一种含有钛铁矿和铬铁矿矿石的分离方法

1.一种含有钛铁矿与铬铁矿矿石的分离方法，矿石中TiO2含量为2.5~46%，Cr2O3含量为0.2~30%，SiO2含量为0~60%，Al2O3含量为0~50%，Fe含量为5~40%，CaO含量为5~20%，MgO含量为5~20%；分离方法包括矿石预选别、焙烧、磁选工艺，具体为：
A、矿石预选别：将含有钛铁矿和铬铁矿的矿石，采用重选或“弱磁-强磁”工艺进行选别，预先抛去部分的脉石矿物，使铬铁矿和钛铁矿富集，形成钛铁矿和铬铁矿的混合粗精矿；
B、焙烧：将通过上述工艺产生的钛铁矿和铬铁矿的混合粗精矿，采用回转窑、流化态床或沸腾炉氧化焙烧，炉温为400℃~1000℃，氧化焙烧时间为1~1.5小时，自然冷却；
C、磁选：将氧化焙烧后的物料采用干式中强磁进行选别，磁场强度为0.2~1.2T，选别次数为1~4次，得到TiO2含量为46~52%的钛铁矿精矿，Cr2O3含量为32~60%的铬铁矿精矿。

一种含有钛铁矿和铬铁矿矿石的分离方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于矿物加工技术领域，具体涉及一种含有钛铁矿和铬铁矿矿石的分离方法。\n背景技术\n[0002] 钛的用途十分广泛，钛及其氧化物、合金产品是重要的涂料、新型结构材料、防腐材料；在航空、航天、舰船、军工、冶金、化工、机械、电力、海水淡化、交通运输、环境保护、医疗器械等多个领域用途极其广泛。\n[0003] 我国钛铁矿极为丰富，主要以原生钛矿为主，占总资源量的94.5%，钛砂矿资源占\n3 3\n3.6%；对于钛砂矿资源，其边界品位为含钛铁矿10 kg/m，工业品位为含钛铁矿15 kg /m，其脉石矿物主要为高岭石、石英、辉石、绿泥石等，一般通过“重-磁”或“磁-重”联合工艺得到合格产品，钛精矿含TiO2品位≥46%，CaO+ MgO≤7.0%，P≤0.05%，Fe2O3≤13%。\n[0004] 铬是重要的战略物资之一，是冶炼不锈钢的重要矿石，在冶金工业、耐火材料和化工工业中得到广泛应用。\n[0005] 铬矿床类型分原生矿床和砂矿床两大类。中国已探明的铬铁矿床，基本属于岩浆晚期矿床。其中一类矿床主要产于以斜辉辉橄岩为主的纯橄岩-斜辉辉橄岩型镁质岩体中，该部分矿床中Cr2O3含量一般较高（>20%），(Cr2O3/FeO) >2;另一类矿床主要产于以纯橄岩为主的纯橄岩-单辉辉石岩型岩体中,该部分矿床多为贫矿(Cr2O3含量约5%~20%)，(Cr2O3/FeO) <2。铬铁矿床中常伴有铂族元素，主要脉石矿物为蛇纹石、橄榄石、滑石等，工业上一般通过重选或强磁选得到合格产品，铬精矿含Cr2O3≥45%，SiO2≤8%，MgO≤18%，S≤0.02%,P≤0.01%。\n[0006] 目前，对于含有钛铁矿和铬铁矿的这部分资源，由于钛铁矿和铬铁矿的物理性质相近，常规采用重选、磁选以及磁-重联合等选矿方法均不能使钛铁矿和铬铁矿很好地分离；如果钛精矿中Cr2O3含量大于0.2%时，采用氯化钛白生产将无法进行；如果铬铁矿精矿中含有钛铁矿，也将影响后续冶炼产品的质量。这样会导致了该部分资源的无法使用，造成资源严重浪费；为此，研制开发一种含有钛铁矿和铬铁矿矿石的分离方法具有十分重要的意义。\n发明内容\n[0007] 本发明的目的在于提供一种含有钛铁矿和铬铁矿矿石的分离方法。\n[0008] 本发明的目的这样实现的，包括矿石预选别、焙烧、磁选工艺，具体包括：\n[0009] A、矿石预选别：将含有钛铁矿和铬铁矿的矿石，采用重选或“弱磁-强磁”工艺进行选别，预先抛去部分的脉石矿物，使铬铁矿和钛铁矿富集，形成钛铁矿和铬铁矿的混合粗精矿；\n[0010] B、焙烧：将通过上述工艺产生的钛铁矿和铬铁矿的混合粗精矿，采用回转窑、流化态床或沸腾炉氧化焙烧，自然冷却；\n[0011] C、磁选：将氧化焙烧后的物料采用干式中强磁进行选别，得到TiO2含量为46~52%的钛铁矿精矿，Cr2O3含量为32~60%的铬铁矿精矿。\n[0012] 本发明对低品位的含钛铁矿和铬铁矿的矿石，通过物理选矿的方法（重选或磁选）使目的矿物预富集，可为后一步作业提供物料，尽量减少焙烧物料的量，降低生产成本。\n附图说明\n[0013] 图1为该发明的工艺流程图。\n具体实施方式\n[0014] 下面结合附图对本发明作进一步说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换，均落入本发明保护范围。\n[0015] 本发明包括矿石预选别、焙烧、磁选工艺，具体包括：\n[0016] A、矿石预选别：将含有钛铁矿和铬铁矿的矿石，采用重选或“弱磁-强磁”工艺进行选别，预先抛去部分的脉石矿物（尾矿），使铬铁矿和钛铁矿富集，形成钛铁矿和铬铁矿的混合粗精矿；\n[0017] B、焙烧：将通过上述工艺产生的钛铁矿和铬铁矿的混合粗精矿，采用回转窑、流化态床或沸腾炉氧化焙烧，自然冷却；\n[0018] C、磁选：将氧化焙烧后的物料采用干式中强磁进行选别，得到TiO2含量为46~52%的钛铁矿精矿，Cr2O3含量为32~60%的铬铁矿精矿。\n[0019] 所述的含有钛铁矿和铬铁矿的矿石中TiO2含量为46~2.5%，Cr2O3含量为0.2~30%，SiO2含量为0~60%，Al2O3含量为0~50%，Fe含量为5~40%，CaO含量为5~20%，MgO含量为\n5~20%。\n[0020] 所述的A步骤中矿石TiO2含量及Cr2O3含量相对较低时，采用重选或磁选先将部分脉石除去，形成混合粗精矿，粗精矿中TiO2含量为46~2.5%，Cr2O3含量为0.2~30%。\n[0021] 所述B的步骤中的回转窑、流化态床或沸腾炉的炉温为400℃~1000℃。\n[0022] 所述B的步骤中氧化焙烧时间为0.3~2.5小时。\n[0023] 所述C步骤中干式中强磁选的磁场强度为0.2~1.2T，选别次数为1~4次。\n[0024] 下面以实施例对本发明作进一步说明。\n[0025] 实施例1\n[0026] 1）将含有钛铁矿（TiO2含量为5.35%）和铬铁矿（Cr2O3含量为4.86%）的矿石经过重选预处理，得到混合粗精矿，TiO2含量为44.56%，Cr2O3含量为5.67%；\n[0027] 2）将混合粗精矿通过沸腾炉进行氧化焙烧，焙烧温度为400℃，焙烧时间为1小时，自然冷却；\n[0028] 3）将氧化焙烧后的物料采用“干式弱磁（磁场强度为0.1T）-干式中强磁（磁场强度为0.4T）进行选别3次，得到钛铁矿精矿TiO2含量为46.56%；干式中强磁的尾矿通过摇床重选得到铬铁矿精矿Cr2O3含量为52.36%，最终达到两种矿物很好分离的目的。\n[0029] 实施例2\n[0030] 1）将含有钛铁矿（TiO2含量为5.35%）和铬铁矿（Cr2O3含量为4.86%）的矿石经过强磁（磁场强度为0.8T）预处理，得到混合粗精矿，TiO2含量为38.66%，Cr2O3含量为27.38%；\n[0031] 2）将混合粗精矿通过沸腾炉进行氧化焙烧，焙烧温度为600℃，焙烧时间为1.5小时，自然冷却；\n[0032] 3）将氧化焙烧后的物料采用干式中强磁（磁场强度为0.3T）进行选别（3次），得到钛铁矿精矿TiO2含量为50.34%，铬铁矿精矿Cr2O3含量为55.65%，最终达到两种矿物很好分离的目的。\n[0033] 实施例3\n[0034] 1）将含有铬铁矿（TiO2含量为34.21%）和铬铁矿（Cr2O3含量为18.68%）通过回转窑进行氧化焙烧，焙烧温度为1000℃，焙烧时间为1小时，自然冷却；\n[0035] 2）将氧化焙烧后的物料采用干式中强磁（磁场强度为0.35T）进行选别（2次），使钛铁矿和铬铁矿分离；最终得到钛铁矿精矿TiO2含量为47.58%、铬铁矿精矿Cr2O3含量为\n54.15%，最终达到两种矿物很好分离的目的。\n[0036] 实施例4\n[0037] 1）将含有铬铁矿（Cr2O3含量为1.05%）的钛铁矿精矿（TiO2含量为43.85%）通过流化态床进行氧化焙烧，焙烧温度为750℃，焙烧时间为1小时，自然冷却；\n[0038] 2）将氧化焙烧后的物料采用干式中强磁（磁场强度为0.3T）进行选别2次，除掉钛铁矿精矿中的杂质铬铁矿；最终得到钛铁矿精矿TiO2含量为48.57%、Cr2O3含量为0.15%，最终很好地达到了钛铁矿除杂的目的。\n[0039] 实施例5\n[0040] 1）将含有钛铁矿（TiO2含量为0.75%）的铬铁矿精矿（Cr2O3含量为53.54%）通过沸腾炉进行氧化焙烧，焙烧温度为700℃，焙烧时间为1小时，自然冷却；\n[0041] 2）将氧化焙烧后的物料采用干式中强磁（磁场强度为0.45T）进行选别2次，除掉铬铁矿精矿中的杂质钛铁矿；最终得到铬铁矿精矿Cr2O3含量为57.65%、TiO2含量为0.18%，最终很好地达到了铬铁矿除杂的目的。