一种从钒钛磁铁矿选铁尾矿中富集钛的浮选工艺

本发明涉及一种富集钛的浮选工艺，特别是涉及一种从钒钛磁铁矿选铁尾矿中富集钛的浮选工艺，属于矿物加工领域。

背景技术：

1、随着经济发展和科技进步，作为“战略金属”的金属钛因其密度小、熔点高、耐腐蚀等特性越来越多地被应用于航空、航天、石油、化工等各个领域，成为先进制造业和尖端科技重要的金属原料。自然界中钛资源主要以钛铁矿和金红石两种矿物形式存在，其中钛铁矿是最主要的含钛矿物之一，全球钛铁矿储量占整个钛储量的93％以上。钛铁矿属三方晶系的氧化物矿物，晶体少见，常呈不规则粒状、鳞片状、片状等，化学成分为fetio3，理论含tio2?52.66％，是提取钛和二氧化钛的最主要矿物原料。

2、我国钛矿资源的重要来源是钛铁矿，从钒钛磁铁矿选铁尾矿中进行富集，因此提高钛铁矿的分离富集效果对我国资源发展具有重要意义。钛铁矿比重大，具有弱磁性和导电性，工业上对于钛铁矿的分选一般采用重选、磁选、电选、浮选等单一或多种工艺联合进行。浮选法主要用于处理复杂难选的原生钛铁矿。捕收剂对矿物浮选具有至关重要的作用，当前钛铁矿浮选的捕收剂主要以moh为代表的脂肪酸皂类为主，该类捕收剂来源广泛，成本较低，但也因此存在成分不稳定，性质变化，分选效果不稳定的问题。

3、羟肟酸作为一种低毒、高效的金属氧化矿捕收剂，能与金属形成稳定的四元环、五元环化合物。由于其特殊的结构和性质，使羟肟酸成为现阶段浮选药剂方面研究的焦点。目前采用的羟肟酸主要是烷基类羟肟酸和单苯环羟肟酸，其具有较好的选择性，但捕收能力弱。同时，由于钛铁矿大多从钒钛磁铁矿选铁尾矿中提取富集，存放时间久，表面活性低，再加上细泥及多相离子罩盖，无法与捕收剂结合，导致采用羟肟酸类捕收剂富集钛的回收率偏低。

技术实现思路

1、为解决由于细泥及多相离子罩盖，矿物颗粒与捕收剂结合能力弱，实现钛铁矿的高效富集回收，本发明采用以下技术方案：

2、一种从钒钛磁铁矿选铁尾矿中富集钛的浮选工艺，包括以下步骤：

3、s1：将选铁尾矿进行粉碎，通过筛孔尺寸2.00mm的滚筒筛，+2.00mm的物料抛出进入总尾矿，-2.00mm的物料作为选钛原料；

4、s2：选钛原料经过强磁选后获得的强磁精矿置于倾斜浓密箱中浓缩，再将倾斜浓密箱中的溢流导入旋流器中，进行脱泥浓缩后，得到旋流器溢流和沉砂；

5、s3：将沉砂送入高频筛分，获得精矿浆；

6、s4：调整精矿浆温度、浓度及ph值；

7、s5：在精矿浆中加入丙酮，并搅拌；

8、s6：在精矿浆中加入高铁酸钾，并搅拌；

9、s7：在精矿浆中加入β-蒽醌羟肟酸与丙酮混合物，并搅拌；

10、s8：充气，搜集泡沫产品即为钛粗精矿。

11、在其中一个实施例中，s2中所述旋流器的直径为50～100mm，给矿压力为0.10～0.40mpa；所述旋流器的沉砂嘴直径为6～16mm，溢流嘴的直径为20～45mm，锥角的角度为5～20°。

12、在其中一个实施例中，s3中沉砂进行脱硫处理，得到脱硫尾矿，所述脱硫处理具体包括以下步骤：向沉砂中依次加入硫酸、丁基黄药和2号油，并且分别搅拌3～8min。

13、在其中一个实施例中，所述硫酸的加入量为1500～4500g/t，丁基黄药的加入量为50～150g/t，2号油的加入量为10～30g/t。

14、在其中一个实施例中，s3中高频筛分时间优选为10～20min。

15、在其中一个实施例中，s4中调整矿浆温度为45℃～65℃，浓度为20％～70％，ph为10～12。

16、在其中一个实施例中，s4中所述ph调节采用碳酸氢钠或氢氧化钠中的至少一种。

17、在其中一个实施例中，s5中丙酮用量为100g/t～200g/t，搅拌时间为0.5min～2min。

18、在其中一个实施例中，s6中高铁酸钾用量为1000g/t～2500g/t，搅拌时间为3min～7min。

19、在其中一个实施例中，s7中β-蒽醌羟肟酸用量为500g/t～2000g/t，丙酮用量为β-蒽醌羟肟酸用量的1/4～1/2，搅拌时间为1min～7min。

20、与现有技术相比，本发明提供了一种从钒钛磁铁矿选铁尾矿中富集钛的浮选工艺，具备以下有益效果：

21、(1)本发明首先依据脉石矿物中的硅酸盐矿物如钛辉石、绿泥石、斜长石与钛闪石等与钛铁矿物存在比重差异，借助于旋流器中的离心力场，加速矿浆中固体颗粒沉降和强化分离，克服了强磁选工艺窄范围分选弱磁性硅酸盐矿物和钛铁矿。通过脱泥浓缩的预处理后，提高烷基类羟肟酸和单苯环羟肟酸的捕收性和钛铁矿石的表面活性，从而大大改善超细粒级钛铁矿的可浮性。

22、(2)本发明所用药剂来源广泛、成本低；

23、(3)本发明通过采用优化的“旋流器脱泥浓缩+脱硫+浮选”工艺，各步骤相互配合，可得到tio2品位在48％以上的超细粒级钛精矿，且整体回收率高，可有效提高钛资源综合利用率。

24、(4)本发明添加容易，不需调整现有的工艺设备，应用性强；

25、(3)本发明能显著提升从钒钛磁铁矿选铁尾矿中回收钛的回收率，针对微细粒级钛铁矿浮选尤为适用。

技术特征：

1.一种从钒钛磁铁矿选铁尾矿中富集钛的浮选工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种从钒钛磁铁矿选铁尾矿中富集钛的浮选工艺，其特征在于，s2中所述旋流器的直径为50～100mm，给矿压力为0.10～0.40mpa；

3.根据权利要求1所述的一种从钒钛磁铁矿选铁尾矿中富集钛的浮选工艺，其特征在于，s3中沉砂进行脱硫处理，得到脱硫尾矿，所述脱硫处理具体包括以下步骤：向沉砂中依次加入硫酸、丁基黄药和2号油，并且分别搅拌3～8min。

4.根据权利要求3所述的一种从钒钛磁铁矿选铁尾矿中富集钛的浮选工艺，其特征在于，所述硫酸的加入量为1500～4500g/t，丁基黄药的加入量为50～150g/t，2号油的加入量为10～30g/t。

5.根据权利要求1所述的一种从钒钛磁铁矿选铁尾矿中富集钛的浮选工艺，其特征在于，s2中高频筛分时间优选为10～20min。

6.根据权利要求1所述的一种从钒钛磁铁矿选铁尾矿中富集钛的浮选工艺，其特征在于，s4中调整矿浆温度为45℃～65℃，浓度为20％～70％，ph为10～12。

7.根据权利要求6所述的一种从钒钛磁铁矿选铁尾矿中富集钛的浮选工艺，其特征在于，s4中所述ph调节采用碳酸氢钠或氢氧化钠中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种从钒钛磁铁矿选铁尾矿中富集钛的浮选工艺，其特征在于，s5中丙酮用量为100g/t～200g/t，搅拌时间为0.5min～2min。

9.根据权利要求1所述的一种从钒钛磁铁矿选铁尾矿中富集钛的浮选工艺，其特征在于，s6中高铁酸钾用量为1000g/t～2500g/t，搅拌时间为3min～7min。

10.根据权利要求1所述的一种从钒钛磁铁矿选铁尾矿中富集钛的浮选工艺，其特征在于，s7中β-蒽醌羟肟酸用量为500g/t～2000g/t，丙酮用量为β-蒽醌羟肟酸用量的1/4～1/2，搅拌时间为1min～7min。

技术总结
本发明公开了一种从钒钛磁铁矿选铁尾矿中富集钛的浮选工艺，属于矿物加工领域。针对现有从钒钛磁铁矿选铁尾矿中富集钛的浮选工艺中，由于尾矿存放时间长，矿物表面矿泥及多元金属离子罩盖，同时捕收剂捕收能力差导致钛精矿钛回收率低的问题，提出在矿浆温度为45℃～65℃，浓度为20％～70％，pH为10～12；高铁酸钾用量为1000g/t～2500g/t，搅拌3min～7min；β?蒽醌羟肟酸用量为500g/t～2000g/t，搅拌1min～7min，通过充气浮选获得钛精矿的方法。在清洗矿物表面提高表面正电性的同时，利用具备强负电性捕收剂β?蒽醌羟肟酸强化静电吸附，实现了钒钛磁铁矿的高效回收应用，有很好的工业应用前景。

技术研发人员：余力,尹绍军,杨梦莹,邹敏,刘栋丽,唐陈传瑞,曾鹏川,焦钰,陈家胜,张浩
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>西昌学院
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6