重选含有磁铁矿、磷灰石、钛铁矿、硫化矿等有用矿物的新型选矿工艺及制品

摘要

本发明公开了一种重选含有磁铁矿、磷灰石、钛铁矿、硫化矿等有用矿物的新型选矿工艺，还公开了一种实施该工艺制得的制品，其包括铁精粉矿、磷灰石精矿、钛铁矿、黄铜精矿和硫精矿；本发明的选矿分离工艺简易、易于实现，且分离选矿效果好、工作效率高，充分利用回收磷灰石药剂对硫化矿有选别效果的优势，消除传统工艺中没有回收硫化矿的弊端。提高资源综合利用率，最大限度回收有用资源；超贫磁铁矿磁铁结晶粒度不均匀，可以重选及时分离出合格精矿的优势，拼弃过去所有物料都磨细至一定粒级以下时才产出合格精矿造成的能源浪费，不仅简化工艺流程，降低成本，还最大限度发挥各种设备的优势，实现资源充分利用，利于广泛推广应用。

说明书

技术领域

本发明属于选矿领域，具体涉及一种重选含有磁铁矿、磷灰石、钛铁矿、 硫化矿等有用矿物的新型选矿工艺及实施该工艺制得的制品。

背景技术

在我们的生活里，铁可以算得上是最有用、最价廉、最丰富、最重要的金 属了。钢铁的年产量代表一个国家的现代化水平。对于人体，铁是不可缺少的 微量元素。铁还是植物制造叶绿素不可缺少的催化剂。

约三分之二的磷用于磷肥。磷还用于制造磷酸、烟火、燃烧弹、杀虫剂等。 磷在生物圈内的分布很广泛，地壳含量丰富列前10位，在海水中浓度属第2 类。广泛存在于动植物组织中，也是人体含量较多的元素之一。约占人体重的 1％。它不但构成人体成分，且参与生命活动中非常重要的代谢过程，是机体 很重要的一种元素。

钛和钛的合金大量用于航空工业，有″空间金属″之称；另外，在造船工业、 化学工业、制造机械部件、电讯器材、硬质合金等方面有着日益广泛的应用。 由于钛合金还与人体有很好的相容性，所以钛合金还可以作人造骨。

铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛地应用于电气、轻工、机械 制造、建筑工业、国防工业等领域，在中国有色金属材料的消费中仅次于铝。 铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大，占总消费量一半以上。在化学工 业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。在国防工业中用以制造子弹、 炮弹、枪炮零件等。在建筑工业中，用做各种管道、管道配件、装饰器件等。

硫精矿制造硫酸，烧渣作为铁粉使用。

随着国民经济的发展，铁、磷、钛、铜、硫的需求日益增加，而我们过去 处理该类矿石的传统工艺都是仅回收磁性铁，随技术进步和市场的需求，开始 从选铁的尾矿中回收磷和钛，有色金属没有回收，而且选铁没有充分发挥工艺 优势，成本高。故研究开发一种能从复杂磁铁矿、磷灰石、钛铁矿、硫化矿等 有用矿物中分离出铁精粉矿、磷灰石精矿、钛铁矿、黄铜精矿和硫精矿的工艺 为当世之所需。

发明内容

针对上述的不足，本发明目的之一在于，提供一种分离工艺简易，易于实 现，且选矿效果好、效率高的重选含有磁铁矿、磷灰石、钛铁矿、硫化矿等有 用矿物的新型选矿工艺；

本发明目的还在于，提供一种实施上述重选含有磁铁矿、磷灰石、钛铁矿、 硫化矿等有用矿物的新型选矿工艺制得的制品。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种重选含有磁铁矿、磷灰石、钛铁矿、硫化矿等有用矿物的新型选矿工 艺，其包括以下步骤：

(1)给矿破碎：预备矿物，将该矿物加入粉碎设备进行挤压破碎工序，制 得粉状物；

(2)调桨：将粉状物调成浆状，制得浆物；

(3)一次分级：根据所需的生产磷灰石的细度要求对浆物进行分级工序， 将浆物中不符合细度要求的粗矿物移至磨机进行研磨工序，直至符合细度要求， 同时对符合细度要求的浆物进行磁选，制得粗铁精矿和产出尾矿，磁选尾矿再 回收浮选回收磷灰石精矿，此过程中硫化矿进入磷精矿；

(4)重选分离：将所述磷精矿重选分离得到最终磷精矿、黄铜矿和黄铁 矿混合精矿，对黄铁矿混合精矿进行浮选分离工序，制得合格黄铜精矿和硫精 矿；

(5)二次分级：根据所需的生产铁精粉矿的粒度要求对粗铁精矿进行分级 工序，将符合分级粒度的粗铁精矿移至螺旋溜槽进行选别工序，获得部分合格 铁精粉矿和产出尾矿；

(6)重磨：将尾矿移至磨机进行研磨工序，直至符合分级细度，然后进行 普通磁选选别，制得合格铁精粉和尾矿；

(7)回收尾矿：回收尾矿，对该尾矿进行强磁挑选工序，获得钛铁矿和产 出最终尾矿；

(8)重复步骤(1)～(7)，循环制得铁精粉矿、磷灰石精矿、钛铁矿、黄 铜精矿和硫精矿。

所述粉碎设备为高压辊磨机，该高压辊磨机将矿物破碎成尺寸大小为 20～50mm的粉状物。

所述步骤(3)在浮选回收磷灰石精矿时，适应调整对磷、硫化物都有回收 效果的药剂含量，让硫化物进入磷精矿。

所述步骤(3)中的细度要求为0.2～0.3mm。

所述步骤(5)中的分级粒度为0.05～0.12mm。

所述步骤(5)中铁精粉矿和产出尾矿不进入磨机进行研磨工序。

所述磨机为球磨机。

一种实施上述重选含有磁铁矿、磷灰石、钛铁矿、硫化矿等有用矿物的新 型选矿工艺制得的制品，其包括铁精粉矿、磷灰石精矿、钛铁矿、黄铜精矿和 硫精矿。

本发明的有益效果为：本发明的选矿分离工艺简易、易于实现，且分离选 矿效果好、工作效率高，充分利用回收磷灰石药剂对硫化矿有选别效果的优势， 消除传统工艺中没有回收硫化矿的弊端。提高资源综合利用率，最大限度回收 有用资源；超贫磁铁矿磁铁结晶粒度不均匀，可以重选及时分离出合格精矿的 优势，拼弃过去所有物料都磨细至一定粒级以下时才产出合格精矿造成的能源 浪费，不仅简化工艺流程，降低成本，还最大限度发挥各种设备的优势，实现 资源充分利用，利于广泛推广应用。

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例：参见图1，本实施例提供的一种重选含有磁铁矿、磷灰石、钛铁矿、 硫化矿等有用矿物的新型选矿工艺，其包括以下步骤：

(1)给矿破碎：预备矿物，将该矿物加入粉碎设备进行挤压破碎工序，制 得粉状物；

(2)调桨：将粉状物调成浆状，制得浆物；

(3)一次分级：根据所需的生产磷灰石的细度要求对浆物进行分级工序， 将浆物中不符合细度要求的粗矿物移至磨机进行研磨工序，直至符合细度要求， 同时对符合细度要求的浆物进行磁选，制得粗铁精矿和产出尾矿，磁选尾矿再 回收浮选回收磷灰石精矿，此过程中硫化矿进入磷精矿；

(4)重选分离：将所述磷精矿重选分离得到最终磷精矿、黄铜矿和黄铁 矿混合精矿，对黄铁矿混合精矿进行浮选分离工序，制得合格黄铜精矿和硫精 矿；

(5)二次分级：根据所需的生产铁精粉矿的粒度要求对粗铁精矿进行分级 工序，将符合分级粒度的粗铁精矿移至螺旋溜槽进行选别工序，获得部分合格 铁精粉矿和产出尾矿；

(6)重磨：将尾矿移至磨机进行研磨工序，直至符合分级细度，然后进行 普通磁选选别，制得合格铁精粉和尾矿；

(7)回收尾矿：回收尾矿，对该尾矿进行强磁挑选工序，获得钛铁矿和产 出最终尾矿；

(8)重复步骤(1)～(7)，循环制得铁精粉矿、磷灰石精矿、钛铁矿、黄 铜精矿和硫精矿。

所述粉碎设备为高压辊磨机，该高压辊磨机将矿物破碎成尺寸大小为 20～50mm的粉状物。

所述步骤(3)在浮选回收磷灰石精矿时，适应调整对磷、硫化物都有回收 效果的药剂含量，让硫化物进入磷精矿。

所述步骤(3)中的细度要求为0.2～0.3mm。

所述步骤(5)中的分级粒度为0.05～0.12mm。

所述步骤(5)中铁精粉矿和产出尾矿不进入磨机进行研磨工序。

所述磨机为球磨机。

一种实施上述重选含有磁铁矿、磷灰石、钛铁矿、硫化矿等有用矿物的新 型选矿工艺制得的制品，其包括铁精粉矿、磷灰石精矿、钛铁矿、黄铜精矿和 硫精矿。

矿石中磁铁矿含量一般在6～10％，磷灰石2～4％，黄铜矿0.029～0.04％， 黄铁矿0.2～0.5％其他如金、银等有益元素微量，目前采用本发明技术可以综合 回收利用铁精粉矿、磷灰石精矿、钛铁矿、黄铜精矿和硫精矿，各地条件不同， 相应各种矿物含量变化较大。

本实施例中的试验所用矿石采用的是河北宝通矿业有限公司所产超贫钒钛 磁铁矿石。

表1本试验用矿石的原矿多元素分析

  元素名称   TFe   FeO   S   P   SiO₂  Al₂O₃  CaO   MgO   MnO   含量(％)   15.69   4.81   0.15   0.97   36.93   8.5   17.04   7.88   0.26   元素名称   Cu   Zn   Cr   Ni   K₂O   Na₂O   V   TiO₂  烧增   含量(％)   0.029   0.03   0.003   0.015   0.72   0.44   0.038   1.31   2.64

先以宝通目前采集的矿石为原料，将矿物加入高压辊磨机进行挤压破碎工 序，该高压辊磨机将矿物破碎成尺寸大小为20～50mm的粉状物；

将粉状物调成浆状，制得浆物；

根据所需的生产磷灰石的细度要求对浆物进行分级工序，一般细度要求为 0.2～0.3mm。将浆物中不符合细度要求的粗矿物移至磨机进行研磨工序，直至符 合细度要求，同时对符合细度要求的浆物进行磁选，制得粗铁精矿和产出尾矿， 磁选尾矿再回收浮选回收磷灰石精矿，在浮选回收磷灰石精矿时，适应调整对 磷、硫化物都有回收效果的药剂含量，让硫化物进入磷精矿；

将所述磷精矿重选分离得到最终磷精矿、黄铜矿和黄铁矿混合精矿，对黄 铁矿混合精矿进行浮选分离工序，制得合格黄铜精矿和硫精矿；

根据所需的生产铁精粉矿的粒度要求对粗铁精矿进行分级工序，一般分级 粒度为0.05～0.12mm。将符合分级粒度的粗铁精矿移至螺旋溜槽进行选别工序， 获得部分合格铁精粉矿和产出尾矿；这部分的铁精粉矿和产出尾矿不进入磨机 进行研磨工序。

将尾矿移至磨机进行研磨工序，直至符合分级细度，然后进行普通磁选选 别，制得合格铁精粉和尾矿；

回收尾矿，对该尾矿进行强磁挑选工序，获得钛铁矿和产出最终尾矿；

重复上述步骤，可以循环制得铁精粉矿、磷灰石精矿、钛铁矿、黄铜精矿 和硫精矿。

本次试验所得到铁精粉矿、磷灰石精矿、黄铜精矿和硫精矿的化学成分 /wt％参见下列各表。

表2铁精粉矿多元素分析

  元素名称   TFe   FeO   S   P   SiO₂  Al₂O₃  CaO   MgO   MnO   含量(％)   65.76   21.11   0.014   0.048   4.46   1.13   2.16   1.08   0.22   元素名称   Cu   Zn   Cr   Ni   K₂O   Na₂O   V   TiO₂  烧增   含量(％)   0.008   0.028   0.005   0.015   0.061   0.035   0.14   0.96   2.41

表3磷灰石精矿多元素分析

  元素名称   TFe   SiO₂  S   P   Al₂O₃  CaO   含量(％)   0.63   1.58   0.005   34.82   0.18   55.7   元素名称   MgO   Cu   Zn   TiO₂  K₂O   Na₂O   含量(％)   0.43   0.0015   0.004   0.23   0.10   0.11

表4黄铜精矿多元素分析

  元素名称   Cu   Fe   S   SiO₂  MgO   CaO   含量(％)   18.91   27.61   28.25   18.24   1.23   2.37

表5硫精矿多元素分析

  元素名称   Cu   Fe   S   SiO₂  MgO   CaO   含量(％)   0.21   37.61   39.25   18.24   1.03   1.54

通过表1至表5中的性能指标可以看出，精矿中铁、磷、钛、铜、硫质量达 到预期目标，效果非常理想，铜回收率61％，硫回收率67％，重选铁粉产率42％， 因此该流程实现了资源充分利用，节能效果明显。

上述实施例仅为本发明较好的实施方式，本发明不能一一列举出全部的实 施方式，凡采用上述实施例之一的技术方案，或根据上述实施例所做的等同变 化，均在本发明保护范围内。

本发明的选矿分离工艺简易、易于实现，且分离选矿效果好、工作效率高， 充分利用回收磷灰石药剂对硫化矿有选别效果的优势，消除传统工艺中没有回 收硫化矿的弊端。提高资源综合利用率，最大限度回收有用资源；超贫磁铁矿 磁铁结晶粒度不均匀，可以重选及时分离出合格精矿的优势，拼弃过去所有物 料都磨细至一定粒级以下时才产出合格精矿造成的能源浪费，不仅简化工艺流 程，降低成本，还最大限度发挥各种设备的优势，实现资源充分利用，利于广 泛推广应用。

如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似工艺及组分而得到的其它 重选含有磁铁矿、磷灰石、钛铁矿、硫化矿等有用矿物的新型选矿工艺及制品， 均在本发明保护范围内。