一种钒钛磁铁矿微波热力辅助磨细方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及矿物加工技术领域，特别设及一种饥铁磁铁矿微波热力辅助磨细方 法。
【背景技术】
[0002] 饥铁磁铁矿是一种丰富的复合矿产资源，具有显著的综合利用价值，但饥铁磁铁 矿矿物颗粒嵌布细，如铁铁晶石（2Fe0 ? Ti〇2)呈网状薄片（0.1~0.01mm)，铁铁矿（FeO ? Ti〇2)呈片晶存在(〇.(n~0.005mm)。为实现有用矿物与脉石的分离，需要较大的能量把矿石 磨细，但有些矿物颗粒嵌布过细，无法利用普通的磨矿方法实现铁、饥、铁的分离。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术饥铁磁铁矿磨矿作业中存在的能耗高、碎磨效率低等问题，本发明 提供一种饥铁磁铁矿微波热力辅助磨细方法，目的是利用微波的选择性加热的特点，在磨 矿前对矿石进行预处理，促进有价矿物与脉石的解离，有效降低磨矿过程的能耗。
[0004] 实现本发明目的的技术方案按照W下步骤进行： (1) 将饥铁磁铁矿初步破碎至并在空气中充分干燥； (2) 称取干燥后饥铁磁铁矿放入到微波设备中进行加热，加热时间为60~150s，稳定微 波输出功率IKw~4Kw，频率为2450MHz，加热结束后迅速取出在空气中自然冷却到室溫； (3) 对冷却后的饥铁磁铁矿采用球磨机磨细，磨矿时间为30~90s，最终磨矿获得的饥铁 磁铁矿产品经筛分后，小于0.074mm粒级的百分含量占总质量的92%W上。
[0005] 其中，所述的饥铁磁铁矿成分按质量百分比为:TFe 25%~35%，Ti化8%~15%， Si〇220% ~30%，Ca0 5% ~12%，Mg0 2% ~8%，Al2〇3 2% ~5〇/〇。
[0006] 所述的称取干燥后饥铁磁铁矿质量为40~150g。
[0007] 与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是： 本发明提出了饥铁磁铁矿微波热力辅助磨细的方法，微波是一种频率在3 X IO8~3X IQiiHz之间的电磁波，它具有极强的渗透能力，相对于传统的加热方式，微波加热具有选择 性加热、热效率高、过程能耗低、节能环保等诸多突出优点，本发明发现饥铁磁铁矿作为一 种复杂难处理矿石，具有适合于微波处理的矿物组成和结构。
[0008] 本发明利用微波的选择性加热的特点，在磨矿前对矿石进行预处理，在足够强度 的微波能量密度下，使矿石中有用矿物先加热而脉石不被直接加热，造成多元多相复杂矿 石体系溫度在微观上的不均匀分布，使有价矿物和脉石界面之间产生热应力，促进有价矿 物与脉石的解离，有效降低磨矿过程的能耗。
[0009] 综上，本发明针对我国饥铁磁铁矿资源特点，运用微波赔烧法强化磨矿过程，在微 波处理前对饥铁磁铁矿进行初步破碎并充分干燥，然后将矿石放入微波场中加热，加热结 束后立即取出矿石，在空气中冷却至室溫，随后利用球磨机将矿石磨细，降低过程能耗，提 高了矿石的碎磨效率，具有独特的优越性和实用性，应用前景广阔。
【附图说明】
[0010] 图1为本发明的工艺流程图； 图2为本发明实施例1中微波加热前后饥铁磁铁矿的SEM图； 其中：（a)微波加热前；（b)微波加热后。
【具体实施方式】
[0011] 本发明实施采用的饥铁磁铁矿来自国内某地区，其主要化学成份如表1所示。
[0012] 本发明实施例中的微波设备采用MobileLab系列微波材料学工作站，工作电压为 220V，微波功率为0~4kW连续可调，频率为2450MHz。
[OOU] 本发明实施例中采用的球磨机为XMQ-240X90锥形球磨机，球磨转速为96±2 r/ min。
[0014]本发明实施例中球磨时固定充填率为35%，磨矿介质采用钢球，装球总重量 11.09Kg(其中不同直径钢球的重量比为巫30mm:巫25mm:巫20mm=40:33:27)。
[001引实施例1 本实施例的饥铁磁铁矿微波热力辅助磨细方法如图1所示，按照W下步骤进行： (1) 将饥铁磁铁矿初步破碎至2~5mm，并在空气中充分干燥； (2) 称取干燥后饥铁磁铁矿SOg放入到微波设备中进行加热，加热时间为120s，稳定微 波输出功率2Kw，频率为2450MHz，加热结束后迅速取出在空气中自然冷却到室溫，微波加 热前后饥铁磁铁矿的SEM图如图2所示，从图2中可W看出，微波加热后，矿样内部产生了大 量裂纹，运是由于微波的选择性加热作用，使得不同矿相之间产生不同程度的膨胀，导致矿 样内部大量裂纹的产生。裂纹主要沿着有用矿物（明相)和脉石(暗相）的边界上产生，也能 在有用矿物区域产生，裂纹呈交叉网状分布； (3) 对冷却后的饥铁磁铁矿采用球磨机磨细，磨矿时间为45s，最终磨矿获得的饥铁磁 铁矿产品经筛分后，小于0.074mm粒级的百分含量占总质量的92.85%。
[0016] 实施例2 本实施例的饥铁磁铁矿微波热力辅助磨细方法如图1所示，按照W下步骤进行： (1)将饥铁磁铁矿初步破碎至并在空气中充分干燥； (2 )称取干燥后饥铁磁铁矿150g放入到微波设备中进行加热，加热时间为150s，稳定微 波输出功率IKw，频率为2450MHz，加热结束后迅速取出在空气中自然冷却到室溫； (3)对冷却后的饥铁磁铁矿采用球磨机磨细，磨矿时间为90s，最终磨矿获得的饥铁磁 铁矿产品经筛分后，小于0.074mm粒级的百分含量占总质量的93.36%。
[0017] 实施例3 本实施例的饥铁磁铁矿微波热力辅助磨细方法如图1所示，按照W下步骤进行： (1)将饥铁磁铁矿初步破碎至并在空气中充分干燥； (2 )称取干燥后饥铁磁铁矿40g放入到微波设备中进行加热，加热时间为60s，稳定微波 输出功率4Kw，频率为2450MHz，加热结束后迅速取出在空气中自然冷却到室溫； (3)对冷却后的饥铁磁铁矿采用球磨机磨细，磨矿时间为30s，最终磨矿获得的饥铁磁 铁矿产品经筛分后，小于0.074mm粒级的百分含量占总质量的94.79%。
【主权项】
1. 一种钒钛磁铁矿微波热力辅助磨细方法，其特征在于按照以下步骤进行： (1) 将钒钛磁铁矿初步破碎至1~1〇_，并在空气中充分干燥； (2) 称取干燥后钒钛磁铁矿放入到微波设备中进行加热，加热时间为60~150s，稳定微 波输出功率lKw~4Kw，频率为2450MHz，加热结束后迅速取出在空气中自然冷却到室温； (3) 对冷却后的钒钛磁铁矿采用球磨机磨细，磨矿时间为30~90s，最终磨矿获得的钒钛 磁铁矿产品经筛分后，小于0.074mm粒级的百分含量占总质量的92%以上。2. 根据权利要求1所述的一种钒钛磁铁矿微波热力辅助磨细方法，其特征在于所述的 钒钛磁铁矿成分按质量百分比为：TFe 25%~35%，Ti〇2 8%~15%，Si0220%~30%，Ca0 5% ~12%,MgO 2% ~ 8%,Α12〇3 2% ~ 5%〇3. 根据权利要求1所述的一种钒钛磁铁矿微波热力辅助磨细方法，其特征在于所述的 称取干燥后银钛磁铁矿质量为40~150g。
【专利摘要】本发明涉及矿物加工技术领域，特别涉及一种钒钛磁铁矿微波热力辅助磨细方法。本发明在磨矿前对矿石进行微波加热预处理，使矿石中有用矿物先加热而脉石不被直接加热，造成多元多相复杂矿石体系温度在微观上的不均匀分布，使有价矿物和脉石界面之间产生热应力，促进有价矿物与脉石的解离，有效降低磨矿过程的能耗，提高了矿石的碎磨效率，具有独特的优越性和实用性，应用前景广阔。
【IPC分类】B02C23/00, H05B6/64, B02C17/00
【公开号】CN105642427
【申请号】
【发明人】姜涛, 王俊鹏, 刘亚静, 高慧阳, 薛向欣, 段培宁
【申请人】东北大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月12日