專利名稱：一種綜合利用釩鈦磁鐵礦低品位貧礦和表外礦的選礦方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬礦產(chǎn)資源綜合利用領(lǐng)域，特別是涉及一種綜合利用釩鈦磁鐵礦低品位貧礦和表外礦的選礦技術(shù)方法。
背景技術(shù)：
四川攀枝花-西昌地區(qū)是我國釩鈦磁鐵礦最主要的成礦帶，也是世界上同類型礦床的重要產(chǎn)區(qū)之一。除此之外，在河北承德，廣東興寧，湖北鄖陽、襄陽，陜西漢中、安康，新疆哈密、巴楚和山西代縣等地區(qū)也有釩鈦磁鐵礦資源。1976年11月國家有關(guān)主管部門對(duì)四川攀西釩鈦磁鐵礦下達(dá)的工業(yè)指標(biāo)是IFe品位> 45%的礦石為高品位礦，IFe品位> 30% 的礦石為中品位礦，IFe品位在30% 20%之間的礦石為低品位礦，高品位礦、中品位礦和低品位礦定為表內(nèi)礦，是可開發(fā)利用資源；將TFe品位在20% 15%之間的極貧礦石定為表外礦，表外礦是不能開發(fā)利用的資源，在礦山開采過程中是作為廢石被送入廢石場(chǎng)的。在四川攀枝花-西昌地區(qū)已探明的95. 76多億噸釩鈦磁鐵礦資源中，絕大多數(shù)礦區(qū)的礦石都是表內(nèi)礦低品位礦和表外礦，其中，表外礦儲(chǔ)量約占已探明總量的40 %。1996年四川省儲(chǔ)委批準(zhǔn)修改了釩鈦磁鐵礦工業(yè)指標(biāo)，將IFe品位在23% 20%之間的低品位貧礦定為尚難利用礦，尚難利用礦同表外礦一樣，也是在礦山開采過程中作為廢石被送入廢石場(chǎng)的。按此修改的工業(yè)指標(biāo)計(jì)算，在我國已探明的釩鈦磁鐵礦儲(chǔ)量中，可開發(fā)利用的表內(nèi)礦儲(chǔ)量大幅度減少，不能開發(fā)利用的釩鈦磁鐵礦儲(chǔ)量則大幅度增加。例如四川攀西釩鈦磁鐵礦儲(chǔ)量最大的紅格礦，已探明的礦石儲(chǔ)量近36億噸，其表內(nèi)礦和表外礦的IFe加權(quán)平均品位僅為 21. 49% 21. 19%，按此工業(yè)指標(biāo)劃分，整個(gè)紅格礦就都成為不能開發(fā)利用的資源了。再者，在我國其他地區(qū)的釩鈦磁鐵礦儲(chǔ)量中，只有承德釩鈦磁鐵礦有兩億多噸中品位礦，其余的幾乎都是表外礦。就全國釩鈦磁鐵礦而言，其表外礦和低品位貧礦的儲(chǔ)量所占釩鈦磁鐵礦總儲(chǔ)量的三分之二以上。在攀西釩鈦磁鐵礦的表內(nèi)礦和表外礦中不僅含有鐵、鈦、釩三種主要金屬組分，還共伴生有可被綜合利用的鉻、鈷、鎳、銅、鉬族、鎵、鈧等金屬組分，以其表內(nèi)礦的儲(chǔ)量計(jì)算， 鈦占全國儲(chǔ)量的93%，釩占全國儲(chǔ)量的64%，鐵的儲(chǔ)量居全國第二位，三氧化二鉻儲(chǔ)量949 萬噸、鈷儲(chǔ)量69萬噸、鎳儲(chǔ)量144萬噸、銅儲(chǔ)量110萬噸、鉬族金屬儲(chǔ)量1383噸、鎵儲(chǔ)量11 萬噸、鈧儲(chǔ)量15萬噸等，這些有益金屬組分具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。為了能夠開發(fā)利用釩鈦磁鐵礦低品位貧礦和表外礦，發(fā)明人的研究結(jié)果表明，攀西釩鈦磁鐵礦表內(nèi)礦和表外礦的礦物種類是相同的，都是由鈦磁鐵礦、粒狀鈦鐵礦、脈石礦物和很少量的硫化礦所組成，所不同的是礦物含量不同。其中，鈦磁鐵礦(是以磁鐵礦為基體，固溶有微細(xì)粒鈦鐵晶石、鈦鐵礦和鎂鋁尖晶石的復(fù)合礦物，是不能物理分選的復(fù)合礦物)是選鐵、釩等所回收的礦物，粒狀鈦鐵礦是選鈦所回收的礦物，硫化礦(是以磁黃鐵礦為主的及與其共生的黃鐵礦、黃銅礦、鈷鎳硫化礦等)是綜合回收鈷、鎳硫化物的礦物。為了充分利用四川攀西釩鈦磁鐵礦礦產(chǎn)資源，以往曾對(duì)表外礦開展過大量選礦試驗(yàn)工作，例如對(duì)攀西攀枝花礦區(qū)表外礦進(jìn)行了不同入選粒度選鐵試驗(yàn)和選鐵工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)，得到了產(chǎn)率14. 52%, TFe品位03%, TFe回收率43. 89%的鐵精礦，只回收了表外礦中的鐵，沒有綜合回收表外礦中鈦、鈷鎳硫物等有益組分。對(duì)攀西紅格礦區(qū)表外礦也進(jìn)行了選鐵工業(yè)試驗(yàn)，只回收了表外礦中的鐵，沒有綜合回收表外礦中的鈦、鈷鎳硫物等有益組分。以往對(duì)攀西釩鈦磁鐵礦表外礦選礦工業(yè)試驗(yàn)及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性研究表明，選礦比大，選鐵成本高，生產(chǎn)虧損，因此，表外礦不能開發(fā)利用，在大規(guī)模開發(fā)利用攀西釩鈦磁鐵礦表內(nèi)礦過程中，表外礦只能作為廢石被拋棄。在國外，除俄羅斯的卡奇卡納爾(KattKaHap) 選礦廠加工處理低品位釩鈦磁鐵礦只生產(chǎn)鐵精礦外，都不開發(fā)利用低品位釩鈦磁鐵礦，更不利用其表外礦。近年來，由于鐵礦石價(jià)格不斷提高，有的企業(yè)以往是開采利用IFe32%的釩鈦磁鐵礦原礦，剝離廢棄TFelS% M% (平均21%)的低品位表內(nèi)礦，近年來開始對(duì)被廢棄的低品位表內(nèi)礦進(jìn)行干式預(yù)選回收。有的企業(yè)近年來選別攀西白馬礦釩鈦磁鐵礦的表內(nèi)礦與表外礦混合礦，開采入選的原礦IFe平均品位25%左右，只選鐵，沒有選鈦，磨礦磁選選鐵的尾礦IFe品位15%左右，對(duì)資源利用效果差。因此，為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效、合理地開發(fā)利用釩鈦磁鐵礦低品位貧礦和表外礦，以滿足我國鋼鐵、釩、鈦等產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的需要，本領(lǐng)域目前急需一種具有工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的綜合利用釩鈦磁鐵礦低品位貧礦和表外礦的選礦技術(shù)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種綜合利用釩鈦磁鐵礦低品位貧礦和表外礦的選礦方法， 把傳統(tǒng)意義上廢棄的儲(chǔ)量巨大的釩鈦磁鐵礦低品位貧礦和表外礦資源提升為可被開發(fā)利用的寶貴資源，經(jīng)濟(jì)、高效、合理地實(shí)現(xiàn)釩鈦磁鐵礦低品位貧礦和表外礦的綜合利用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下綜合利用釩鈦磁鐵礦低品位貧礦和表外礦的選礦技術(shù)方法，該選礦技術(shù)方法包括如下工藝步驟(1)對(duì)釩鈦磁鐵礦表內(nèi)礦和表外礦進(jìn)行混合開采，將開采出來的表內(nèi)礦與表外礦的混合礦采用三段閉路破碎，破碎至粒度-IOmm 100% ；(2)對(duì)含水量> 3 %的破碎產(chǎn)品采用濕式筒式永磁弱磁粗選或中磁粗選，對(duì)粗選尾礦采用濕式筒式永磁強(qiáng)磁掃選，或者對(duì)含水量<3%的破碎產(chǎn)品采用干式筒式永磁弱磁粗選或中磁粗選，對(duì)粗選尾礦采用干式筒式永磁強(qiáng)磁掃選，得到以鈦磁鐵礦為主的粗選產(chǎn)品和以鈦鐵礦為主的掃選產(chǎn)品合并一起構(gòu)成的預(yù)分選精礦，拋棄產(chǎn)率>31. 88%的預(yù)分選尾礦；(3)采用磨礦-篩分分級(jí)閉路磨礦工藝，對(duì)預(yù)分選精礦進(jìn)行I段粗磨磨礦；(4)對(duì)I段粗磨產(chǎn)品進(jìn)行濕式永磁弱磁選，對(duì)弱磁選尾礦進(jìn)行濕式永磁中磁選，對(duì)中磁選尾礦進(jìn)行強(qiáng)磁選，得到由弱磁選精礦、中磁選精礦和強(qiáng)磁選精礦合并一起構(gòu)成的粗粒混合精礦，丟棄相對(duì)預(yù)分選精礦產(chǎn)率為31. 31% 37. 79%的粗粒尾礦；(5)采用細(xì)磨細(xì)篩閉路磨礦工藝對(duì)粗?；旌暇V進(jìn)行II段磨礦，并對(duì)II段磨礦產(chǎn)品分選分別得到含鎳硫鈷精礦(以下簡稱硫鈷精礦)、釩鐵精礦(以下簡稱鐵精礦)和鈦精礦產(chǎn)品。其中步驟(3)所述的I段粗磨產(chǎn)品的粒度為-Imm 100%。其中步驟(5)所述的II段磨礦產(chǎn)品的粒度為-0. 15mm 100%。其中步驟( 所述的分選，對(duì)II段磨礦產(chǎn)品加入調(diào)整劑、黃藥類捕收劑和起泡劑浮選硫化礦，獲得對(duì)混合礦原礦產(chǎn)率為1. 25% 1. 37%、品位Co 0. 538% 0. 471 %的硫鈷精礦。接著，對(duì)浮硫尾礦進(jìn)行弱磁選選鐵，得到對(duì)混合礦原礦產(chǎn)率為16. 49% 16. 82%, 品位TFe58. 75% 58. 21%、V2O5 0. 716% 0. 687%的鐵精礦。然后，對(duì)選鐵尾礦進(jìn)行強(qiáng)磁選鈦，得到強(qiáng)磁選精礦，拋棄對(duì)強(qiáng)磁選作業(yè)產(chǎn)率40% 45%的強(qiáng)磁選尾礦。然后，對(duì)所述的強(qiáng)磁選精礦加入調(diào)整劑、脂肪酸鈉和輔助捕收劑浮選鈦鐵礦，得到對(duì)混合礦原礦產(chǎn)率為 12. 15% 12. 39%、品位 11 48. 61% 48. 37%, TFe32. 27% 32. 63%的鈦精礦，丟棄浮選鈦尾礦。經(jīng)發(fā)明人大量研究表明，一是釩鈦磁鐵礦低品位表內(nèi)礦和表外礦具有在-10mml00%塊度下預(yù)分選拋棄尾礦的工藝性質(zhì)，在該粒度下的細(xì)碎產(chǎn)品中能解離出大量的-IOmm的脈石，為富集回收礦石中的有用礦物，盡早丟棄已解離的大量脈石，提供了預(yù)分選物質(zhì)基礎(chǔ)；二是預(yù)分選精礦具有粗磨粗粒分選拋棄粗粒尾礦的工藝性質(zhì)，對(duì)預(yù)分選精礦進(jìn)行I段閉路磨礦，磨至粒度-Imm 100%，在該磨礦粒度下能解離出大量的粒度-Imm的脈石，為進(jìn)一步充分富集回收鈦磁鐵礦、鈦鐵礦和硫化礦，盡早丟棄粒度-Imm的脈石，提供了物質(zhì)基礎(chǔ)；三是當(dāng)粒度-IOmm 100%的破碎產(chǎn)品含水量> 3%時(shí)，預(yù)分選指標(biāo)明顯下降，含水量> 5%時(shí)，失去預(yù)分選性。四十多年來，發(fā)明人在對(duì)國內(nèi)外不同礦區(qū)不同品位釩鈦磁鐵礦礦石物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物共生嵌布、礦物晶體粒度、礦物物化性質(zhì)不斷研究和系統(tǒng)深入地進(jìn)行綜合利用選礦試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，成功地研發(fā)了既適合于綜合利用釩鈦磁鐵礦低品位礦、表外礦，又適合于綜合利用表內(nèi)外混合礦的選礦工藝技術(shù)方法，在工業(yè)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)釩鈦磁鐵礦低品位貧礦和表外礦資源的綜合利用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的綜合利用選礦工藝技術(shù)方法主要具有如下優(yōu)良的技術(shù)效果及優(yōu)越性第一，充分利用釩鈦磁鐵礦表內(nèi)礦和表外礦在礦體空間分布所具有的呈互為層狀產(chǎn)出的特點(diǎn)，采用混合開采，比以往的分采、分運(yùn)、丟棄低品位貧礦和表外礦的開發(fā)方式，能降低剝采比，提高資源利用率，提高采礦效率，降低采礦成本；第二，研究查明的礦石工藝性質(zhì)和預(yù)分選試驗(yàn)表明，釩鈦磁鐵礦低品位表內(nèi)礦和表外礦具有在-IOmm 100%塊度下預(yù)分選拋棄尾礦的工藝性質(zhì)，在該粒度下的細(xì)碎產(chǎn)品中能解離出大量的-IOmm的脈石；當(dāng)預(yù)分選礦石塊徑> IOmm時(shí)，礦石塊徑越大脈石解離度越低，預(yù)分選效果越差；當(dāng)預(yù)分選礦石塊徑< IOmm時(shí)，雖隨粒徑變小拋棄的尾礦產(chǎn)率增大，但目前世界上最先進(jìn)的大型細(xì)碎破碎機(jī)能達(dá)到的細(xì)碎粒度為-10mm，若預(yù)分選礦粒度再細(xì)，在大工業(yè)生產(chǎn)上就得靠磨礦去實(shí)現(xiàn)了，這對(duì)在礦石塊徑-IOmm已解離出的大量脈石再進(jìn)入磨礦來說，顯然是不合理、不經(jīng)濟(jì)的。因此，本發(fā)明將開采出來的表內(nèi)礦和表外礦的混合礦破碎至-IOmm 100%。第三，破碎產(chǎn)品通過步驟( 和步驟C3)所述的預(yù)分選，充分回收富集以鈦磁鐵礦、鈦鐵礦為主的呈礦物集合體的金屬礦物，選出預(yù)分選精礦，將低品位礦提升到中品位礦，將表外礦提升到表內(nèi)礦，拋棄產(chǎn)率31. 88% 33. 20%的脈石，大幅度地減少后續(xù)磨礦、 選礦加工處理的礦石量，能有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)成本。對(duì)混合礦破碎-預(yù)分選的效果如表1所示。表1中的“混合礦原礦”是釩鈦磁鐵礦表內(nèi)外混合礦。表1釩鈦磁鐵礦表內(nèi)外混合礦預(yù)分選主要技術(shù)指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種綜合利用釩鈦磁鐵礦低品位貧礦和表外礦的選礦方法，該方法包括如下工藝步驟(1)對(duì)釩鈦磁鐵礦表內(nèi)礦和表外礦進(jìn)行混合開采，將開采出來的表內(nèi)礦和表外礦的混合礦采用三段破碎-篩分閉路的破碎工藝破碎至粒度-IOmm 100% ；(2)對(duì)含水量>3%的破碎產(chǎn)品采用濕式筒式永磁弱磁粗選或中磁粗選，對(duì)粗選尾礦采用濕式筒式永磁強(qiáng)磁掃選，或者對(duì)含水量< 3%的破碎產(chǎn)品采用干式筒式永磁弱磁粗選或中磁粗選，對(duì)粗選尾礦采用干式筒式永磁強(qiáng)磁掃選，得到以鈦磁鐵礦為主的粗選礦物和以鈦鐵礦為主的掃選礦物合并一起構(gòu)成的預(yù)分選精礦，拋棄產(chǎn)率> 31. 88%的預(yù)分選尾礦；(3)采用磨礦-篩分分級(jí)閉路磨礦工藝，對(duì)預(yù)分選精礦進(jìn)行I段粗磨磨礦；(4)對(duì)I段粗磨產(chǎn)品進(jìn)行濕式永磁弱磁選，對(duì)弱磁選尾礦進(jìn)行濕式永磁中磁選，對(duì)中磁選尾礦進(jìn)行強(qiáng)磁選，得到由弱磁選精礦、中磁選精礦和強(qiáng)磁選精礦合并一起構(gòu)成的粗粒混合精礦，丟棄相對(duì)預(yù)分選精礦產(chǎn)率為31. 31% 37. 79%的粗粒尾礦；(5)采用細(xì)磨細(xì)篩閉路工藝對(duì)粗?；旌暇V進(jìn)行II段磨礦，并對(duì)II段磨礦產(chǎn)品分選分別得到硫鈷精礦、鐵精礦和鈦精礦產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選礦方法，其特征在于，其中步驟(3)所述的I段粗磨產(chǎn)品的粒度為-Imm 100%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選礦方法，其特征在于，其中步驟( 所述的II段磨礦產(chǎn)品的粒度為-0. 15mm 100%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選礦方法，其特征在于，其中步驟( 所述的分選是先對(duì) II段磨礦產(chǎn)品加入調(diào)整劑、黃藥類捕收劑和起泡劑浮選硫化礦，獲得對(duì)混合礦原礦產(chǎn)率為 1.25% 1.37%、品位Co 0. 538% 0. 471%的硫鈷精礦。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的選礦方法，其特征在于，接著對(duì)浮硫尾礦進(jìn)行弱磁選選鐵，得到對(duì)混合礦原礦產(chǎn)率為16. 49% 16. 82%、品位TFe58. 75% 58. 21%, V2O5 0. 716% 0. 687%的鐵精礦。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的選礦方法，其特征在于，然后對(duì)選鐵尾礦進(jìn)行強(qiáng)磁選鈦，得到強(qiáng)磁選精礦，拋棄強(qiáng)磁選作業(yè)產(chǎn)率40% 45%的強(qiáng)磁選尾礦。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的選礦方法，其特征在于，然后對(duì)所述的強(qiáng)磁選精礦加入調(diào)整劑、脂肪酸鈉和輔助捕收劑浮選鈦鐵礦，得到對(duì)混合礦原礦產(chǎn)率為12. 15% 12. 39%、品位TiO2 48. 61% 48. 37%,TFe32. 27% 32. 63%的鈦精礦，丟棄浮選鈦尾礦。
全文摘要
一種綜合利用釩鈦磁鐵礦的選礦方法，混合開采表內(nèi)外礦，將混合礦破碎到粒度-10mm 100％，對(duì)破碎產(chǎn)品進(jìn)行弱磁粗選或中磁粗選，選出鈦磁鐵礦為主的礦物集合體，再對(duì)粗選尾礦強(qiáng)磁掃選，選出鈦鐵礦為主的礦物集合體，二者合并為預(yù)分選精礦，拋棄產(chǎn)率31.88％～33.20％的脈石。接著進(jìn)行I段粗磨至粒度-1mm 100％，進(jìn)行弱、中和強(qiáng)磁選，丟棄粗粒脈石，對(duì)得到的粗?；旌暇VII段細(xì)磨至粒度-0.15mm 100％，對(duì)II段磨礦產(chǎn)品加入調(diào)整劑、黃藥類捕收劑和起泡劑浮選硫化礦，得到優(yōu)質(zhì)硫鈷精礦。接著對(duì)浮硫尾礦進(jìn)行弱磁選鈦磁鐵礦，得到優(yōu)質(zhì)鐵精礦。對(duì)選鐵尾礦進(jìn)行強(qiáng)磁選鈦，進(jìn)一步富集鈦鐵礦，得到強(qiáng)磁選精礦，再對(duì)強(qiáng)磁選精礦加入調(diào)整劑、脂肪酸鈉和輔助捕收劑浮選鈦鐵礦，得到高品位鈦精礦。
文檔編號(hào)B03B1/00GK102166542SQ20101058789
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者何豐, 傅文章, 劉道義, 洪秉信, 王文超, 范先國, 蔣曉輝, 陳俊, 陳達(dá), 陶章明 申請(qǐng)人:中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所, 四川龍蟒礦冶有限責(zé)任公司