2024-12-25 來源:鑫海礦裝 (225次瀏覽)
釩鈦磁鐵礦是一種復(fù)雜的多金屬共生礦石,其主要特點(diǎn)表現(xiàn)為礦物組成復(fù)雜多樣。除了含有大量的磁鐵礦(Fe?O?)作為主要的鐵礦物成分外,還伴生有豐富的鈦鐵礦(FeTiO?)以及一定量的釩元素,這些有用礦物通常緊密共生。此外,礦石中還存在著多種脈石礦物,如長(zhǎng)石、石英、輝石、橄欖石等。釩鈦磁鐵礦的嵌布粒度不均勻,從粗粒到微細(xì)粒均有分布,這使得其選礦難度較大。本問降圍繞釩鈦磁鐵礦選礦方法及流程進(jìn)行解析!
磁選是利用礦物之間磁性差異進(jìn)行選礦的方法。對(duì)于釩鈦磁鐵礦,磁鐵礦具有強(qiáng)磁性,而鈦鐵礦具有弱磁性,脈石礦物大多為非磁性或弱磁性。在磁選過程中,將破碎、磨礦后的礦漿或干礦粉送入磁選機(jī)的磁場(chǎng)中,強(qiáng)磁性的磁鐵礦會(huì)被磁場(chǎng)吸附在磁極上,隨著磁極的轉(zhuǎn)動(dòng)或礦漿的流動(dòng),被吸附的磁鐵礦與非磁性或弱磁性的礦物分離,從而實(shí)現(xiàn)磁鐵礦的初步富集。
磁選一般多適于處理釩鈦磁鐵礦中磁鐵礦的粗選和精選,在選礦流程的前期階段廣泛應(yīng)用,以快速提高鐵精礦的鐵品位,減少后續(xù)選礦工序的處理量。
該方法流程簡(jiǎn)單,設(shè)備操作方便,能耗低,能快速有效地將大部分磁鐵礦從原礦中分離出來,但對(duì)于弱磁性的鈦鐵礦和與磁鐵礦緊密共生的鈦鐵礦分離效果有限,難以獲得高純度的鈦精礦。
浮選基于礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異,特別是礦物表面的潤(rùn)濕性。在釩鈦磁鐵礦浮選過程中,對(duì)于鈦鐵礦的浮選,通常采用合適的捕收劑使其表面疏水。一般,常用脂肪酸類、膦酸類的捕收劑,在在堿性條件下與鈦鐵礦表面的金屬離子發(fā)生作用,使其表面疏水;膦酸類捕收劑則通過與鈦鐵礦表面的鈦離子等形成化學(xué)鍵而使其疏水。同時(shí),添加起泡劑(如松醇油)產(chǎn)生大量穩(wěn)定的氣泡,疏水的鈦鐵礦顆粒附著在氣泡上,隨氣泡上浮至礦漿表面形成泡沫層,而脈石礦物留在礦漿中。對(duì)于釩的回收,在鐵、鈦選礦過程中,釩會(huì)隨著主要礦物的分離而在相應(yīng)的精礦或尾礦中富集,然后可通過進(jìn)一步的化學(xué)處理或特殊的浮選工藝來提取。
浮選主要適于在磁選后,進(jìn)一步分離鈦鐵礦和脈石礦物,以提高鈦精礦的品位,用于處理嵌布粒度較細(xì)、礦物組成復(fù)雜的釩鈦磁鐵礦。
該方法分選精度高,能夠有效分離鈦鐵礦與脈石礦物,但浮選藥劑成本較高,且部分藥劑具有一定的毒性,對(duì)環(huán)境和操作人員健康有潛在危害。
重選是根據(jù)礦物密度的差異,在重力場(chǎng)或離心力場(chǎng)等外力作用下,使不同密度的礦物顆粒按密度分層或按粒度分級(jí),從而實(shí)現(xiàn)礦物分離。釩鈦磁鐵礦中,磁鐵礦密度約為5.2g/cm3,鈦鐵礦密度約為4.7g/cm3,而脈石礦物密度一般在2.6-3.3g/cm3之間。在重選過程中,通過水流或機(jī)械力的作用,如在跳汰機(jī)中利用周期性上下交變的水流,在搖床中利用橫向水流和縱向搖動(dòng)的聯(lián)合作用,使密度大的磁鐵礦和鈦鐵礦顆粒趨向于在設(shè)備底部或特定區(qū)域富集,而密度小的脈石礦物則被分離出去。
重選選釩鈦磁鐵礦多適用于釩鈦磁鐵礦選礦的預(yù)處理階段,尤其是對(duì)于粗粒嵌布的礦石,可作為初步富集有用礦物、拋棄大量脈石礦物的有效手段,減少后續(xù)選礦工序的處理量和成本。
該方法工藝簡(jiǎn)單,成本低切環(huán)保,但對(duì)細(xì)粒礦物的回收效果較差,分選精度相對(duì)較低,難以獲得高品位的精礦。
破碎:原礦先要經(jīng)過破碎作業(yè),一般采用顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)等設(shè)備。顎式破碎機(jī)用于將大塊的釩鈦磁鐵礦原礦粗碎,其工作原理是通過動(dòng)顎板和靜顎板的擠壓作用將礦石破碎。在破碎過程中,要注意控制給料速度和排料口的大小,以保證破碎產(chǎn)品的粒度均勻性和設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
磨礦:破碎后的礦石進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行磨礦,目的是使釩鈦磁鐵礦中的有用礦物與脈石礦物充分解離。通常采用球磨機(jī)等設(shè)備,磨礦時(shí)要控制磨礦細(xì)度。對(duì)于釩鈦磁鐵礦,一般要求磨礦產(chǎn)品中-0.074mm的含量占60%-80%左右。在磨礦過程中,可通過添加助磨劑等方法提高磨礦效率,同時(shí)要注意磨礦介質(zhì)的選擇和補(bǔ)充,以保證磨礦效果的穩(wěn)定性。
磁選階段:分為弱磁選和強(qiáng)磁選兩部分,其中弱磁選的目的是快速富集磁鐵礦,磁場(chǎng)強(qiáng)度一般在80-200mT之間。在弱磁場(chǎng)作用下,強(qiáng)磁性的磁鐵礦被吸附在磁極上,形成鐵精礦產(chǎn)品,而鈦鐵礦和脈石礦物則留在礦漿中,作為弱磁選尾礦進(jìn)入下一步選別工序;強(qiáng)磁選將弱磁性的鈦鐵礦與脈石礦物進(jìn)一步分離,一般磁場(chǎng)強(qiáng)度在400-1200mT之間。
浮選階段:主要是鈦鐵浮選和釩浮選兩部分,其中鈦鐵浮選先要調(diào)節(jié)礦漿的pH值,一般在8-10之間;釩浮選是在鐵、鈦選礦過程中,釩會(huì)在相應(yīng)的精礦或尾礦中富集。如果需要進(jìn)一步回收釩,可對(duì)特定的中間產(chǎn)品或尾礦進(jìn)行釩浮選。
重選階段:在選礦流程的前期或后期,可根據(jù)礦石性質(zhì)和工藝要求安排重選工序。如在原礦準(zhǔn)備階段,對(duì)于粗粒嵌布的釩鈦磁鐵礦,可先采用跳汰機(jī)或搖床等重選設(shè)備進(jìn)行預(yù)選,去除大量脈石礦物,提高入選礦石品位。在后期,對(duì)于浮選精礦或尾礦中含有粗粒有用礦物或脈石礦物需要進(jìn)一步分離的情況,也可采用重選進(jìn)行再處理。重選過程中要根據(jù)礦物的密度差異和粒度分布,合理選擇重選設(shè)備和操作參數(shù),如水流速度、床面坡度等。
濃縮:選別后的精礦和尾礦都需要進(jìn)行脫水處理。先采用濃縮機(jī)進(jìn)行濃縮,通過重力沉降作用,使礦漿中的固體顆粒沉淀在濃縮機(jī)底部,而上部的清水則溢流排出。
過濾:濃縮后的礦漿再經(jīng)過過濾機(jī)進(jìn)行過濾,進(jìn)一步去除其中的水分。常用的過濾機(jī)有真空過濾機(jī)、壓濾機(jī)等。真空過濾機(jī)是利用真空抽吸作用,使礦漿中的水分通過過濾介質(zhì)(如濾布)被抽出,固體顆粒則留在濾布上形成濾餅。壓濾機(jī)則是通過壓力作用,將礦漿中的水分?jǐn)D出,得到含水量較低的濾餅。過濾過程中要注意選擇合適的過濾介質(zhì)和過濾壓力,以提高過濾效率和降低濾餅含水量。
干燥:對(duì)于一些對(duì)精礦含水量要求很低的情況,如在粉末冶金等特殊應(yīng)用領(lǐng)域,還需要對(duì)過濾后的精礦進(jìn)行干燥處理。干燥可采用烘干機(jī)等設(shè)備,通過加熱使精礦中的水分蒸發(fā)。在干燥過程中,要注意控制干燥溫度和時(shí)間,避免過高的溫度對(duì)精礦的質(zhì)量產(chǎn)生影響,如導(dǎo)致礦物氧化、晶體結(jié)構(gòu)變化等。
通過以上對(duì)釩鈦磁鐵礦選礦及流程的詳細(xì)介紹,能夠?yàn)殁C鈦磁鐵礦選礦工作提供全面的理論指導(dǎo)和實(shí)踐參考,有助于推動(dòng)釩鈦磁鐵礦選礦技術(shù)的不斷發(fā)展和資源的高效利用。
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