矿(由尾矿中回收)的综合生产能力。
1.钛磁铁矿的选矿技术钒钛磁铁矿资源的开发利用,首先是矿石分选。
其目的是将复合矿石中多种有价矿物按其不同性质,分选成各类产品,也就是将其富集成适于制铁、制钛及其各相关金属加工处理的选矿产品,如铁钒精矿、钛精矿、硫钴镍精矿及脉石矿物等产品。
1.1一段磨矿磁选工艺流程由钛磁铁矿的性质可知,磁选工艺是最佳的分选方案,且影响钛磁铁矿分选富集的主要因素是磨矿粒度,尤其是将钒钛磁铁矿石中的钛磁铁矿物作为富集产品时,应将其作为一种含磁铁矿、钛铁晶石、尖晶石及板状钛铁矿的复合磁铁矿物相整体来考虑,其嵌布粒度是一般较粗大,在磨矿作业中是属粗、中粒嵌布粒度物料,所以,通常首先考虑以较粗粒级磨矿作业的一段磨矿为其主要磨矿方案。
1.2阶段磨矿磁选工艺流程当钒钛磁铁矿石嵌布粒度较粗且属不均匀嵌布时,当物料破碎到较粗粒度时就可产生部分单体脉石或贫连生体矿物产品,对其进行磁力分选,就能排出部分粗粒尾矿,因此,可用阶段磨矿磁选工艺流程进行分选。
世上无难事,只要肯攀登钛和钒矿石的选矿方法(一)钒钛磁铁矿石岩浆型钒钛磁铁矿石是我国钛和钒的主要资源。
矿石中主要有用矿物有钛磁铁矿和钛铁矿,以中粒嵌布为主;脉石主要是硅酸盐矿物,有的也有碳酸盐矿物和磷灰石等;常伴生钒、硫和钴等成分。
钒和钴常呈铁的类质同像分别赋存于钛磁铁矿和黄铁矿中。
此类矿石的选矿,一般是先用弱磁选分出钒铁精矿,再用重选、强磁选、浮选、电选联合方法从尾矿中回收钛铁矿和用浮选回收黄铁矿,钒铁精矿所含的钛是选矿无法除去的,可以在冶炼中分离。
为了满足高钛渣炼铁必需的渣量,过分提高钒铁精矿的铁品位,有时是不合理的。
从磁选尾矿中回收钛的流程,首先要保证得到优质钛精矿。
研究了重选、浮选、重选-浮选、重选-强磁选-浮选、重选-强磁选等各种流程。
钛铁矿精矿用电选精选,可将二氧化钛品位提高到48%以上,钛铁矿的浮选是在酸性矿浆中进行的,浮选黄铁矿回收钴应在浮选钛铁矿前进行,如果矿石含有碳酸盐矿物,必须预先浮出。
钒铁精矿中钒的提取用冶炼方法有火法和湿法两种,火法提钒是钒铁精矿经高炉冶炼得含钒铁水,再经转炉吹炼钒渣,钒渣进一步用湿法提炼得含钒产品。
火法提钒已用于工业生产中,但钒的回收率较低,湿法提钒是铁精矿直接进行钠化焙烧浸出,得到含钒和含铁产品,含铁产品送往炼铁。
湿法提钒,资源的综合利用较好,钒的回收率较高,但尚处在工业试验阶段。
热液型含钒铁矿石的提钒方法与以上相同。
(二)钛铁矿砂矿钛砂矿中钛矿物以钛铁矿为主,金红石、白钛石和锐钛矿等较少;常与锆英石和独居石等共生,重砂矿物呈细粒状态;脉石以硅盐矿物为主,生产上采用重选,磁选和电选联合流程。
砂矿先经圆锥选矿机、扇形溜槽、螺旋选矿机、跳汰或摇床等预先富集,得到含重砂矿物的粗精矿,再用中、强磁选回收钛铁矿;强磁选回收独居石;摇床除脉石;电选分离锆英石与金红石,得到多种。
攀西钒钛磁铁矿分布特征及采矿选矿技术摘要:随着科技的迅速发展,钢铁工业作为国民经济重要基础产业,为国民经济快速发展做出了巨大贡献。
钒钛是重要的战略资源,在钢铁冶炼、航空航天材料生产加工中具有重要地位。
对国防、国民经济建设和社会发展具有极其重要的战略意义。
钒钛磁铁矿作为我国铁矿石资源的重要组成部分,主要生成于基性、超基性浸入矿床。
随着钢铁企业成本和竞争压力的增大,高钛型铁矿高炉冶炼对钒钛铁精矿的TFe品位提出了新的更高要求。
关键词:攀西钒钛磁铁矿;分布特征;采矿选矿技术引言钒钛磁铁矿是一种复合型矿产资源,该类型矿石主要生成于基性、超基性浸入矿床,主要含铁、钛和钒,其次还含有钴、铬、镍、镓和钪等多种有价金属元素,是一种极其重要的战略矿产资源。
钒钛磁铁矿在全球储量较大,但是大部分集中于三个国家,分别是俄罗斯、南非和中国。
四川攀西地区是我国钒钛磁铁矿储量最大的地方,钒钛磁铁矿主要在四大矿区分布,其次是河北承德,少部分分布在辽宁朝阳、山西代县和陕西汉中等地区。
钒钛磁铁矿在我国矿产资源开发利用及国民经济发展战略中具有极大的意义,属关系国计民生发展的重大战略资源,目前,随着我国钒钛磁铁矿资源的持续开发利用,高品位矿石消耗殆尽,低品位资源的利用提上日程,该部分资源的低成本开发迫在眉睫。
1钒钛磁铁矿的性质特点及资源特性钒钛磁铁矿是一种含钒、钛、铁及钪、铬、钴、镍、铜、铀、锌等多种金属元素共伴生的复合铁矿,因而具有很高的利用价值。
由于钒与铁的原子半径相近,使得钒可以与铁呈类质同相赋存在磁铁矿中,所以钒没有独立的矿物,而是钒铁共生在磁铁矿中。
钒钛磁铁矿的形状多呈片晶或半自形粒状,蓝灰色、有金属光泽,耐王水、盐酸的腐蚀。
根据矿石中钛含量(TiO2)的不同,可以分为高、中、低不同钛型的钒钛磁铁矿;根据矿石中铬含量(Cr2O3)的不同,又可以分为低铬型和高铬型钒钛磁铁矿。
钒钛磁铁矿中钒的含量(以V2O5计,下同)从0.1%到2.0%不等,是目前提钒的主要矿物来源,其主要分布在基性和超基性侵入岩中,矿石以铁、钛含量高为其基本特征。
I ndustry development行业发展钒钛磁铁矿选矿行业中选冶分离技术的原理探究龙 祥摘要:作为一种重要的铁矿资源,钒钛磁铁矿的选矿技术以及分离技术得到了社会各界学者的广泛关注。
目前攀西地区由于长期开采钒钛磁铁矿,导致尾矿大量堆存现象。
随着堆存量的扩大,会严重影响矿区周围的生态环境。
因此本文以钒钛磁铁矿的尾矿选冶分离技术为研究对象,探究尾矿中的金属钛和钪新工艺的回收方案,有效避免资源浪费。
关键词:选矿工艺;钒钛磁铁矿;选冶分离技术钒钛磁铁矿是我国重要的战略资源之一,在矿产资源领域占有重要地位。
目前钒钛磁铁矿的铁、钒和钛的利用率分别为70%、41%、21%。
攀西地区的钒钛磁铁矿品质较高,且高度集中,但由于攀西地区的钒钛磁铁矿同时伴生着多种其他元素(例如铬、钴、铜、锰等),且当地只重视钒钛磁铁矿的开发,对于尾矿的重视程度不高,因此造成了大量的资源浪费,并且除了攀西地区的高品质钒钛磁铁矿外,其他地区也有数量较大的低品质钛磁铁矿和钛铁矿。
例如陕西秦岭地区的钒钛磁铁矿带,其矿石储量高达2亿多吨,目前这些低品质钒钛磁铁矿的矿藏开发难点主要为选矿难度较大。
目前我国针对钛金属的开发还存在一定的空间。
本文主要以攀西地区某铁矿厂为研究对象,通过对选矿行业中的选冶分离技术进行深入探究,达到提高钒钛磁铁矿尾矿开发程度的目的。
1 攀西钒钛磁铁矿开发现状资料表明,攀西地区钒钛磁铁矿中主要金属矿物为磁铁矿、钛磁铁矿、钛铁矿、褐铁矿、针铁矿与磁赤铁矿等;非主要金属矿物为钛普通辉石、斜长石、橄榄石、绢云母、绿泥石等。
矿石以铁、钒、钛三大金属为主,伴生多种稀有稀散金属,但是矿石中稀有稀散金属含量很低,目前选矿技术难以平衡成本与产品价值之间的关系。
攀西钒钛磁铁矿中的钛铁矿与钛磁铁矿是金属钛的主要赋存矿种,其中钛铁矿作为利用钛资源的重要产品可在选矿阶段得到较好的回收;而钛磁铁矿因其物料组成与钛在其中的赋存状态过于复杂等因素的制约,只能寄希望于从冶炼过后的高炉渣中回收钛资源。
钒钛磁铁矿选矿工艺流程一步法和二步法以钒钛磁铁矿选矿工艺流程一步法和二步法为标题,我们将分别介绍这两种工艺流程。
一、钒钛磁铁矿选矿工艺流程一步法钒钛磁铁矿是一种重要的矿石资源,其含有丰富的钒和钛元素,因此在工业生产中具有重要的应用价值。
钒钛磁铁矿的选矿工艺主要是通过磁选法进行,一步法是其中的一种常用工艺流程。
1. 矿石破碎:首先,将原矿经过破碎机进行粗破碎,将矿石破碎成一定粒度范围内的颗粒。
2. 磁选:将破碎后的矿石通过磁选机进行磁选分离。
由于钒钛磁铁矿中含有较高的磁性矿物,可以利用磁选机的磁性分离原理,将磁性矿物与非磁性矿物分离开来。
3. 磁选尾矿处理:磁选过程中产生的磁选尾矿需要进行处理。
一般情况下,磁选尾矿中还含有一定的钒和钛元素,可以通过进一步的选矿处理来回收这些有价值的元素。
二、钒钛磁铁矿选矿工艺流程二步法除了一步法之外,钒钛磁铁矿的选矿工艺还可以采用二步法。
下面我们将介绍二步法的工艺流程。
1. 磁选预处理:首先,将原矿进行磁选预处理。
通过磁选机对原矿进行磁选,将其中的磁性矿物与非磁性矿物分离。
2. 精磁选:将磁选预处理后的矿石经过精磁选机进行进一步的磁选。
精磁选是对磁选预处理后的矿石进行更加细致的分离,以提高选矿效果。
3. 磁选尾矿处理:与一步法相同,二步法的磁选过程也会产生磁选尾矿,需要进行处理。
通过进一步的选矿处理,可以回收磁选尾矿中的有价值元素。
总结:钒钛磁铁矿选矿工艺流程一步法和二步法都是通过磁选的方式进行的。
一步法直接对原矿进行磁选分离,而二步法则先进行磁选预处理,再进行精磁选。
无论是一步法还是二步法,都需要进行磁选尾矿的处理,以回收其中的有价值元素。
钒钛磁铁矿选矿工艺的选择要根据具体的矿石性质和生产需求来确定,以达到最佳的选矿效果和经济效益。
钒钛磁铁矿选矿方法钒钛磁铁矿:这是我国钛铁矿岩矿床的主要矿石类型。
根据攀枝花矿山公司的选矿研究和生产实践,其钛铁矿精矿的选矿是在对钒钛磁铁矿石经一段磨矿(-0.4mm),一粗、一精、一扫的磁选流程磁选出磁铁矿精矿(Fe51%~52%,TiO212.6%~13.4%,V2O50.5%~0.6%)之后的磁尾(矿)进行。
钒钛磁铁矿石以Fe与Ti形式致密共生赋存在钛磁铁矿中的TiO2(约占攀西地区TiO2总储量的53%),由于赋存状态、粒度,以及在高炉冶炼绝大部分没有被还原而以TiO2形式进入炉渣的化学反应特性等因素,目前还难以用机械选矿方法回收利用。
但是,随着攀枝花钢铁研究所和北京钢铁研究总院对钛磁铁矿的铁、钛、钒综合回收而对冶炼工艺和技术的改进与提高,现已基本上打通流程,取得了积极的成果。
此外,还开展了还原磨选制取铁粉和综合回收钒钛的试验。
其流程是:钒钛铁精矿——铁粉燧道窑碳还原——V2O5破碎磨矿——富钒钛料——湿法分离——重磁选分离——TiO2钛铁矿、金红石砂矿:这是我国目前生产钛铁矿和金红石精矿的主要矿石类型。
为了提高资源的利用率和经济效益,减少中矿、尾矿的积压和对环境的污染,广州有色金属研究院曾专题研究了“海南岛海滨砂矿难选中矿钛元素赋存状态及综合回收途径”(第三届全国矿产资源综合利用学术会议论文集,1990年)。
该研究、试验表明:①钛元素主要赋存在以Ti4+与Fe2+呈类质同象置换而形成的钛-铁矿系列中;其中钛铁矿(含TiO252%~54%)和富铁钛铁矿(含TiO246%)所占的比例达66.2%,其次是富钛钛铁矿(含TiO256%~58%)占19.2%,钛赤铁矿(含TiO210.7%~19.5%)占14.6%。
此外,钛元素还少量地赋存在金红石、锐钛矿、白钛石和榍石中。
②难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石、锐钛矿等的混合矿物,矿物粒度0.2~0.08mm(属可选粒度);采用二碘甲烷介质作“沉浮”选矿,比重<3.3的非有用矿物的上浮排除率达19.76%,比重>3.3的有用重矿物下沉产率达73.5%。
钒钛磁铁矿选矿方法浅析1引言钒钛磁铁矿在中国分布广泛,储量丰富,储量和开采量居全国铁矿的第三位。
地质勘测表明,仅攀枝花-西昌地区的钒钛磁铁矿储量就达100亿t ,占全国铁矿探明储量的20%;钒资源储量为1 578.8万「占全国钒资源储量的62%,占世界钒储量的11.6%;钛资源储量为8.7亿t ,占全国钛资源储量的90.5%,占世界钛储量的35.2%。
此外还伴生有90万t钻、70 万t镍、25万t 钪、18万t镓以及大量的铜、硫等资源。
钒钛磁铁矿的开发利用经历了以高炉冶炼钒钛磁铁矿、雾化提钒和钛精矿选矿为代表的三个重要阶段,逐步实现了铁、钒和钛元素的规模化利用。
随着提取冶金技术进步以及开发利用技术的不断完善,综合利用矿石中的钻、镍、铜、钪、镓和硫等有价元素也正在成为可能。
2钒钛磁铁矿的性质钒钛磁铁矿矿床主要产在基性、超基性侵入岩中,矿石以富含铁、钛为特征。
矿床生成方式分为晚期岩浆分异型矿床及晚期岩浆贯入型矿床;含矿岩石组合类型有辉长岩型-辉石岩-橄榄岩型等。
矿石中主要金属矿物组分为钛磁铁矿、钛铁矿、硫化矿物三种,而主要工业矿物中均富含多种有用组分:钛磁铁矿主要有Fe、Ti、Vi、Cr、Co、Ni、G a,钛铁矿主要有Ti、Fe、Sc ,硫化矿物主要有S、Co、Vi、Cu及铂族等。
矿石中有用组分的分布特征如下。
(1)铁。
主要含在钛磁铁矿中,其分配值及分配率随矿石品级增高而增加,一般为高品位矿93%左右,中品位矿78%〜88%,低品位矿67%〜75%, Fe表外矿51%〜63%。
此外,钛铁矿及脉石矿物也含有较多的铁,钛铁矿中分配率随矿石品级增高而降低,一般为高品位矿5%左右冲品位矿6%〜13%,低品位矿7%〜17%,表外矿10%〜27%脉石矿物中分配率一般为高品位矿1%左右,中品位矿2%〜14%,低品位矿10%〜20%,表外矿8%〜24%,硫化矿中铁的分配率一般仅占1%〜5%。
(2 )钛。
钛铁矿和钛磁铁矿中的钛约占矿石中钛含量的90%〜99%。
钛铁矿的钛分配率随矿石品级增高而显著降低,高品位矿为26%〜30%,中品位矿为4632%〜40%,低品位矿为47%〜58%表外矿为60%〜76%;钛磁铁矿中的钛分配率随矿石品级增高而增加,高品位矿为69%〜73%, 中品位矿为57%〜65%,低品位矿为31%〜49%,表外矿为14%〜33%。
矿石中的Fe:TiO 2比值,一般高品位矿为2.73〜2.87,中品位矿为2.42〜2.73,低品位矿为2.37〜2.66,表外矿为2.35〜2.19。
(3)钒。
主要成类质同象富集在钛磁铁矿中,也和铁一样分配率随矿石品级增高而增加,其平均分配率高品位矿大于98%,中品位矿为96%左右,低品位矿为90%左右,表外矿为80%左右。
分配在脉石矿物中的钒随矿石品级增高而降低,平均分配率高品位矿小于0.5%,中品位矿为1%〜4%,低品位矿为1%〜4%,表外矿为9%〜18%。
(4)铬。
主要富集在钛磁铁矿中,其分配率随矿石品级增高而增加。
随着岩石基性程度的增高,钛磁铁矿中铬含量增加,在超基性岩相带韵律层的下部,可以形成数米或更厚的富铬钒钛磁铁矿层。
(5)钪。
以类质同象富集在脉石矿物及钛铁矿中。
(6)钻、镍、铜。
除以硫化物形式存在外,还有相当数量分布在钛磁铁矿和脉石矿物中。
各元素在各组分中的分配并不固定,钻的亲铁性较强,而铜的亲硫性强。
(7)铂族。
主要赋存在硫化物中。
3钛磁铁矿的选矿方法大部分选矿均需将矿物单体解离,钒钛磁铁矿石磨矿广泛采用一段磨矿或二段磨矿流程。
按照矿石合理解离的原则一段闭路磨矿是处理粗粒及中粒嵌布矿石首先考虑的方案而两段磨矿根据能否提前抛尾有连续磨矿和间断磨矿之分。
根据钛磁铁矿选矿过程的基本特性,磁选工艺是最佳分选方案,即采用不同的磁选工艺参数及流程结构,排出解离的含钛等的弱磁性矿物及脉石,就可获得铁精矿产品。
而影响钛磁铁矿分选富集的主要因素是磨矿粒度,尤其是将钒钛磁铁矿石中的钛磁铁矿物作为富集产品时,应将其作为一种含磁铁矿、钛铁晶石、尖晶石及板状钛铁矿的含磁铁矿物相整体来考虑,其嵌布粒度是比较粗大的,在磨矿作业中属粗、中粒嵌布物料。
根据我国近年来在利用高钛型铁矿石高炉冶炼中取得的经验,当使用含铁量为(53 ± 1)%及TiO 213%左右的铁精矿进行高炉冶炼时,各种指标综合最好。
因此,钒钛磁铁矿的铁精矿(钛磁铁矿)质量以此为依据。
4钛铁矿及伴生硫化矿的选矿方法钛铁矿及含钻镍硫化矿是钒钛磁铁矿中的有用成分,在磁选过程中约有30%〜40%的钛及钻镍进入铁精矿中,其余部分则进入尾矿。
选铁尾矿中的主要矿物有钛铁矿、含钻镍硫化矿及钛普通辉石、斜长石、绿泥石、橄榄石等,还有少量未选尽的钛磁铁矿。
在磁选尾矿中,粗粒级中TiO 2含量低,中间粒级TiO 2含量最高,产量最大,微细粒级TiO 2含量略高于给矿,且有较大产率;从钻镍来看,随粒级变细,其含量趋于增高。
最早从选铁尾矿中回收钛铁矿是采用重选法。
由分选难易评价公式可知:钛铁矿与斜长石的分选效果较好,而钛铁矿与钛辉石以及钛铁矿与绿泥石的分选较差,所以重选法得到的钛精矿品位不高。
如果要保证钛精矿品位达到一定要求(大于45%),则其回收率损失很大。
大约在20世纪40年代,钛铁矿的浮选法成功地用于工业生产。
进行钛铁矿浮选之前先要用浮选法选出硫化矿物,硫化矿物浮选采用常规浮选药剂制度,即黄药、2#油、硫酸或硫酸铜。
在硫精矿中富集了钻和镍,TiO 2的损失很小。
浮硫后尾矿进行钛铁矿浮选,主要控制的工艺因素是捕收剂的选择和矿浆最佳pH值的确定。
常用的捕收剂为脂肪酸类,如油酸及其盐类、塔尔油皂或使用捕收剂与煤油混合,还有异羟肟酸、苯乙烯磷酸、水杨酸等。
钛浮选宜在酸性或中性介质中进行,可采用草酸、硫酸和羧甲纤维素作调整剂。
采用浮选,可获得TiO 2品位47%以上、作业回收率80%以上的高品位钛精矿,指标优于重选。
为了获得含TiO 247%〜49%高质量的钛精矿产品,依各种矿物物理性质的差异,可采用重-浮选联合法、重-电选联合法、强磁-浮选法、强磁-重选法、强磁-重选-电选法、分级联合选矿法等联合分选法。
4.1重-浮联合法基于重选生产可靠、成本低,适于处理较粗粒级物料,而浮选法虽然生产成本较高,但适用于处理细粒级物料的联合分选法。
该流程获得TiO 2品位大于45%,作业回收率约67%的钛精矿。
原则流程见图1。
尽矿硫带旷做精甫民产品图】重•浮选原则流程4.2重-电选联合法钛铁矿与钛辉石的比电阻差为 8个数量级、与斜长石的比电阻差达9个数量级,差异为有效分选矿物提供了有利条 件。
此法将磁尾先进行重选获得粗钛精矿,再对粗钛精矿进行 电选。
欲获得含TiO 2约47%的铁精矿,且保持较高的回收 率,重-电选联合法的TiO 2的交接品位定在28%〜30%较适 宜。
原则流程见图2。
电逸图]重•电选原则流程4.3 强磁-重选(-电选)法对于一些磁尾矿物组成较为复杂、脉石既有斜长石类原生硅酸盐矿物、又有绿泥石类次生硅酸盐矿物采用此法。
磁尾先采用强磁预先排出部分脉石矿物 ,强磁选粗精矿分级后粗粒级摇床-脱硫(-电选),细粒级摇床-脱硫,粗、细粒级钛精矿 0* 1itrm 选矿机螺旋CL 】-0螺旋 4也机 诞矿机L L 0, (11 iniTi 脱泥 *■机诫桁矿钛耕矿圃选尾旷水h 分级0, .\ mm 浮选合并为最终钛精矿。
对于强磁粗精矿的粗粒级增加电选后最终钛精矿的品位可提高约0.5%。
原则流程见图3。
图3車浮选原则流程4.4强磁-浮选法浮选法分选钛铁矿药剂用量大,药剂费用约占生产成本的50%。
通过强磁选可以预先排出约50%的尾矿,减少浮选矿量,降低药剂用量,提高入选品位,从而降低选钛生产成本;强磁选还具有脱泥的效果,与旋流器脱泥相比较,其脱泥效果明显优于旋流器,为提高浮选分选指标创造了有利条件。
表1强磁预选降低选钛浮选药剂粧比较繊遐尾矿&)磨矿选_______—[强磁迭MVi矿硫化物浮选饮浮逸脸粘矿LUfMr 尾卩图4强磁浮迪原则流程4.5分级联合选矿法综合以上流程的优缺点采用联合流程选矿,既充分发挥了重-电选流程针对较粗粒级的长处,又能强化细粒钛铁矿的回收。
具体方案是:磁选尾矿水力分级后,以0.1mm为分级界限大于0.1mm粒级用重-电选联合流程获得钛精矿,小于0.1 mm粒级用强磁-浮选联合流程获得钛精矿。
该组合流程的特点一是指标稳定可靠,二是细粒级钛铁矿的回收率较高,因而综合钛精矿指标也高。
硫化物评选图5亟电选及强磁浮选原则流程5 总结根据钒钛磁铁矿的性质,首先采用单一弱磁选分选出钛磁铁矿。
从磁尾中分选钛铁矿和硫化矿的选矿方法较多 ,但产 品质量有差异。
百草钒钛磁铁矿的试验研究结果表明,采用强 磁-浮选法从磁尾中选别钛铁矿和硫化矿是一种可靠且有效 的工艺,其分选效果好,技术指标理想,适用性强。
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