[发明专利]利用钛矿生产富钛料的方法

摘要

本发明公开了一种利用钛矿资源生产富钛料的方法，本发明能有效回收利用钒钛磁铁矿表内矿、表外矿和风化矿中各种有价元素。本发明的技术方案为：钒钛磁铁矿经预选抛尾或风化矿洗矿后再经磁化焙烧阶段磨选，使脉石矿物分离得钛铁精矿，或者此钛铁精矿和钒钛铁精矿按一定比例混合后配加粘结剂和碳质还原剂混匀后造球团进行预还原或直接入炉，在电高炉或矿热炉冶炼生产的高钛渣和半钢，合金铁水经双联法吹钒铬，所得含钒铬的钢渣用湿法提取分离钒铬，而高钛渣进入钛渣的火法冶金选矿过程，生产出人造金红石和微晶玻璃。人造金红石富钛料和煤细磨按一定比例混合后配加粘结剂制成含碳钛粒，在焙烧炉内焙烧冷却后，筛分分级成+0.3mm～－1.4mm粒级含碳金红石富钛料。

主权项

1.一种利用钛矿生产富钛料的方法，包括如下步骤：(A)、+70mm钛矿(钒钛磁铁矿、钛砂矿)中三种目的矿物(钛磁铁矿、粒状钛铁矿和硫化物)混合选冶，其特征在于：经预先筛分机(1)，电磁辊(2)粗选，电磁辊(3)扫选排弃尾矿1，预选矿石经预先及检查筛分机(4)，+10mm矿石进细碎机(5)，-10～0mm矿石经脱磁后进入一段磨矿机(6)磨矿，磨机排矿经螺旋分级筛(7)分级，+3mm矿石返回磨机再磨，-3～0mm矿石进入第一次重选或弱磁选打头工艺流程。(B)、+70mm风化矿(钒钛磁铁矿、钛砂矿)中三种目的矿物(钛磁铁矿、粒状钛铁矿和硫化物)混合选冶，其特征在于：经隔筛(8)，+70mm矿块经碎石机(9)破碎到-70～0mm，经洗矿机(10)洗矿，+10mm矿石进入细碎机(5)，-10mm矿石进入第一段磨矿机(6)，磨机排矿经螺旋分级筛(7)分级，+3mm矿石返回磨机(6)再磨，-3～0mm矿石进入第一次重选或弱磁选打头工艺流程。(C)、按磁化焙烧阶段磨选“磨矿-重选-弱磁选-磁化焙烧-磨矿-重选-强磁选”工艺流程生产钛铁精矿(或钛砂精矿)，其特征在于：-70mm钛矿(钒钛磁铁矿、钛砂矿)经预选抛尾或风化矿洗矿后-10mm的矿石经一段磨矿(6)，磨机排矿经螺旋分级筛(7)分级，大于3mm的矿石返回磨机(6)再磨，小于3mm的矿石进入重力选矿机(11)粗选，排弃尾矿2得粗精矿1，中矿经弱磁选机(12)粗选得粗精矿2，弱磁选尾矿脱磁、过滤干燥(13)后进入沸腾炉(或回转窑或斜坡式焙烧炉)磁化焙烧(14)，磁化焙烧粗精矿和粗精矿1、粗精矿2进入二段磨机(15)细磨，二段磨机排矿经脱磁螺旋分级筛(或水力旋流器)(16)分级，+0.15mm矿石返回磨机(15)再磨，-0.15mm已单体解离的矿物(目的矿物和脉石矿物)经重力选矿机(17)进行第二次重选粗选，得精矿3和尾矿3，重选中矿经一次中场强磁选机(18)粗选得精矿1，中场强磁选尾矿脱磁经二次中场强磁选机(19)扫选排弃尾矿1得精矿5，精矿3、精矿1和精矿5混合得钛铁精矿(或钛砂精矿)。(D)、按磁化焙烧阶段磨选“磨矿-弱磁选-强磁选-磁化焙烧-磨矿-弱磁选-强磁选”工艺流程生产钛铁精矿(或钛砂精矿)，其特征在于：-70mm钛矿(钒钛磁铁矿或钛砂矿)经预选抛尾或风化矿洗矿后-10mm的矿石经一段磨矿(6)，磨机排矿经螺旋分级筛(7)分级，+3mm矿石返回磨矿机(6)再磨，-3～0mm矿石进入弱磁选机(12)粗选得粗精矿1和粗精矿2，粗精矿2脱磁进入第一次中场强磁选机(18)排弃尾矿2得粗精矿3，粗精矿3过滤干燥(13)进入沸腾炉(或回转窑或斜坡式焙烧炉)磁化焙烧(14)，磁化焙烧粗精矿和粗精矿1进入第二段磨机(15)细磨，第二段磨机排矿经螺旋分级筛(或水力旋流器)(16)分级，+0.15mm矿返回二段磨矿机(15)再磨，-0.15mm矿石经弱磁选机(12)得精矿4，弱磁选尾矿经脱磁进入第二次中场强磁选机(19)得精矿5，二次中场强磁选机(19)尾矿经脱磁进入第三次中场强磁选机(20)排弃尾矿3得精矿6，精矿4、精矿5和精矿6混合得钛铁精矿(或钛砂精矿)。(E)、磁化焙烧阶段磨选生产的钛铁精矿(或钛砂矿)电炉冶炼生产高钛渣(熔分钛渣)，其特征在于：钛铁精矿(或钛砂矿)，或者此钛铁精矿(或钛砂矿)和钒钛铁精矿(或钛精矿)按一定比例混合后配加粘结剂(膨润土等)及碳质还原剂混匀后(22)，造球团(23)，进回转窑(24)预还原或直接入炉，在电高炉或矿热炉(25)冶炼生产半钢(合金铁水)和高钛渣(熔分钛渣)(TiO2＞68％)，合金铁水经双联法吹钒铬，所得含钒铬的钢渣用湿法冶金提取分离钒铬，而高钛渣(熔分钛渣)隔绝空气冷却后进入重力选矿过程生产高品位酸溶性富钛料，或高钛渣(熔分钛渣)进入火法冶金选矿过程生产金红石富钛料。(F)、高钛渣(熔分钛渣)重力选矿生产高品位酸溶性富钛料，其特征在于：高钛渣(熔分钛渣)送入用真空泵(27)抽掉空气或输入隋性气体的冷却炉(26)中冷却后，进行破碎(28)，磨矿(29)，重力选矿(30)，尾矿加工成微晶玻璃，中矿返回电炉冶炼(25)，TiO275％～92％酸溶性富钛料经雷蒙磨(31)磨成细度为0.045mm～0.075mm的酸溶性富钛料。(G)、高钛渣(熔分钛渣)或酸溶性富钛料火法冶金选矿生产金红石富钛料，其特征在于：高钛渣(熔分钛渣)或未经雷蒙磨(31)细磨的酸溶性富钛料进入保温结晶氧化炉(32)，用电弧加热吹氧或用氧气—燃料喷枪或氧气(空气)直流等离子发生器向保温氧化炉(32)加热吹氧，同时加入硅石、氟化物添加剂，对高钛渣或酸溶性富钛料进行深度氧化，使高钛渣或富钛料中的主要含钛矿物黑钛石(Ti3O5为基的固熔体)中的低价钛氧化物氧化成八面体结构的金红石(TiO2)，钙镁等杂质被排除在外，进入硅酸盐玻璃体内，形成金红石化富钛料，此金红石化富钛料在缓冷器(33)中使金红石晶粒长大冷却后经破碎(34)，磨矿(35)和重选(36)排弃尾矿，得TiO2＞92％～96％低钙镁人造金红石富钛料，中矿返回保温氧化炉(32)再次熔炼氧化，以提高钛的回收率，尾矿加工成微晶玻璃。(H)、火法冶金选矿生产的低钙镁人造金红石富钛料(TiO2＞92％～96％)生产含碳金红石富钛料，其特征在于：金红石富钛料(TiO2＞92％～98％)和煤(固定碳C＞60％)经磨机(37)、(38)细磨到-0.045mm(-325目)和粘结剂(木浆等)配料(39)混匀(C/TiO2＞20％～30％，粘结剂0.3％～0.6％)，造粒(40)，含碳钛粒在900℃～950℃焙烧炉内焙烧20分钟(41)，然后将含碳钛粒送入用真空泵(42)抽掉空气或有隋性气体的冷却器(43)中防止含碳钛粒氧化冷却后，经双层螺旋分级筛或二台单层螺旋分级机(44)分级，-0.3mm粒级和+1.4mm粒级含碳钛粒返回磨机(37)再磨循环利用，得+0.3mm～-1.4mm粒级的含碳金红石富钛料。