本發(fā)明涉及一種釩鈦磁鐵礦的處理方法，屬選冶聯(lián)合回收礦產(chǎn)資源領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

釩鈦磁鐵礦和鈦鐵礦是提取鐵和鈦的主要原料。攀西地區(qū)是我國(guó)第二大鐵礦區(qū)，蘊(yùn)藏著上百億噸的釩鈦磁鐵礦資源，其中鈦資源儲(chǔ)量占我國(guó)鈦資源儲(chǔ)量的90%以上，綜合利用價(jià)值極高。但高爐以及電弧爐煉鐵產(chǎn)生的鈦渣都不能作為生產(chǎn)鈦白的原料，長(zhǎng)期堆存丟棄，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)以及環(huán)境污染。為了給鈦白生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)原料，急需對(duì)釩鈦磁鐵礦直接還原電爐冶煉產(chǎn)出鈦渣進(jìn)行升級(jí)降雜。如能有效地使熔分鈦渣中的含鈦物相黑鈦石與其他脈石分離，即可為后續(xù)硫酸制鈦白提供優(yōu)質(zhì)原料，生產(chǎn)高品質(zhì)鈦白，解決釩鈦磁鐵礦中的鈦資源至今不能利用的瓶頸，為我國(guó)鈦資源的高效利用尋求一條新的技術(shù)方案，以滿足我國(guó)鈦白產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的需要，有效合理地利用我國(guó)巨大儲(chǔ)量的釩鈦磁鐵礦資源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足，本發(fā)明提供一種釩鈦磁鐵礦的處理方法。本方法從渣中浮選富集含鈦礦物黑鈦石，大幅降低硅鋁等雜質(zhì)，有效消除硫酸鈦白的雜質(zhì)鋁、硅等有害影響，為硫酸制鈦白提高優(yōu)質(zhì)原料，具有節(jié)約成本、減少污染的特點(diǎn)，使釩鈦磁鐵礦的鈦資源得到有效利用。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種釩鈦磁鐵礦的處理方法，包括以下步驟：

（1）高品位釩鈦磁鐵礦精礦的制備：將釩鈦磁鐵礦通過超細(xì)磨、弱磁選得到高品位釩鈦磁鐵礦精礦；

（2）還原：將步驟（1）得到的高品位釩鈦磁鐵礦精礦用水溶性有機(jī)粘結(jié)劑造球，干燥，在爐內(nèi)通入還原性氣體高溫還原得到金屬化球團(tuán)；

（3）熔分：將步驟（2）得到的金屬化球團(tuán)加少量助熔劑和石墨粉在電爐中熔分，得到生鐵和鈦渣；

（4）熔分鈦渣緩慢冷卻：將步驟（3）得到的鈦渣經(jīng)過緩冷，使得鈦渣中的鈦的主物相黑鈦石（mgti2o5）晶粒長(zhǎng)大，得到緩冷鈦渣；

（5）浮選富集黑鈦石：將步驟（4）得到的緩冷鈦渣細(xì)磨，浮選得到黑鈦石精礦。

步驟（1）通過超細(xì)磨解離釩鈦磁鐵礦，磨礦細(xì)度為-325目占85~95wt%；弱磁選包括粗選和精選兩個(gè)步驟，粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度為70~90ka/m，精選磁場(chǎng)強(qiáng)度為30~50ka/m。

步驟（2）為了杜絕其他雜質(zhì)的引入，利用水溶性有機(jī)粘結(jié)劑造球，所述水溶性有機(jī)粘結(jié)劑可以是聚乙烯醇、淀粉、佩里多、聚丙烯酸酯、蜂蜜或其他常規(guī)水溶性有機(jī)粘結(jié)劑，粘結(jié)劑用量（即粘結(jié)劑與高品位釩鈦磁鐵礦精礦的質(zhì)量百分比）為0.6~1wt%，球徑為6~12mm；通入的還原性氣體可以是co、co+n2、h2、co+h2中的任意一種，還原溫度為1100~1250℃，還原時(shí)間為20~60min。

步驟（3）中添加的助熔劑為cao和b2o3，cao用量（即cao與金屬化球團(tuán)的質(zhì)量百分比）為0.5~1.5wt%，b2o3用量（即b2o3與金屬化球團(tuán)的質(zhì)量百分比）為0.2~1wt%，石墨粉用量（即石墨粉與金屬化球團(tuán)的質(zhì)量百分比）為2~5wt%，石墨粉可用煤粉代替；熔分溫度為1550~1650℃，熔分時(shí)間為20~60min。

步驟（4）中緩冷步驟為以2~10℃/min的速率降溫至1200℃以下后自然冷卻到室溫。

步驟（5）將緩冷鈦渣細(xì)磨成粉，細(xì)度為-325目占70~95wt%；浮選步驟用水玻璃做抑制劑（200~1000g/t），moh或油酸鈉為捕收劑（500~1200g/t），采用常規(guī)浮選方法進(jìn)行浮選。

本發(fā)明的有益效果：針對(duì)釩鈦磁鐵礦鈦資源不能利用的困難現(xiàn)狀，本發(fā)明在前端就將精礦高純化，有效降低雜質(zhì)含量，提高熔分鈦渣的tio2品位以及促進(jìn)含鈦物相（黑鈦石）晶粒的長(zhǎng)大，為磨礦浮選回收黑鈦石精礦奠定條件，黑鈦石精礦硅鈣鋁雜質(zhì)含量少，為硫酸法制鈦白的優(yōu)質(zhì)原料，是一種很有應(yīng)用前景的新技術(shù)方案。

附圖說明

圖1是本發(fā)明工藝流程圖；

圖2是緩冷鈦渣電鏡圖（灰色結(jié)晶粒度較大的為黑鈦石）。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

一種釩鈦磁鐵礦的處理方法，包括以下步驟：

（1）高品位釩鈦磁鐵礦精礦的制備：首先將釩鈦磁鐵礦超細(xì)磨至-325目占85wt%，經(jīng)過一次粗選（磁場(chǎng)強(qiáng)度70ka/m）和一次精選（磁場(chǎng)強(qiáng)度30ka/m）得到高品位釩鈦磁鐵礦精礦，精礦tfe56.24%，tio2品位為13.58%，sio2含量1.4%；

（2）還原：將步驟（1）得到的高品位釩鈦磁鐵礦精礦用0.6wt%聚乙烯醇造球，球徑8mm，110℃干燥2h，在爐內(nèi)通入50%co+50%n2，1250℃還原20min得到金屬化球團(tuán)，金屬化率為86.25%；

（3）熔分：將步驟（2）得到的金屬化球團(tuán)添加0.5wt%cao、0.2wt%b2o3和2wt%石墨粉在電爐中1550℃熔分20min，得到生鐵和鈦渣；

（4）熔分鈦渣緩慢冷卻：將步驟（3）得到的鈦渣以降溫速率為2℃/min緩冷到1000℃后自然冷卻到室溫，使得鈦的主礦物黑鈦石晶粒大部分長(zhǎng)大到30μm以上，得到緩冷鈦渣；緩冷鈦渣電鏡圖如圖2所示；

（5）浮選富集黑鈦石：將步驟（4）得到的緩冷鈦渣細(xì)磨至-325目占70wt%，添加水玻璃200g/t、油酸鈉500g/t進(jìn)行浮選，產(chǎn)出tio2品位在76.23%的黑鈦石精礦。黑鈦石精礦鈦的回收率為72.51%。

工藝流程圖如圖1所示。

實(shí)施例2

一種釩鈦磁鐵礦的處理方法，包括以下步驟：

（1）高品位釩鈦磁鐵礦精礦的制備：首先將釩鈦磁鐵礦超細(xì)磨至-325目占95wt%，經(jīng)過一次粗選（磁場(chǎng)強(qiáng)度90ka/m）和一次精選（磁場(chǎng)強(qiáng)度50ka/m）得到高品位釩鈦磁鐵礦精礦，精礦tfe57.94%，tio2品位為14.22%，sio2含量1.1%；

（2）還原：將步驟（1）得到的高品位釩鈦磁鐵礦精礦用0.7wt%淀粉造球，球徑12mm，110℃干燥2h，在爐內(nèi)通入co，1100℃還原60min得到金屬化球團(tuán)，金屬化率為94.63%；

（3）熔分：將步驟（2）得到的金屬化球團(tuán)添加1.2wt%cao、1wt%b2o3和5wt%煤粉在電爐中1650℃熔分60min，得到生鐵和鈦渣；

（4）熔分鈦渣緩慢冷卻：將步驟（3）得到的鈦渣以降溫速率為10℃/min緩冷到1200℃后自然冷卻到室溫，使得鈦的主礦物黑鈦石晶粒大部分長(zhǎng)大到30μm以上，得到緩冷鈦渣；緩冷鈦渣電鏡圖如圖2所示；

（5）浮選富集黑鈦石：將步驟（4）得到的緩冷鈦渣細(xì)磨至-325目占80wt%，添加水玻璃1000g/t、moh1200g/t進(jìn)行浮選，產(chǎn)出tio2品位在80.75%的黑鈦石精礦。黑鈦石精礦鈦的回收率為88.57%。

工藝流程圖如圖1所示。

實(shí)施例3

一種釩鈦磁鐵礦的處理方法，包括以下步驟：

（1）高品位釩鈦磁鐵礦精礦的制備：首先將釩鈦磁鐵礦超細(xì)磨至-325目占90wt%，經(jīng)過一次粗選（磁場(chǎng)強(qiáng)度80ka/m）和一次精選（磁場(chǎng)強(qiáng)度40ka/m）得到高品位釩鈦磁鐵礦精礦，精礦tfe56.83%，tio2品位為13.93%，sio2含量1.2%；

（2）還原：將步驟（1）得到的高品位釩鈦磁鐵礦精礦用0.8wt%佩里多造球，球徑6mm，110℃干燥2h，在爐內(nèi)通入h2，1200℃還原40min得到金屬化球團(tuán)，金屬化率為92.11%；

（3）熔分：將步驟（2）得到的金屬化球團(tuán)添加1.0wt%cao、0.8wt%b2o3和4wt%石墨粉在電爐中1600℃熔分40min，得到生鐵和鈦渣；

（4）熔分鈦渣緩慢冷卻：將步驟（3）得到的鈦渣以降溫速率為5℃/min緩冷到1180℃后自然冷卻到室溫，使得鈦的主礦物黑鈦石晶粒大部分長(zhǎng)大到30μm以上，得到緩冷鈦渣；緩冷鈦渣電鏡圖如圖2所示；

（5）浮選富集黑鈦石：將步驟（4）得到的緩冷鈦渣細(xì)磨至-325目占90wt%，添加水玻璃800g/t、moh900g/t進(jìn)行浮選，產(chǎn)出tio2品位在84.02%的黑鈦石精礦。黑鈦石精礦鈦的回收率為85.83%。

工藝流程圖如圖1所示。

實(shí)施例4

一種釩鈦磁鐵礦的處理方法，包括以下步驟：

（1）高品位釩鈦磁鐵礦精礦的制備：首先將釩鈦磁鐵礦超細(xì)磨至-325目占95wt%，經(jīng)過一次粗選（磁場(chǎng)強(qiáng)度80ka/m）和一次精選（磁場(chǎng)強(qiáng)度40ka/m）得到高品位釩鈦磁鐵礦精礦，精礦tfe56.83%，tio2品位為14.01%，sio2含量1.2%；

（2）還原：將步驟（1）得到的高品位釩鈦磁鐵礦精礦用1wt%聚丙烯酸酯造球，球徑10mm，110℃干燥2h，在爐內(nèi)通入50%co+50%h2，1250℃還原30min得到金屬化球團(tuán)，金屬化率為93.15%；

（3）熔分：將步驟（2）得到的金屬化球團(tuán)添加0.8wt%cao、0.5wt%b2o3和3wt%煤粉在電爐中1650℃熔分30min，得到生鐵和鈦渣；

（4）熔分鈦渣緩慢冷卻：將步驟（3）得到的鈦渣以降溫速率為3℃/min緩冷到1100℃后自然冷卻到室溫，使得鈦的主礦物黑鈦石晶粒大部分長(zhǎng)大到30μm以上，得到緩冷鈦渣；緩冷鈦渣電鏡圖如圖2所示；

（5）浮選富集黑鈦石：將步驟（4）得到的緩冷鈦渣細(xì)磨至-325目占95wt%，添加水玻璃600g/t、油酸鈉1000g/t進(jìn)行浮選，產(chǎn)出tio2品位在80.75%的黑鈦石精礦。黑鈦石精礦鈦的回收率為85.77%。

工藝流程圖如圖1所示。

以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出形式上和細(xì)節(jié)上的各種變化。