微細嵌布難選金紅石礦的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種難選金紅石礦的加工利用方法，屬于礦物加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]金紅石具有耐高溫、耐腐蝕、高強度、小比重等優(yōu)異性能，他被廣泛用于化學(xué)、冶金、航空、航海、兵器、電力、石油、海水淡化、汽車、計算機、醫(yī)學(xué)、環(huán)保及輕工等行業(yè)。金紅石本身是高檔電焊條必須的原料之一，也是生產(chǎn)金紅石型鈦白粉的最佳原料。
[0003]隨著科學(xué)技術(shù)的進步，新設(shè)備、新工藝、新藥劑的出現(xiàn)，對金紅石的加工利用取得了突破性進展，典型的原生金紅石加工利用方法為先重選富集然后用磁電選進行分離和重選、磁電選富集后再進行浮選，前者的突出的問題是選礦回收率較低，特別是與金紅石比重相近的礦物分離較困難，后者要想取得較好的分選效果，第一，為了分選金紅石和其他類氧化礦，一般要使用胂酸類或膦酸類金紅石的特效捕收劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的油酸類或皂類捕收劑，然而胂酸類捕收劑有毒，膦酸類捕收劑價格比較昂貴；其次，一般需要用氟硅酸鈉(有毒)做抑制劑。而對易泥化細粒嵌布的金紅石礦，并且小于0.0lmm的金紅石呈不規(guī)則狀集合體嵌布于粘土礦物、褐鐵礦或赤鐵礦及其間隙中。而金紅石和赤鐵礦、褐鐵礦都具有弱磁性和相似的表面性質(zhì)，并且宜泥化的粘土類礦物會吸附在金紅石、赤鐵礦、褐鐵礦表面，進一步降低表面性質(zhì)差異。因此，對于微細粒嵌布于赤鐵礦或褐鐵礦中的金紅石礦來說通過磁選、浮選和重選很難實現(xiàn)它們的有效分離的。
[0004]磁化焙燒可以使赤鐵礦或褐鐵礦轉(zhuǎn)化成磁鐵礦，加大金紅石和鐵礦物的磁性差異，但金紅石在有鐵存在的加熱條件下易形成鈦鐵礦，大大降低了金紅石的分選效果和利用價值。流化床管式焙燒爐可以使細粒級物料向下運動的過程中呈分散狀態(tài)與還原氣體充分接觸，縮短焙燒時間，降低焙燒溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對金紅石呈不規(guī)則狀集合體嵌布于粘土礦物、褐鐵礦或赤鐵礦及其間隙中。通過磁化焙燒使得赤鐵礦或褐鐵礦還原成磁鐵礦，加大金紅石和鐵礦物的磁性差異，但金紅石在有鐵存在的高溫條件下容易與鐵形成鈦鐵礦，大大降低了其利用價值。必須縮短金紅石磁化焙燒的時間，降低磁化焙燒的溫度。流化床管式焙燒爐可以焙燒處理細粒級物料，通過細粒級物料與上升的氣體快速接觸還原，可實現(xiàn)金紅石礦的低溫快速焙燒，通入足量的氫氣可以保證焙燒還原氣氛和效果。通過磨礦使物料細化，細粒級物料不僅可以通過搖床拋除一部分尾礦，降低后續(xù)作業(yè)能耗；還能加快磁化焙燒過程，降低焙燒溫度，縮短焙燒時間，實現(xiàn)氧化鐵的低溫閃速焙燒，而保持金紅石的原有物化性能，加大兩礦石的性質(zhì)差異，促使兩礦的解離和選別。焙燒后的金紅石超細磨后通過傳統(tǒng)的磁選和重選分選比較難，采用層流的懸振圓錐選礦機和磁重聯(lián)合設(shè)備磁選柱實現(xiàn)超細粒金紅石的分選。
[0006]本發(fā)明微細嵌布難選金紅石礦的加工方法包括下述步驟:
(!)破碎好的金紅石礦首先經(jīng)過磨礦作業(yè)I，使分級設(shè)備的溢流細度為-0.074mm占65%~70%，分級設(shè)備的溢流給入搖床，搖床中礦作為最終尾礦，搖床精礦和搖床礦泥經(jīng)過濃縮、過濾、烘干的三級脫水作業(yè)，含水量小于1%，脫水后產(chǎn)品進行流化床管式焙燒，流化床管式焙燒中通入水煤氣，水煤氣中氫氣含量30~40%，通入量為15~17m3/h，流化床管式焙燒溫度為550°C ~680°C，焙燒時間為8min~10min，焙燒后的產(chǎn)品進行強制攪拌水淬；
(2)強制攪拌水淬后進行分級磨礦作業(yè)II，分級的溢流細度為-0.032mm占75~85%，分級溢流進行弱磁選，弱磁選的磁性產(chǎn)品進行磁選柱分選，磁選柱分選的磁性產(chǎn)品為磁鐵礦，弱磁選的非磁性產(chǎn)品進行中磁選，磁選柱分選的非磁性產(chǎn)品和中磁選的磁性產(chǎn)品返回分級磨礦作業(yè)II的磨礦設(shè)備，中磁選的非磁性產(chǎn)品進入離心選礦機；
(3)中磁選的非磁性產(chǎn)品首先進行離心選礦機脫除泥化物料，脫除的泥化物料作為最終尾礦，通過離心選礦機脫精礦給入懸振圓錐選礦機I進行選別，懸振圓錐選礦機I的中礦返回懸振圓錐選礦機I進行再選，錐選礦機I的精礦給入懸振圓錐選礦機II進行再選，懸振圓錐選礦機II的精礦為最終金紅石精礦，懸振圓錐選礦機I和懸振圓錐選礦機II的尾礦為最終尾礦，懸振圓錐選礦機II的中礦返回懸振圓錐選礦機II進行再選。
[0007]按上述方案，步驟(2)中弱磁選的磁場強度為80 kA/m ~120kA/m，中磁選的磁場強度為 199 kA/m ~ 278 kA/m，磁選柱磁場強度為 200kA/m ~ 250kA/m。
[0008]按上述方案，步驟(3)的懸振圓錐選礦機I的振動頻率為300~350次/min，圓盤旋轉(zhuǎn)周期為100~120s/min，給礦質(zhì)量濃度為15~20%，沖洗水為0.18-0.23 m3/h。
[0009]按上述方案，步驟(3)的懸振圓錐選礦機II的振動頻率為300~350次/min，圓盤旋轉(zhuǎn)周期為70~90s/min，給礦質(zhì)量濃度為8~12%，沖洗水為0.1-0.15 m3/h。
[0010]本發(fā)明首先根據(jù)此類金紅石礦的堪布特點，粗磨的條件下，采用搖床預(yù)選，拋除粗粒嵌布的脈石，減少后續(xù)作業(yè)成本。利用流化床管式焙燒不僅可以使金紅石從粘性礦泥中解離出來，也可以破壞粘性礦泥的粘結(jié)結(jié)構(gòu)，減小對后續(xù)作業(yè)的影響。低溫快速焙燒可以使弱磁鐵轉(zhuǎn)化為強磁性鐵，利用弱磁選可以選出合格的磁鐵礦產(chǎn)品，增加金紅石礦加工利用的附加值，也減小了鐵焙燒過程對金紅石品位的影響。在沒有鐵和粘土礦物的影響下，微細粒級的金紅石通過層面流分選裝置懸振圓錐選礦機得到理想的分選指標，不必再浮選。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的技術(shù)路線圖。
[0012]圖2是金紅石掃描電鏡照片。
[0013]圖3是金紅石鈦面掃照片。
[0014]圖4是金紅石鐵面掃照片。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖1、圖2、圖3、圖4及實施例詳述本發(fā)明。
[0016]實施例1
本發(fā)明所用金紅石礦中S12含量52.46%，F(xiàn)e 203含量24.93%，T1 2含量5.60%，Al 203含量11.19%，V2O5含量0.9%，MgO含量0.59%，CaO含量0.11%。巖礦鑒定結(jié)果表明，金紅石礦中含有的礦物主要有:白云母、石英、金紅石、赤鐵礦、磁黃鐵礦、輝石、粘土類礦石，并且金紅石-0.074mm依然與石英、赤鐵礦等連生。由附圖2、3、4可知，大部分金紅石均與赤鐵礦等其他礦石連生，并且嵌布粒度較細。
[0017]第一步:
經(jīng)過磨礦作業(yè)I，使分級設(shè)備的溢流細度為-0.074mm占65%，分級設(shè)備的溢流給入搖床，搖床中礦作為最終尾礦，搖床精礦和搖床礦泥經(jīng)過濃縮、過濾、烘干的三級脫水作業(yè)，脫水后產(chǎn)品進行流化床管式焙燒，焙燒后的產(chǎn)品進行強制攪拌水淬。
[0018]三級脫水作業(yè)后產(chǎn)品含水量為1%，流化床管式焙燒中通入水煤氣，水煤氣中氫氣含量30%，水煤氣中氫氣含量30%，通入量為15m3/h，焙燒溫度為550°C，焙燒時間為lOmin。
[0019]第二步:
強制攪拌水淬后進行分級磨礦作業(yè)II，分級的溢流細度為-0.032mm占75%，分級溢流進行弱磁選，弱磁選的磁性產(chǎn)品進行磁選柱分選，磁選柱分選的磁性產(chǎn)品為磁鐵礦，弱磁選的非磁性產(chǎn)品進行中磁選，磁選柱分選的非磁性產(chǎn)品和中磁選的磁性產(chǎn)品返回分級磨礦作業(yè)II的磨礦設(shè)備，中磁選的非磁性產(chǎn)品給入離心選礦機。
[0020]弱磁選的磁場強度為120 kA/m，磁選柱磁場強度為250kA/m，上升水流的流速為1m3A,中磁選的磁場強度為250 kA/m。
[0021]第三步:
中磁選的非磁性產(chǎn)品首先進行離心選礦機脫除泥化物料，脫除的泥化物料作為最終尾礦，通過離心選礦機脫精礦給入懸振圓錐選礦機I進行選別，懸振圓錐選礦機I的中礦返回懸振圓錐選礦機I進行再選，錐選礦機I的精礦給入懸振圓錐選礦機II進行再選，懸振圓錐選礦機II的精礦為最終金紅石精礦，懸振圓錐選礦機I和懸振圓錐選礦機II的尾礦為最終尾礦，懸振圓錐選礦機II的中礦返回懸振圓錐選礦機II進行再選。