利用含钛选铁尾矿分级选别钛精粉及生产高钛护炉球团的选矿工艺
阅读说明：本技术 利用含钛选铁尾矿分级选别钛精粉及生产高钛护炉球团的选矿工艺 (Mineral processing technology for grading titanium fine powder and producing high-titanium furnace protection pellets by utilizing titanium-containing iron separation tailings ) 是由 刘坤 王婷霞 李健民 柏亚林 高承岗 魏波 何海涛 郭海宁 于 2020-10-27 设计创作，主要内容包括：本发明属于尾矿再利用技术领域,公开了一种利用含钛选铁尾矿分级选别钛精粉及生产高钛护炉球团的选矿工艺,采用分级处理含钛选铁尾矿,做到粗、细粒级分流程同步处理,达到提前抛尾的效果,从而能够充分利用含钛选铁尾矿的资源,产出钛精矿及高钛护炉球团；本发明回收利用率高、避免资源浪费且生产成本低。(The invention belongs to the technical field of tailings recycling, and discloses a mineral processing technology for grading and sorting titanium fine powder and producing high-titanium furnace protection pellets by utilizing titanium-containing iron tailings, wherein the titanium-containing iron tailings are subjected to grading treatment, so that the coarse and fine particle grading processes are synchronously treated, and the effect of discarding tailings in advance is achieved, so that the resources of the titanium-containing iron tailings can be fully utilized, and titanium concentrate and the high-titanium furnace protection pellets are produced; the invention has high recovery and utilization rate, avoids resource waste and has low production cost.)
技术领域
本发明属于尾矿再利用技术领域，涉及一种选矿工艺，特别涉及一种利用含钛选铁尾矿分级选别钛精粉及生产高钛护炉球团的选矿工艺。
背景技术
金属钛具有重量轻、强度高、延展性好的诸多优良特性，并且具有最高的强度-重量比；钛能与铁、铝、钒或钼等其他元素熔成合金，造出高强度的轻合金，在各方面有着广泛的应用，包括航天（喷气发动机、导弹及航天器）、军事、工业程序（化工与石油制品、海水淡化及造纸）、汽车、农产食品、医学（义肢、骨科移植及牙科器械与填充物）、厨房用具 运动用品、珠宝及手机等等。
制取金属钛的原料主要为金红石及钛铁矿，其中金红石的TiO2含量大于96%，但随着天然金红石涨价和储量日减，各国都趋向于用钛铁矿制成富钛料，而我国金红石储量很低，但钛铁矿储量居世界前列，因此，如何更加高效的利用钛铁矿成为了我国钛金属工业的一个重要课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种回收利用率高、避免资源浪费且生产成本低的利用含钛选铁尾矿分级选别钛精粉及生产高钛护炉球团的选矿工艺。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种利用含钛选铁尾矿分级选别钛精粉及生产高钛护炉球团的选矿工艺，包括以下步骤：
（1）将选铁尾矿作为处理原矿，进行分级作业，产出粗粒级部分及细粒级部分；
（2）步骤（1）中产出的细粒级部分给入到强磁Ⅳ，以回收细粒级钛铁矿，并产出尾矿；
（3）步骤（1）中产出的粗粒级部分经球磨作业后，与强磁Ⅳ产出的细粒级钛铁矿混合，作为给矿进入弱磁作业；
（4）弱磁作业产出铁精矿，弱磁作业产出的弱磁尾矿给入强磁作业Ⅰ；
（5）步骤（4）中强磁作业Ⅰ产出的精矿再经过强磁作业Ⅱ、Ⅲ产出最终钛精矿，强磁作业Ⅰ的尾矿经一次扫磁作业，产出扫选精矿及扫选尾矿，扫选尾矿及强磁Ⅳ产出的尾矿合并作为最终尾矿；
（6）弱磁作业产出的铁精矿、强磁作业Ⅱ产出的尾矿、强磁作业Ⅲ产出的尾矿、扫磁作业产出的精矿进入浓密机进行浓缩作业，以脱除多余水分；
（7）浓密机底流进入压滤机进行脱水作业，压滤后的矿粉可以通过晾晒水分含量，待水分适宜后添加粘结剂混合，经过造球、干燥、焙烧、冷却产出高钛护炉球团。
优选地，步骤（1）中分级作业采用的含钛选铁尾矿分级设备为振动筛、水力旋流器中的一种。
优选地，步骤（1）中分级作业的分级粒度为120目-200目。
优选地，步骤（3）中球磨作业的磨机排矿粒度为-200目70%-95%。
优选地，步骤（4）中弱磁作业的磁选机场强为0.08-0.15T。
优选地，步骤（5）中强磁作业Ⅰ、强磁作业Ⅳ、扫磁作业的磁选机场强为0.8-1.2T，步骤（5）中强磁作业Ⅱ、强磁作业Ⅲ的磁选机场强为0.6-1.0T。
优选地，步骤（6）中浓密机采用斜板浓密机、高效浓密机中的一种。
优选地，步骤（7）中晾晒后的产矿粉水分含量在6%-8%；步骤（7）中粘结剂为膨润土、水玻璃中的一种。
优选地，步骤（7）中干燥采用的设备为回转窑，干燥温度为150-300℃；步骤（7）中焙烧采用带式焙烧机，焙烧温度为1200-1300℃，焙烧时间为30-60min。
优选地，步骤（7）产出的高钛护炉球团中TiO2含量为10%-25%。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：采用分级处理含钛选铁尾矿，做到粗、细粒级分流程同步处理，达到提前抛尾的效果，从而能够充分利用含钛选铁尾矿的资源，产出钛精矿及高钛护炉球团，生产含TiO2品位大于46%的钛铁矿精矿，同时含钛较高的中矿又可以生产含TiO2品位10%-25%的高钛护炉球团。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
一种利用含钛选铁尾矿分级选别钛精粉及生产高钛护炉球团的选矿工艺，其工艺流程图如图1所示，包括以下步骤：
（1）将选铁尾矿作为处理原矿，进行分级作业，产出粗粒级部分及细粒级部分；其中分级作业采用的含钛选铁尾矿分级设备为振动筛、水力旋流器中的一种，分级作业的分级粒度为120目-200目；
（2）步骤（1）中产出的细粒级部分给入到强磁Ⅳ，以回收细粒级钛铁矿，并产出尾矿；
（3）步骤（1）中产出的粗粒级部分经球磨作业后，其中球磨作业的磨机排矿粒度为-200目70%-95%，与强磁Ⅳ产出的细粒级钛铁矿混合，作为给矿进入弱磁作业；
（4）弱磁作业产出铁精矿，弱磁作业的磁选机场强为0.08-0.15T，弱磁作业产出的弱磁尾矿给入强磁作业Ⅰ；
（5）步骤（4）中强磁作业Ⅰ产出的精矿再经过强磁作业Ⅱ、Ⅲ产出最终钛精矿，强磁作业Ⅰ的尾矿经一次扫磁作业，产出扫选精矿及扫选尾矿，扫选尾矿及强磁Ⅳ产出的尾矿合并作为最终尾矿；其中强磁作业Ⅰ、强磁作业Ⅳ、扫磁作业的磁选机场强为0.8-1.2T，强磁作业Ⅱ、强磁作业Ⅲ的磁选机场强为0.6-1.0T；
（6）弱磁作业产出的铁精矿、强磁作业Ⅱ产出的尾矿、强磁作业Ⅲ产出的尾矿、扫磁产出的精矿进入浓密机进行浓缩作业，以脱除多余水分，其中浓密机采用斜板浓密机、高效浓密机中的一种；
（7）浓密机底流进入压滤机进行脱水作业，压滤后的矿粉可以通过晾晒水分含量，晾晒后的产矿粉水分含量在6%-8%，待水分适宜后添加粘结剂混合，粘结剂为膨润土、水玻璃中的一种，经过造球、干燥、焙烧、冷却产出高钛护炉球团；其中干燥采用的设备为回转窑，干燥温度为150-300℃，焙烧采用带式焙烧机，焙烧温度为1200-1300℃，焙烧时间为30-60min，最终产出的高钛护炉球团中TiO2含量为10%-25%。
实施例2
一种利用含钛选铁尾矿分级选别钛精粉及生产高钛护炉球团的选矿工艺，其工艺流程图如图1所示，包括以下步骤：
（1）将选厂的选铁尾矿作为本实施例的处理原矿，进行分级作业，分级粒度为120目，产出粗粒级部分及细粒级部分；
（2）细粒级部分给入到强磁Ⅳ，场强为1.1T，以回收细粒级钛铁矿，并产出尾矿；
（3）分级作业后的粗粒级部分经球磨机磨矿至-200目80%后，与强磁Ⅳ产出的细粒钛铁矿混合，作为给矿进入弱磁作业；
（4）弱磁作业产出铁精矿，其场强强度为0.10T，以避免磁铁矿对后续选钛作业的影响，弱磁尾矿给入强磁作业Ⅰ；
（5）强磁作业Ⅰ（场强为1.1T），产出的精矿再经过强磁Ⅱ（场强为1.0T）、Ⅲ产出最终钛精矿（场强为0.8T），强磁作业Ⅰ（场强为1.2T）的尾矿经一次扫磁作业，产出扫选精矿及扫选尾矿，扫选尾矿及强磁Ⅳ产出的尾矿合并作为最终尾矿；
（6）弱磁作业产出的铁精矿、强磁作业Ⅱ产出的尾矿、强磁作业Ⅲ产出的尾矿、扫磁产出的精矿进入浓密机进行浓缩作业，以脱除多余水分；
（7）浓密机底流进入压滤机进行脱水作业，压滤后的产矿粉通过晾晒等进一步降低水分含量，待水分含量为7%时，添加质量分数2%的膨润土混合，经过造球、干燥、焙烧，焙烧温度为1200℃，时间为60min，冷却产出高钛护炉球团；本实施例在原矿（含钛选铁尾矿）TiO2品位8.7%的情况下，可分别获得TiO2品位46.7%，回收率26.73%的钛精矿及TiO2品位15.2%，回收率48.72%的高钛护炉球团。
实施例3
一种利用含钛选铁尾矿分级选别钛精粉及生产高钛护炉球团的选矿工艺，其工艺流程图如图1所示，包括以下步骤：
（1）将选厂的尾矿作为本实施例的处理原矿，进行分级作业，分级粒度为150目，产出粗粒级部分及细粒级部分；
（2）细粒级部分给入到强磁Ⅳ，场强为1.2T，以回收细粒级钛铁矿，并产出尾矿；
（3）分级作业后的粗粒级部分经球磨机磨矿至-200目85%后，与强磁Ⅳ产出的细粒钛铁矿混合，作为给矿进入弱磁作业；
（4）弱磁作业产出铁精矿，其场强强度为0.12T，以避免磁铁矿对后续选钛作业的影响，弱磁尾矿给入强磁作业Ⅰ；
（5）强磁作业Ⅰ（场强为1.2T），产出的精矿再经过强磁Ⅱ（场强为1.0T）、Ⅲ产出最终钛精矿（场强为0.7T），强磁作业Ⅰ（场强为1.2T）的尾矿经一次扫磁作业，产出扫选精矿及扫选尾矿，扫选尾矿及强磁Ⅳ产出的尾矿合并作为最终尾矿；
（6）弱磁作业产出的铁精矿、强磁作业Ⅱ产出的尾矿、强磁作业Ⅲ产出的尾矿、扫磁作业产出的精矿进入浓密机进行浓缩作业，以脱除多余水分；
（7）浓密机底流进入压滤机进行脱水作业，压滤后的产矿粉通过晾晒等进一步降低水分含量，待水分含量为8%时，添加质量分数2%的水玻璃混合，经过造球、干燥、焙烧，焙烧温度为1250℃，时间为45min，冷却产出高钛护炉球团；本实施例在原矿（含钛选铁尾矿）TiO2品位10.1%的情况下，可分别获得TiO2品位47.3%，回收率28.24%的钛精矿及TiO2品位18.7%，回收率42.79%的高钛护炉球团。
实施例4
一种利用含钛选铁尾矿分级选别钛精粉及生产高钛护炉球团的选矿工艺，其工艺流程图如图1所示，包括以下步骤：
（1）将选厂的选铁尾矿作为本发明的处理原矿，进行分级作业，分级粒度为200目，产出粗粒级部分及细粒级部分；
（2）细粒级部分给入到强磁Ⅳ，场强为1.2T，以回收细粒级钛铁矿，并产出尾矿；
（3）分级作业后的粗粒级部分经球磨机磨矿至-200目90%后，与强磁Ⅳ产出的细粒钛铁矿混合，作为给矿进入弱磁作业；
（4）弱磁作业产出铁精矿，其场强强度为0.08T，以避免磁铁矿对后续选钛作业的影响，弱磁尾矿给入强磁作业Ⅰ；
（5）强磁作业Ⅰ（场强为1.2T），产出的精矿再经过强磁作业Ⅱ（场强为0.9T）、强磁作业Ⅲ产出最终钛精矿（场强为0.8T），强磁作业Ⅰ（场强为1.2T）的尾矿经一次扫磁作业，产出扫选精矿及扫选尾矿，扫选尾矿及强磁作业Ⅳ产出的尾矿合并作为最终尾矿；
（6）弱磁作业产出的铁精矿、强磁作业Ⅱ产出的尾矿、强磁作业Ⅲ产出的尾矿、扫磁作业产出的精矿进入浓密机进行浓缩作业，以脱除多余水分；
（7）浓密机底流进入压滤机进行脱水作业，压滤后的产矿粉通过晾晒等进一步降低水分含量，待水分含量为7.5%时，添加质量分数3%的膨润土混合，经过造球、干燥、焙烧，焙烧温度为1300℃，时间为35min，冷却产出高钛护炉球团；本实施例在原矿（含钛选铁尾矿）TiO2品位6.9%的情况下，可分别获得TiO2品位46.1%，回收率23.61%的钛精矿及TiO2品位16.8%，回收率44.24%的高钛护炉球团。
实施例5
一种利用含钛选铁尾矿分级选别钛精粉及生产高钛护炉球团的选矿工艺，其工艺流程图如图1所示，包括以下步骤：
（1）将选铁尾矿作为本实施例的处理原矿，进行分级作业，分级粒度为160目，产出粗粒级部分及细粒级部分；
（2）细粒级部分给入到强磁Ⅳ，场强为1.2T，以回收细粒级钛铁矿，并产出尾矿；
（3）分级作业后的粗粒级部分经球磨机磨矿至-200目70%后，与强磁作业Ⅳ产出的细粒钛铁矿混合，作为给矿进入弱磁作业；
（4）弱磁作业产出铁精矿，其场强强度为0.06T，以避免磁铁矿对后续选钛作业的影响，弱磁尾矿给入强磁作业Ⅰ；
（5）强磁作业Ⅰ（场强为0.9 T），产出的精矿再经过强磁Ⅱ（场强为0.8T）、Ⅲ产出最终钛精矿（场强为0.6T），强磁作业Ⅰ（场强为1.2T）的尾矿经一次扫磁作业，产出扫选精矿及扫选尾矿，扫选尾矿及强磁Ⅳ产出的尾矿合并作为最终尾矿；
（6）弱磁作业产出的铁精矿、强磁作业Ⅱ产出的尾矿、强磁作业Ⅲ产出的尾矿、扫磁作业产出的精矿进入浓密机进行浓缩作业，以脱除多余水分；
（7）浓密机底流进入压滤机进行脱水作业，压滤后的产矿粉通过晾晒等进一步降低水分含量，待水分含量为6%时，添加质量分数3%的水玻璃混合，经过造球、干燥、焙烧，焙烧温度为1200℃，时间为50min，冷却产出高钛护炉球团；本实施例在原矿（含钛选铁尾矿）TiO2品位12.4%的情况下，可分别获得TiO2品位48.9%，回收率27.59%的钛精矿及TiO2品位21.4%，回收率44.85%的高钛护炉球团。
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