本發(fā)明涉及選礦技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金紅石中礦綜合利用工藝。

背景技術(shù)：

由目前生產(chǎn)來看，我國陜南地區(qū)的金紅石礦普遍采用重選、磁選、電選等聯(lián)合流程來回收金紅石。但陜南地區(qū)的金紅石資源具有礦石組成復(fù)雜、有價(jià)礦物嵌布粒度細(xì)的礦物學(xué)特性，常規(guī)的重選、磁選、電選流程為了選出高品位金紅石精礦而不得不產(chǎn)生大量的金紅石中礦，因該金紅石中礦價(jià)格較低，選礦廠一般采取場外自然堆存的方式來處置該部分產(chǎn)品。另外，該類型金紅石中礦中除了含有金紅石以外，還伴生有大量的磁鐵礦、赤鐵礦和石英，產(chǎn)品的堆存、積壓造成有價(jià)資源的大量浪費(fèi)。長期以來，選礦工作者處理該類產(chǎn)品的思路一般是將金紅石中礦磨細(xì)到一定粒度后采用浮選工藝來處理，但是浮選工藝處理細(xì)粒級別物料的效率較低，常常得不到理想的選別指標(biāo)。目前實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果表明，新型選冶聯(lián)合工藝的開發(fā)有可能是該類低品位金紅石中礦綜合利用的突破點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種可有效提高金紅石礦的綜合利用率的金紅石中礦綜合利用工藝。

本發(fā)明提供一種金紅石中礦綜合利用工藝，包括以下步驟：

(1)將金紅石中礦進(jìn)行磨礦處理，磨至一定粒度，分級后得到第一礦漿；

(2)將所述第一礦漿進(jìn)行過濾，得到第一濾渣，然后將所述第一濾渣烘干，得到礦樣；

(3)在所述礦樣中添加第一還原劑，所述礦樣與第一還原劑混合后在一定溫度下發(fā)生還原反應(yīng)，得到還原產(chǎn)物；

(4)將所述還原產(chǎn)物進(jìn)行磨礦，磨至一定粒度，然后添加水將所述還原產(chǎn)物制成一定濃度的第二礦漿；

(5)將所述第二礦漿通過磁選管在一定的磁場強(qiáng)度下進(jìn)行磁選，得到鐵精礦和非磁性產(chǎn)品；

(6)將所述非磁性產(chǎn)品采用搖床進(jìn)行重力分選，從而脫除所述非磁性產(chǎn)品中的碳，得到脫碳產(chǎn)品；

(7)將所述脫碳產(chǎn)品進(jìn)行烘干，然后與堿性物質(zhì)按照一定的比例混合，之后進(jìn)行熔鹽分解，得到硅酸鹽和偏鈦酸鹽；

(8)將熔鹽分解后的產(chǎn)品浸出，通過過濾得到濾液和第二濾渣；

(9)將所述第二濾渣進(jìn)行酸洗處理，然后過濾，得到第三濾渣；

(10)將所述第三濾渣進(jìn)行酸溶，將酸溶后的溶液升溫至一定溫度，使其發(fā)生水解反應(yīng)，同時(shí)加入第二還原劑，然后通過過濾得到固體產(chǎn)物；

(11)將所述固體產(chǎn)物在一定溫度下煅燒，得到高品位二氧化鈦。

進(jìn)一步地，所述步驟(1)中將金紅石中礦磨至粒度為-0.037mm的占有率為85％～90％。

進(jìn)一步地，所述步驟(3)中的第一還原劑選用無煙煤或焦炭，還原反應(yīng)的溫度為1250℃～1275℃，還原反應(yīng)的時(shí)間為1.5h～2h。

進(jìn)一步地，所述步驟(4)中將所述還原產(chǎn)物磨至粒度為-0.037mm的顆粒的占有率為80％，將還原產(chǎn)物制成重量百分比為10％的第二礦漿。

進(jìn)一步地，所述步驟(5)中磁選管的磁場強(qiáng)度設(shè)置為240mt～280mt，所述步驟(11)中煅燒的溫度為900℃～950℃。

進(jìn)一步地，所述步驟(7)中熔鹽分解的過程為：將所述脫碳產(chǎn)品和堿性物質(zhì)加入到鎳坩堝中，然后將裝有所述脫碳產(chǎn)品和堿性物質(zhì)的鎳坩堝放入升溫至一定溫度的馬弗爐中。

進(jìn)一步地，所述堿性物質(zhì)選用氫氧化鈉，烘干后的脫碳產(chǎn)品與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:1.4～1：1.8，熔鹽分解的溫度為470℃～500℃，熔鹽分解的時(shí)間為1h～1.5h。

進(jìn)一步地，所述步驟(9)中酸洗的過程為：將所述第二濾渣加入到ph值為4.5～5.0的鹽酸溶液中，并攪拌20～30分鐘。

進(jìn)一步地，所述步驟(10)中酸溶的過程為：將所述第三濾渣加入到ph值為0.2～0.3的鹽酸溶液中溶解，將溶解后的溶液升溫至95℃～100℃，使其發(fā)生水解反應(yīng)，同時(shí)加入第二還原劑。

進(jìn)一步地，所述第二還原劑為抗壞血酸，所述抗壞血酸的作用是避免溶液中的雜質(zhì)金屬離子水解。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：在本發(fā)明提供的工藝過程中，首先通過對金紅石中礦進(jìn)行兩次磨礦，使礦漿中粒度為-0.037mm的顆粒的占有率為80％，然后采用磁選、重力分選、熔鹽分解及煅燒等工藝，使得到的高品位二氧化鈦中tio2含量較高，并有效提高了tio2的回收率，并且通過該工藝過程可以得到高品位的鐵精礦，同時(shí)可以得到能夠作為化工用品的硅酸鹽，有效提高了金紅石中礦的綜合利用率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本申請得到的高品位二氧化鈦中tio2的品位和回收率分別可達(dá)96％和92％以上，鐵精礦中鐵的品位和回收率分別可達(dá)92％和90％以上。與傳統(tǒng)浮選工藝所獲得的浮選精礦指標(biāo)相比，利用該工藝獲得的高品位二氧化鈦產(chǎn)品中tio2的品位和回收率可分別提高3和10個(gè)百分點(diǎn)以上。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種金紅石中礦綜合利用工藝的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地描述。

請參考圖1，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種金紅石中礦綜合利用工藝，包括以下步驟：

(1)將金紅石中礦進(jìn)行磨礦處理，磨至粒度為-0.037mm的占有率為85％～90％，分級后得到第一礦漿；磨礦為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)手段，所采用的磨礦設(shè)備可以是濕磨也可以是干磨，本申請不作特別的限制。

(2)將第一礦漿進(jìn)行過濾，得到第一濾渣，然后將第一濾渣烘干，得到礦樣。

(3)在礦樣中添加第一還原劑，礦樣與第一還原劑混合后在1250℃～1275℃下發(fā)生還原反應(yīng)，還原反應(yīng)進(jìn)行1.5h～2h，得到還原產(chǎn)物，該還原產(chǎn)物為金屬鐵顆粒；第一還原劑選用無煙煤或焦炭。

(4)將還原產(chǎn)物進(jìn)行磨礦，磨至粒度為-0.037mm的顆粒的占有率為80％，然后添加水將還原產(chǎn)物制成重量百分比為10％的第二礦漿。

(5)將第二礦漿通過磁選管在240mt～280mt的磁場強(qiáng)度下進(jìn)行磁選，得到鐵精礦和非磁性產(chǎn)品，磁選管可以測定強(qiáng)磁性礦石中的磁性成分的含量，鐵精礦中鐵的品位為92％～100％，鐵的回收率為90％～100％，該鐵精礦可直接作為煉鋼原料。

(6)將非磁性產(chǎn)品采用搖床進(jìn)行重力分選，從而脫除非磁性產(chǎn)品中的碳，得到脫碳產(chǎn)品，脫碳產(chǎn)品中包括二氧化硅和二氧化鈦，重力分選是一種常用的分選方法，其根據(jù)固體中不同物質(zhì)間的密度差異進(jìn)行分選。

(7)將脫碳產(chǎn)品進(jìn)行烘干，然后與堿性物質(zhì)按照一定的比例混合，之后將脫碳產(chǎn)品和堿性物質(zhì)加入到鎳坩堝中，然后將裝有脫碳產(chǎn)品和堿性物質(zhì)的鎳坩堝放入升溫至470℃～500℃的馬弗爐中進(jìn)行熔鹽分解，熔鹽分解進(jìn)行1h～1.5h，使脫碳產(chǎn)品中的二氧化硅和二氧化鈦分別與堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)得到硅酸鹽和偏鈦酸鹽。

(8)將熔鹽分解后的產(chǎn)品浸出，則偏鈦酸鹽發(fā)生水解反應(yīng)得到固體偏鈦酸和堿性物質(zhì)，將浸出后的產(chǎn)品進(jìn)行過濾，得到濾液和第二濾渣，濾液的主要成分為硅酸鹽；熔鹽法具有工藝簡單、反應(yīng)溫度低、保溫時(shí)間短、反應(yīng)所得的產(chǎn)品化學(xué)成分均勻、物相純度高的優(yōu)點(diǎn)。

一實(shí)施例中，選用的堿性物質(zhì)為氫氧化鈉，烘干后的脫碳產(chǎn)品與氫氧化鈉的質(zhì)量比為1:1.4～1：1.8，得到的濾液的主要成分為硅酸鈉，硅酸鈉可直接作為選礦工業(yè)生產(chǎn)中的礦漿分散劑或脈石抑制劑。

(9)將第二濾渣加入到ph值為4.5～5.0的鹽酸溶液中進(jìn)行酸洗處理，并攪拌20～30分鐘，可以除去第二濾渣中剩余的堿性物質(zhì)，然后過濾，得到第三濾渣。

(10)將第三濾渣加入到ph值為0.2～0.3的鹽酸溶液中進(jìn)行酸溶，并將酸溶后的溶液升溫至95℃～100℃，使溶液發(fā)生水解反應(yīng)，同時(shí)加入第二還原劑，第二還原劑的作用是避免溶液中的雜質(zhì)金屬離子水解，然后通過過濾，得到固體產(chǎn)物；第二還原劑為抗壞血酸。

(11)將固體產(chǎn)物在900℃～950℃下進(jìn)行煅燒，得到高品位二氧化鈦。

一實(shí)施例中，利用上述步驟，對tio2含量為86％、fe3o4含量為5.2％、fe2o3含量為4.7％、sio2含量為4.1％的金紅石礦進(jìn)行處理，最終得到的高品位二氧化鈦中tio2的品位為96.2％，tio2的回收率為93.3％。

在本發(fā)明提供的工藝過程中，首先通過對金紅石中礦進(jìn)行兩次磨礦，使礦漿中粒度為-0.037mm的顆粒的占有率為80％，然后采用磁選、重力分選、熔鹽分解及煅燒等工藝，使得到的高品位二氧化鈦中tio2含量較高，并有效提高了tio2的回收率，并且通過該工藝過程可以得到高品位的鐵精礦，同時(shí)可以得到能夠作為化工用品的硅酸鹽，有效提高了金紅石中礦的綜合利用率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本申請得到的高品位二氧化鈦產(chǎn)品中tio2的品位和回收率分別可達(dá)96％和92％以上，鐵精礦中fe的品位和回收率分別可達(dá)92％和90％以上。與傳統(tǒng)浮選工藝所獲得的浮選精礦指標(biāo)相比，利用該工藝獲得的高品位二氧化鈦中tio2的品位和回收率可分別提高3和10個(gè)百分點(diǎn)以上。

在不沖突的情況下，本文中上述實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互結(jié)合。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。