专利名称：原生钛铁矿的分选方法
技术领域：
本发明涉及钛铁矿的分选方法，尤其是指在钛铁矿中的三氧化二铁含量偏高的情况下，能有效分选的方法。
背景技术：
随着我国科学技术的进步，钛白粉的需求逐年增大，对钛铁矿的需求使原料价格逐年上涨；除攀枝花外，国内很多中小型矿山已因资源减少而使钛白粉生产企业原料紧张。
因生产企业的需要，对钛铁矿中TiO2及Fe2O3均有一定的要求，按TiO2的含量分为48％、50％、52％三级；按Fe2O3的含量分为＜10％、＜13％二级。因产地不同，企业依据钛铁矿的主要成分，用不同产地的原料搭配使用。当原料来源不稳定时，生产企业质量会受影响。
依据矿种分类，钛铁矿可分为原生矿(块状)次生风化矿(与粘土共生的钛砂)及海砂矿三种，其中原生钛铁矿较难分选。
中国专利“分选钛铁矿的改进方法”(公开号CN1060500A、专利号ZL91109295.1)较为详细地介绍了一种从矿砂或精矿中分选钛铁矿的方法，该方法的流程可用该专利说明书内第17页图2作说明原矿经①破碎后用重选方式分离，经过筛②后用低强度磁选③将磁铁矿分离后弃去；此一过程中不可避免的是由于破碎过程中得到的产物其粒度是一个很大的范围，使用重选及低强度磁选必然分离不彻底，其弃去的尾砂及强磁物料带走部分有用成份而造成钛铁矿利用率降低。
按图2流程中④的工艺，待处理物料全部通过流化床还原并不是唯一的方法，且按原矿比率消耗20％～30％的还原煤在经济上是否可行尚有待分析。经本发明人实践测定，经流化床焙烧后磨碎的从⑤～⑧所述的工艺将无磁性的尾砂弃去在实践中检定除合格率偏低外，还影响到弱磁部分半成品的处理问题。按普通原生钛铁矿即使Fe2O3偏高而造成卖价偏低，但其价格损失应比按该专利增加的成本及损失要小很多。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺路线更合理，分选成本低、原生钛铁矿利用率高的一种钛铁矿分选方法。
本发明的目的是这样实现的一种原生钛铁矿的分选方法，依次包括下述步骤(1)湿式破碎；(2)湿式多级筛分，按粒径分级；(3)a.将未通过筛的粗料返回步骤(1)；b.将通过最细筛的物料连同水进入重分机、湿式磁选、干燥工序得成品和尾砂；c.将中间粒径物料按粒径分别进行干燥、磁选得成品和尾砂；(4)将步骤(3)c步骤的尾砂混合进行还原反应；(5)将步骤(4)得到的物料急冷、筛分、磁选得成品和尾砂；(6)将步骤(5)得尾砂按常规方法回收金红石和锆英砂。
按照本发明的方法，步骤(2)中的多级筛以分为四级为佳，第一层为40目，第二层为80目、第三层为120目、第四层为160目。
按照本发明的方法，步骤(4)还原反应的条件为配入粒度小于40目重量为原料的5～15％的还原煤，温度600℃～800℃、还原炉炉膛保持微正压、时间1～1.5小时，并随时翻动物料。
本发明中步骤(5)中的急冷可采用水淬冷，经急冷后的物料磁性将大大增加，通过磁选机的适当调整可以从尾砂中最大限度回收合格产品。
本发明根据原生钛铁矿的特点，其共生杂质的分离效率与解理度成正比；但在实践中证实，钛铁矿粒度到一定的细度后，磁选合格率与细度成反比，而在破碎过程中，不可避免地会产生不同的粒度，因而，将原生钛铁矿破碎后进行分级筛分，按不同粒径分别单独选择合适的条件磁选，可分选出大部分的合格产品，并能提高分选效率；还原反应的物料数量仅为专利号91109295介绍的1/5-1/6，降低了生产成本。
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步地描述，但不构成对本发明的任何限制。
如图1所示，本发明的原生钛铁矿的分选方法，依次包括下述步骤将原生钛铁矿湿式破碎后，使用高频振动筛加强力喷水进行湿式多级筛分，按粒径分多个级别，其中通过最细筛的物料连同水进入螺旋分级机重选回收有价组份，然后进行湿式磁选、干燥工序得成品和尾砂；将未通过第一级筛的粗料返回破碎机重新破碎；将中间粒径物料按粒径分别进行干燥、由于同级粒径粒度范围较小，只要适当根据各粒度范围调整磁选机磁盘与输送皮带的间隙、磁场强度，即可分选出大部分的合格产品；将各级尾砂混合在反射炉中进行还原反应，反应时适当控制炉膛保持微正压，炉膛即可形成还原气氛；反应完后，将物料放入水池中急冷，经急冷后的物料磁性将大大增加，并且Fe2O3大部分转化为FeO，再干燥、筛分、磁选得成品和尾砂；在经上述处理后，杂质富集在尾砂中，用中弱强度干式磁选分离出弱磁及无磁性物料，用常规方法回收金红石和锆英砂 后弃去。
实施例原料为越南太原省某原生钛铁矿，经破碎到30mm以下的块状后，检定其成分为TiO2的含量为45％～47.5％、Fe2O3的含量为17％～22％、FeO的含量为27％～30％(用常规方法分选后产品质量为TiO2的含量小于49％、Fe2O3的含量大于16％)。
工艺路线(1)将原生钛铁矿用湿式球磨机破碎；(2)将破碎后的物料使用高频振动筛进行分级筛分，并用强力喷淋水冲洗振动筛，第一层用40目筛片，未通过40目的物料A返回球磨机重新破碎；第二层采用80目筛片，筛余物为半成品B；第三层采用120目筛片，筛余物为半成品C；第四层采用160目筛片，筛余物为半成品D；通过160目筛的为半成品E；(3)将半成品B、C、D分别送入顺流式迴转炉，以半成品全部脱水但出炉产品温度不宜过高为标准控制投料速度及炉膛进火口温度，获得干燥半成品；(4)将干燥后的半成品B、C、D分别用干式磁选机用中弱强度磁场进行磁选，因为粒度不同，磁选机操作应严格控制分选出的物料中TiO2的含量大于50％、Fe2O3的含量小于13％，同时尾砂最小；(5)半成品E经重选后用湿式磁选机分离单独干燥后得二等品。(6)将步骤(4)的各级尾砂混合，并按重量比10％配入小于40目的还原煤，采用反射炉加热到700℃左右，并随时翻动炉料，保持炉膛为微正压，反应时间1.5小时，然后扒出炉外水淬池急冷，干燥后按B、C、D筛分，并分别按一次干式的方法磁选，获得成品和尾砂，尾砂可按金红石及锆英砂的回收办法处理。
按本发明的方法处理100吨该原生钛铁矿，成分为TiO2为47％、Fe2O3为18％、FeO为28％通过第一次筛分、磁选后，获得合格品大于75吨，产品质量TiO2的含量大于50％、Fe2O3的含量小于13％；B、C、D尾砂约15吨，含TiO2为28％、Fe2O3为34％、FeO为12％经还原、磁选后，得二级品约6吨。最后的尾砂，经分离金红石与锆英砂后弃去。半成品E经湿式磁选、干燥后得到产品约3.5吨，产品质量TiO2的含量为48％、Fe2O3的含量为15％。采用本发明的方法分选上述原生钛铁矿，合格品重量比大于85％，TiO2回收率大于90％。
权利要求
1.一种原生钛铁矿的分选方法，依次包括下述步骤(1)湿式破碎；(2)湿式多级筛分，按粒径分级；(3)a.将未通过筛的粗料返回步骤(1)；b.将通过最细筛的物料连同水进入重分机、湿式磁选、干燥工序得成品和尾砂；c.将中间粒径物料按粒径分别进行干燥、磁选得成品和尾砂；(4)将步骤(3)c步骤的尾砂混合进行还原反应；(5)将步骤(4)得到的物料急冷、筛分、磁选得成品和尾砂；(6)将步骤(5)得尾砂按常规方法回收金红石和锆英砂。
2.如权利要求1所述的分选方法，步骤(2)中的多级筛可以分为四级，第一层为40目，第二层为80目、第三层为120目、第四层为160目，也可以二级以上。
3.如权利要求1所述的分选方法，步骤(4)还原反应的条件为配入粒度小于40目，重量为原料的5～15％的还原煤，温度600℃～800℃、还原炉炉膛保持微正压、时间1～1.5小时，并随时翻动物料。
4.如权利要求1所述的分选方法，步骤(5)中的急冷可采用水淬冷。
全文摘要
本发明提供了一种原生钛铁矿的分选方法，依次包括下述步骤(1)湿式破碎；(2)湿式多级筛分，按粒径分级；(3)a.将未通过筛的粗料返回步骤(1)；b.将通过最细筛的物料连同水进入重分机、湿式磁选、干燥工序得成品和尾砂；c.将中间粒径物料按粒径分别进行干燥、磁选得成品和尾砂；(4)将步骤(3)c步骤的尾砂混合进行还原反应；(5)将步骤(4)得到的物料急冷、筛分、磁选得成品和尾砂；(6)将步骤(5)得尾砂按常规方法回收金红石和锆英砂。本发明工艺路线更合理，分选成本低、原生钛铁矿利用率高的优点，适合对三氧化二铁含量较高的原生钛铁矿分选。
文档编号C22B34/00GK1618522SQ20031011223
公开日2005年5月25日 申请日期2003年11月21日 优先权日2003年11月21日
发明者孔繁逸 申请人:孔繁逸