[发明专利]一种钙质与硅质混合型石煤钒矿的分级选矿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钙质与硅质混合型石煤钒矿的分级选矿方法，属于混合脉型石煤钒矿选矿领域。

背景技术

高熔点稀有金属元素钒，是一种重要战略物资，以其优良的合金性能和催化作用，被广泛地应用于冶金、国防、化工、机械、电子、汽车、铁路、船舶及轻工等领域。V₂O₅是最重要的钒氧化物，广泛应用于钢铁、硫酸工业、石化工业、飞机发动机制造、宇航船舱骨架、导弹、军舰水翼和引进器等方面。因此，钒一直是西方各国的重要战略储备资源。

石煤钒矿是我国生产钒的重要原料之一，传统的石煤钒矿提取钒工艺均采用直接冶炼的方法，要求石煤钒矿中的V₂O₅品位高于0.8％，特别是近年来钒价格下滑，对于V₂O₅品位低于1.5％的石煤钒矿，直接冶炼基本无利可图。因此在钒冶炼前，通过选矿工艺预先抛除石煤钒矿中不含钒的脉石矿物，提高钒冶炼原料V₂O₅品位具有重要意义。

石煤钒矿按脉石成分可分为钙质、硅质以及钙质硅质混合脉三种类型。钙质石煤钒矿主要脉石矿物为白云石与方解石，主要有价元素为钒与钙，钙以碳酸盐形式存在，碳酸盐的存在不仅会增加酸浸工艺的耗酸量，而且在加盐焙烧水浸提钒工艺中会与钒结合，生成不溶于水的钒酸钙，降低钒的水浸率，因此，通过选矿实现钒与碳酸盐的分离具有十分重要的意义，钙质石煤钒矿一般采用反浮选脱除钙矿物，在提高原料V₂O₅品位的同时，获得了一个钙精矿。硅质石煤钒矿主要脉石矿物为石英、主要有价元素为钒，一般采用正浮选脱除其中脉石矿物。对于钙质与硅质混合脉的石煤钒矿选矿，如采用单一正浮选，无法综合回收钙矿物，造成资源浪费；采用单一反浮选工艺虽然在提高原矿V₂O₅品位的同时获得了一个钙精矿，但不能实现硅质脉石与含钒矿物的分离，钒精矿V₂O₅富集比低。现有文献关于钙质与硅质混合脉石选矿的报道极少，仅有少量报道是采用先反浮选钙后正浮选钒的工艺，此种方法在能实现含钒矿物与脉石分离得同时，获得一个钙精矿，但生产成本较高，且钒浮选回收率较低。钙浮选时首先需将矿浆pH值调节至碱性，加入大量的钒矿物抑制剂与才能实现钙得浮选回收；钙浮选完毕后进行钒浮选，钒浮选需要在酸性条件下进行，需加入大量矿浆pH调整剂才能将矿浆由碱性调节至酸性，且由于钙浮选时加入了大量的钒矿物抑制剂，因此，需加入活化剂对被抑制的钒进行活化，才有可能可实现钒矿物与硅质脉石得分离，然而在实际操作过程中，由于活化剂活化效果有限，被抑制后的钒矿物与硅质脉石分离困难，从而造成了药剂的浪费以及钒矿物回收率偏低。

发明内容

本发明目的是提供一种钙质与硅质混合脉型石煤钒矿选矿方法，解决了现有技术中钙质与硅质混合脉型石煤钒矿选矿药剂用量大、成本高，钒选矿回收率低，资源浪费等问题，属于钙质与硅质混合脉型石煤钒矿领域。

本发明的技术方案是，提供一种钙质与硅质混合型石煤钒矿的分级选矿方法，其原矿的主要矿物组成为：石英质矿物占20～28wt％，云母类矿物占10～15wt％，电气石-闪石类矿物占5～10wt％，碳酸盐类矿物占35～40wt％，原矿中钒的品位为0.6～1wt％；该分级选矿方法包括以下步骤：

(a)将破碎后的原矿球磨后，对矿料进行分级，分级粒度为0.037～0.074mm，得到粗粒级与细粒级两个产品；

(b)粗粒级产品再磨后采用正浮选工艺回收钒，细粒级产品采用反浮选工艺脱除碳酸盐，获得钒精矿和钙精矿。

进一步地，所述步骤(a)中，原矿球磨的磨矿浓度为55～65％，磨矿细度为-0.074mm的矿料重量占该球磨矿总重量的50～65％。

进一步地，所述步骤(b)中，所述再磨的磨矿浓度为55～65％，磨矿细度为-0.074mm的矿料重量占该再磨矿总重量的55～75％。

进一步地，所述分级为筛分分级或水力分级。

进一步地，所述正浮选工艺使用的捕收剂是由十二烷基三甲基氯化铵和十八胺组成的组合捕收剂。

进一步地，所述组合捕收剂在每吨矿浆中添量50～80g，十二烷基三甲基氯化铵和十八胺的质量比为1∶0.9～1.1。

进一步地，所述粗粒级产品再磨后经钒粗选、钒精选一得到钒精矿一。