一種物理選礦富集炭質頁巖型釩礦的方法技術

本發明專利技術公開了一種物理選礦富集炭質頁巖型釩礦的方法，它采用重介質分選與濕法浸出相結合，在重介質分選步驟中使用硅鐵粉作為介質加重劑，分選出精礦產品與尾礦產品后采用磁選方法回收硅鐵粉。它采用YTMC250/175重介質旋流器，分選介質密度為1225～1450kg/m3，給礦壓強0.01～0.08MPa，二段溢流口徑為Φ40mm～50mm，二段底流口徑為Φ25～35mm，介礦比為8∶1～2∶1。本發明專利技術可以降低磨礦成本，而且采用硅鐵粉作為重介質加重劑，具有設備生產能力大，分選精度高，介質損耗小，生產成本低等特點；采用硅鐵粉作為選礦加重劑，對環境沒有影響，也不影響后續濕法浸出提釩浸出率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種物理選礦方法，具體涉及物理選礦富集炭質頁巖型釩礦的方法。
技術介紹
釩是制備特種鋼，釩鈦合金、催化劑以及全釩液流儲能電池等高科技產業的重要材料，廣泛應用于近代工業技術中。釩礦資源主要有釩鈦磁鐵礦和含釩炭質頁巖，其中含釩炭質頁巖占我國釩礦資源總儲量的87％，是釩的重要資源。由于炭質頁巖型釩礦中釩主要以類質同像形式賦存在云母類礦物中，載釩礦物嵌布粒度太細，選礦難度很大，一直沒有找到恰當選礦方法富集釩，因此炭質頁巖型釩礦作為提釩原料，一般不用選礦，都直接采用焙燒提釩或濕法提釩工藝提取制備V2O5產品。而研究結果表明，炭質頁巖型釩礦提釩成本主要與礦石性質及入冶礦石量有關，與礦石中V2O5含量關系不大，換句話說，盡管V2O5含量不同，但處理每噸釩礦石的成本是幾乎一致的，釩含量越高，則生產成本越低。因此，通過選礦提高入冶精礦V2O5含量，生產成本將會大幅下降。近年來，釩產品市場持續低迷，而炭質頁巖型釩礦V2O5含量一般僅0.7％左右，無論采用焙燒提釩工藝還是采用濕法提釩工藝，生產成本均較高，幾乎無利可圖。物理選礦拋尾富集能夠提高石煤釩礦精礦V2O5品位，降低進入浸出提釩工段礦石量，顯著降低炭質頁巖型釩礦工業品位，提高其資源儲量和資源利用效率，提高浸出提釩設備生產能力，降低浸出藥劑消耗量和產品生產成本，提高生產企業經濟效益。基于上述原因，近年來，不少研究單位和生產企業開始研究炭質頁巖型釩礦的選礦研究工作。目前主要研究的炭質頁巖型釩礦選礦方法主要有手選-分級-跳汰工藝，破碎-磨礦-水力旋流器分級工藝，擦洗選礦工藝，破碎-分級-粗粒級拋尾-細粒級獲得精礦-中間級別選擇性磨礦-浮選工藝，濕式篩選粗粒級拋尾-浮選富集聯合工藝，螺旋選礦-浮選聯合工藝等，針對不同地區釩礦，采用方法各不相同，不少方法選礦指標都不錯，但涉及加藥的選礦方法獲得的精礦，進入冶金工段時，浸出率受到很大的影響，而且至今沒有見到成熟的產業化技術。因此，現有的炭質頁巖型釩礦選礦方法都存在各種不足，例如手選-分?級-跳汰工藝適用于含釩礦石與脈石嵌布粒度均較粗的情況，這種釩礦石是非常少的，而且手選效率不高；采用浮選也能夠富集提高釩精礦品位，但浮選藥劑會吸附在釩精礦表面，嚴重影響釩精礦浸出提釩的浸出率，焙燒雖然能夠除去浮選藥劑，消除對釩浸出率的影響，但焙燒工藝-是能耗過大，二是將會產生SO2等嚴重污染大氣的毒性氣體。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有技術中炭質頁巖型釩礦品位低，冶金成本高等問題，根據含釩碳質頁巖中主要載釩礦物為比重較輕的含炭云母類礦物，脈石礦物主要為比重較重的石英礦物等特點，采用三產品重介質旋流器，在合適的分選介質密度，給礦壓強，二段溢流與底流口徑以及介礦比條件下，使載釩礦物與脈石礦物得以分離，含釩礦物得到富集，從而獲得較高品位的釩精礦的目的。為實現上述目的，本專利技術的這種物理選礦富集炭質頁巖型釩礦的方法，它采用重介質分選與濕法浸出相結合，在重介質分選步驟中使用硅鐵粉作為介質加重劑，分選出精礦產品與尾礦產品后，采用磁選方法回收硅鐵粉。它包括如下步驟：(1)將含釩碳質頁巖礦石破碎、磨礦至細度為-2mm，篩分出細度為-0.15mm的部分直接作為精礦產品；(2)將細度為+0.1?5mm～-2mm的礦石在重介質旋流器中，用硅鐵粉作為介質加重劑，分選出精礦產品與尾礦產品；(3)步驟(2)中獲得的精礦產品經磁選回收硅鐵粉后，與步驟(1)中篩分出的精礦產品混合，獲得最終釩精礦產品；步驟(2)中獲得的尾礦產品經磁選回收硅鐵粉后，獲得最終釩尾礦產品。其中，重介質分選工藝中步驟(2)的分選條件如下：采用YTMC250/175重介質旋流器，分選介質密度為1225～1450kg/m3，給礦壓強0.01～0.08MPa，二段溢流口徑為Φ40mm～50mm，二段底流口徑為Φ25～35mm，介礦比(介質質量與礦石質量之比)為8∶1～2∶1。本專利技術的關鍵點：通過對含釩碳質頁巖載釩礦物與脈石礦物性質的充分研究，發現載釩礦物為比重較輕的炭質云母與粘土礦物，脈石礦物為比重較重的石英礦物，但載釩礦物與脈石礦物比重差較小，常規重選方法難以有效分離含釩礦物與脈石礦物，根據礦石等降比(e-等降比；??δ1-輕礦物的比重；δ2-重礦物的比重；Δ-分選介質的比重)，當分選介質比重與輕礦物的比重很接近時，即Δ≈δ1，則e值將趨向于無窮大，輕重礦物將容易分選。為了采用經濟環保的重選方法有效分選比重差異很小的石英脈石與炭質云母與粘土礦物，本專利技術采用硅鐵粉作為介質加重劑，在三產品重介質旋流器中，調節重介質比重與含釩礦物比重接近，使比重介質重的脈石礦物與比重介質輕的含釩礦物分離開來，從而使含釩炭質云母得以富?集，獲得含釩品位高的釩精礦產品。在研究本專利技術技術方案的過程中，主要遇到以下技術問題：第一，含釩碳質頁巖重介質選礦工藝的關鍵技術是磨礦粒度與重介質的選取問題。在研究本專利技術過程中，首先開展了比重組分研究，發現不同磨礦粒度的重介質分割密度有一定差異，同時發現重介質選礦分割密度高達2.55～2.60，常規加重劑如磁鐵礦密度難以達到要求，幾經選擇，最終確定采用硅鐵粉作為分選炭質頁巖型釩礦的加重劑。但硅鐵粉比磁鐵礦粉貴得多，成本也高不少。為了降低硅鐵粉成本，需要研究高效回收硅鐵粉的工藝技術，根據硅鐵粉的特點，最終確定采用磁選方法回收硅鐵粉。第二，重介質選礦硅鐵粉粒度分布過于分散時，自身在旋流器中形成不均勻密度梯度，不利于重介質分選過程有效進行，達不到良好的分選效果，本專利技術采用YTMC250/175重介質旋流器通過旋流分級，把硅鐵粉分出粒度分布相對均勻的部分作為重介質加重劑，從而獲得良好的分選效果。第三，由于硅鐵粉比重大，在攪拌桶中極易沉降，為了保證粉均勻懸浮，保證重介質選礦過程穩定進行，本專利技術采用壓縮空氣與機械攪拌相結合的方法，保證了硅鐵粉均勻懸浮，從而保證了分選過程的穩定性。本專利技術較其他選礦方法具有以下技術效果：(1)本專利技術的選礦工藝中，礦石只需要破碎至-2mm即可，無須完全磨細至-0.15mm，降低了磨礦成本；(2)本專利技術根據含釩碳質頁巖中主要載釩礦物比重與脈石礦物比重差異，根據阿基米德浮力定律，采用硅鐵粉作為重介質加重劑，利用三產品重介質旋流器富集分選含釩炭質云母，從而獲得釩富集精礦；該工藝具有設備生產能力大，分選精度高，介質損耗小，生產成本低等特點。(3)本專利技術采用硅鐵粉作為選礦加重劑，對環境沒有影響，也不影響后續濕法浸出本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種物理選礦富集炭質頁巖型釩礦的方法，其特征在于：它采用重介質分選與濕法浸出相結合，在重介質分選步驟中使用硅鐵粉作為介質加重劑，分選出精礦產品與尾礦產品后，采用磁選方法回收硅鐵粉。

【技術特征摘要】
1.一種物理選礦富集炭質頁巖型釩礦的方法，其特征在于：它采用重介質分選與濕法浸出相結合，在重介質分選步驟中使用硅鐵粉作為介質加重劑，分選出精礦產品與尾礦產品后，采用磁選方法回收硅鐵粉。
2.根據權利要求1所述的物理選礦富集炭質頁巖型釩礦的方法，其特征在于它包括如下步驟：
（1）將含釩碳質頁巖礦石破碎、磨礦至細度為-2mm，篩分出細度為-0.15mm的部分直接作為精礦產品；
（2）將細度為+0.15mm~-2mm的礦石在重介質旋流器中，用硅鐵粉作為介質加重劑，采用壓縮空氣與機械攪拌相結合的方法將硅鐵粉與礦石混合，分選出精...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳文祥，龍忠銀，鄧強，胡萬明，余紅林，陳婧，
申請(專利權)人：貴州省貴金屬礦產資源綜合利用工程技術研究中心有限公司，
類型：發明
國別省市：貴州;52