一种表外矿的高效抛尾及选矿方法

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，具体涉及一种表外矿的高效抛尾方法。

背景技术

钒钛磁铁矿不仅是铁矿的重要补充，且是钒钛资源的主要载体，同时部分矿中伴生铬、钴、钪、镓等，是钢铁和钒钛等多种稀有金属的原料。共轭钢铁和有色金属两大行业，战略和综合利用价值极高。我国钒钛磁铁矿资源丰富，已探明储量180多亿吨，主要分布在四川攀枝花、河北承德等地，其中攀西地区是我国最大的钒钛磁铁矿产地，储量高达100亿吨以上。我国虽钒钛磁铁矿资源丰富，但伴生复杂，品位低，贫矿资源占比高，且随着钒钛磁铁矿资源的不断利用，开采深度的增加，钒钛磁铁矿“贫、细、杂”的问题会越来越凸显。现在开采出来的表外矿没有利用，作为废石堆放于排土场，随着资源供给压力以及相关技术进步，表外矿已日益成为可利用的铁矿资源，这些表外矿具有较大的综合利用潜力。这类资源的高效开发利用技术的应用可以有效的缓解我国铁、钛资源依赖进口的局面，减小战略资源供应压力。

目前，针对表外矿资源，主要以堆场堆存形式存放，仅少部分品位相对高的矿石资源加以利用，大量表外矿资源亟待利用。然而，表外矿中铁、钛品位低，如不进行高效抛废，将大大增加矿山的运营成本(破碎成本、磨矿成本及选别成本)，因此，对表外矿的高效抛废，提高铁矿石的入选品位，减少入磨矿石量，提高流程的处理能力，是对表外矿利用最行之有效的办法。在现阶段低品位矿石开采过程中，越来越多的专家学者在生产实践中，以“早收，早丢”的学术思想为指导，经多年的生产实践表明，尽量保证矿物在较粗粒级条件下得到分选，可以有效减少磨矿物料量，降低能耗，达到增收、提高经济效益的目的。而生产过程中排出的大量废弃尾矿的粒度较粗，便于堆置，易于在建筑等行业加以利用，也可作为地下开采的充填料使用，有利于尾矿的综合利用，保护环境，达到节能减排的最终目标。

文献“王勇.攀枝花白马表外矿铁资源回收试验[J].现代矿业,2017,33(05):124-128.”中采用干式抛尾+湿式抛尾流程对TFe品位为16.73％、TiO

但其所抛出尾矿中TFe含量较高，损失较大，最终得到的铁精矿品位铁也较低。且工艺流程复杂、能耗较高，如干式抛尾+湿式抛尾的工艺存在由于干式抛尾和湿式抛尾对物料初始状态的要求不同而导致的无法直接结合的问题，因为干式抛尾要求物料含水率低于5％，而湿式抛尾必须依靠水为介质，两者之间的直接结合存在矛盾；且干式磁选设备用于选分大块、粗颗粒强磁性和较细颗粒弱磁性矿石(海滨砂)，而湿式磁选设备用于选分细粒强磁性矿石和细粒弱磁性矿石，导致在干式抛尾结束后还需对尾矿进行一定的预处理才能进行湿式抛尾，增加了工作量。

中国发明专利CN101791588B公开了一种低品位钛钒磁铁矿的选别方法，通过先将原矿破碎后，经筛分磁选抛尾、再通过控制磁选时的磁场强度和皮带速度，先后经两次磨矿磁选，获得了高品位的钒钛铁精矿。

预先抛尾后可获得粗铁精矿产率60.04％，全铁品位23.65％，全铁回收率73.88％的粗铁精矿，经筛分脱磁后直接进入主流程，再经过第二次磨矿磁选后生产TFe55.70％的钒钛铁精矿。

但其抛尾精矿同样存在产率和回收率较低的情况，且最终获得的钒钛铁精矿中TFe品位也较低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种表外矿的高效抛尾及选矿方法，在节能降耗的同时，亦能提前抛出合格尾矿，实现降低尾矿输送量并提高工艺流程的产能和生产指标，显著增加经济效益的效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种表外矿的高效抛尾方法，包括以下步骤：

S1.预处理：将所述表外矿破碎至-50mm粒级，得到破碎原矿；

S2.磁选粗选：将所述破碎原矿进行磁选粗选作业，得到磁选粗精矿和尾矿；

其中，所述磁选粗选作业的磁场强度为477.6-557.2kA/m；

S3.磁选精选：将所述磁选粗精矿进行磁选精选作业，得到磁选中矿和抛尾精矿1；

其中，所述磁选精选作业的磁场强度为238.8-318.4kA/m。

进一步的，还包括以下步骤：

S4.二次破碎：将所述磁选中矿破碎至-12mm粒级，得到二次破碎矿；

S5.二次磁选：将所述二次破碎矿进行磁选作业，得到抛尾精矿2和尾矿；

其中，所述磁选作业的磁场强度为318.4-398kA/m。

进一步的，所述表外矿中，TFe品位为15～19％，TiO

进一步的，步骤S1中，所述破碎选用颚式破碎机进行；

和/或，步骤S4中，所述破碎选用颚式破碎机进行。

进一步的，步骤S1中，所述磁选粗选采用干式磁选机进行；

和/或，步骤S2中，所述磁选精选采用干式磁选机进行；

和/或，步骤S5中，所述磁选作业采用干式磁选机进行。

进一步的，步骤S1中，所述磁选粗选的设备选用隆基RCTS-5干式皮带磁选机；

步骤S2中，所述磁选精选的设备选用隆基RCTS-5干式皮带磁选机；

步骤S5中，所述磁选作业的设备选用隆基RCTS-5干式皮带磁选机。

进一步的，步骤S1中，所述磁选粗选时设备的皮带带速为1.1-1.3m/s，给料量为2000kg/h；

和/或，步骤S2中，所述磁选精选时设备的皮带带速为1.4-1.6m/s，给料量为2000kg/h；

和/或，步骤S5中，所述磁选作业时设备的皮带带速为1.4-1.6m/s，给料量为2000kg/h。

本发明还提供了一种表外矿的抛尾精矿选矿方法，包括以下步骤：

1)将所述抛尾精矿使用颚式破碎机破碎至-3mm粒级，得到入选原矿；

2)将所述入选原矿进行弱磁选铁作业；

其中，所述弱磁选铁作业包括三段磨矿、三段弱磁选铁，具体操作为：将所述入选原矿使用球磨机磨至细度为-0.075mm占50％，进行第一次弱磁选铁，获得铁粗精矿1及弱磁尾矿1；将所述铁粗精矿1继续使用球磨机磨至细度为-0.075mm占80％，进行第二次弱磁选铁，获得铁粗精矿2及弱磁尾矿2；将所述铁粗精矿2再次使用球磨机磨至细度为-0.038mm占90％，进行第三次弱磁选铁，获得铁精矿及弱磁尾矿3；

所述弱磁选铁作业包括一次粗选，一次精选；

3)将所述弱磁选尾矿1、弱磁尾矿2、弱磁尾矿3合并进行强磁预富集选钛作业，获得预富集钛精矿及尾矿1；

其中，所述强磁预富集选钛作业包括一次粗选，两次精选；

4)将所述预富集钛精矿进行精选浮选作业，获得钛精矿及尾矿2；

其中，所述浮选作业的pH值为3～4，所述浮选作业选用的药剂包括捕收剂和pH值调整剂，所述浮选流程包括一次粗选，一次扫选，五次精选；

5)将尾矿1与尾矿2合并为总尾矿。

进一步的，步骤2)中，所述弱磁选铁作业中粗选的磁场强度为111.4KA/m，精选的磁场强度95.5kA/m；

和/或，步骤3)中，所述强磁预富集选钛作业中粗选的磁场强度为636.8kA/m，精选的磁场强度为477.6kA/m。

进一步的，步骤4)中，所述捕收剂为MOH捕收剂，总用量为2000～2500g/t，所述pH值调整剂为硫酸。

本发明的有益效果是：针对目前钛铁表外矿资源中有价矿物品位低、处理流程矿量大等问题，提供了一种表外矿的高效抛尾及选矿方法，具有工艺简单、分选效果明显、节能降耗的特点，实现了有效减少磨矿物料量、增收以及提高经济效益的效果。

附图说明

图1为本发明高效抛尾流程图；

图2为本发明抛尾精矿选矿流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

实施例1

本实施例提供一种表外矿的高效抛尾方法，实验原矿来自攀西地区某选钛厂表外矿，经化学多项分析可知，其TFe品位为17.61％、TiO

其选矿具体包括以下步骤：

(1)将所述表外矿使用颚式破碎机破碎至-50mm粒级，得到破碎原矿：

(2)将所述破碎原矿进行磁选粗选作业，选用隆基RCTS-5干式皮带磁选机，控制磁场强度为517.4KA/m，控制给料皮带带速为1.2m/s，给料量为2000kg/h，粗选结束后得到磁选粗精矿和尾矿；

(3)将所述磁选粗精矿进行磁选精选作业，选用隆基RCTS-5干式皮带磁选机，控制磁场强度为278.6KA/m，控制给料皮带带速为1.5m/s，给料量2000kg/h，精选结束后得到磁选中矿和抛尾精矿；

(4)将所述磁选中矿使用颚式破碎机进行二次破碎，破碎至-12mm粒级，得到二次破碎矿；

(5)将所述二次破碎矿进行磁选作业，选用隆基RCTS-5干式皮带磁选机，控制磁场强度为358.2KA/m，控制给料皮带带速为1.5m/s，给料量2000kg/h，得到抛尾精矿和尾矿。

实施例2

本实施例提供一种表外矿的高效抛尾方法，实验原矿来自攀西地区某选钛厂表外矿，经化学多项分析可知，其TFe品位为15.62％、TiO

其选矿具体包括以下步骤：

(1)将所述表外矿使用颚式破碎机破碎至-50mm粒级，得到破碎原矿：

(2)将所述破碎原矿进行磁选粗选作业，选用隆基RCTS-5干式皮带磁选机，控制磁场强度为517.4KA/m，控制给料皮带带速为1.2m/s，给料量为2000kg/h，粗选结束后得到磁选粗精矿和尾矿；

(3)将所述磁选粗精矿进行磁选精选作业，选用隆基RCTS-5干式皮带磁选机，控制磁场强度为278.6KA/m，控制给料皮带带速为1.5m/s，给料量为2000kg/h，精选结束后得到磁选中矿和抛尾精矿；

(4)将所述磁选中矿使用颚式破碎机进行二次破碎，破碎至-12mm粒级，得到二次破碎矿；

(5)将所述二次破碎矿进行二次磁选作业，选用隆基RCTS-5干式皮带磁选机，控制磁场强度为358.2KA/m，控制给料皮带带速为1.5m/s，给料量为2000kg/h，得到抛尾精矿和尾矿。

上述实施例1和实施例2处理后的结果如表1所示：

表1实施例1和实施例2处理后的结果

由表1可知，实施例1最终可获得产率为71.52％，TFe品位为22.16％、回收率为90.02％，TiO

对照例1

对照例1与实施例1的区别仅在于：对照例1步骤(1)中，改变破碎原矿粒级为-70mm，其他条件如设备类型、皮带带速、磁场强度、中矿破碎粒级和工艺流程等与本发明实施例1均相同。

对照例2

对照例2与实施例1的区别仅在于：对照例2步骤(1)中，改变破碎原矿粒级为-25mm，其他条件如设备类型、皮带带速、磁场强度、中矿破碎粒级和工艺流程等与本发明实施例1均相同。

上述实施例1和对比例1、对比例2处理后的结果如表2所示：

表2实施例1和对比例1、对比例2处理后的结果

由表2可知，对照例1最终可获得产率为75.46％，TFe品位为20.27％、回收率为88.93％，TiO

在其他作业条件完全相同的条件下，对照例1只放大了磁选粗选破碎粒级至-70mm，但精矿产品的的TFe品位下降了1.89个百分点，TFe回收率下降了1.09个百分点；TiO

可见，对照例1和对照例2分别放大、缩小了原矿破碎粒级，但对精矿产品的的TFe品位、TiO

对照例3

对照例3与实施例1的区别仅在于：对照例3步骤(2)中，改变磁选粗选作业皮带带速，调整皮带带速为1.5m/s，其他条件如原矿破碎粒级、磁场强度、中矿破碎粒级和工艺流程等与本发明实施例1均相同。

对照例4

对照例4与实施例1的区别仅在于：对照例4步骤(2)中，改变磁选粗选作业皮带带速，调整皮带带速为0.72m/s，其他条件如原矿破碎粒级、磁场强度、中矿破碎粒级和工艺流程等与本发明实施例1均相同。

上述实施例1和对比例3、对比例4处理后的结果如表3所示：

表3实施例1和对比例3、对比例4处理后的结果

由表3可知，对照例3最终可获得产率为62.91％，TFe品位为22.42％、回收率为80.74％，TiO

在其他作业条件完全相同的条件下，对照例3只在磁选粗选时增加了皮带带速至1.5m/s，但精矿产品的的TFe品位仅提高了0.26个百分点，TFe回收率下降了9.28个百分点，TiO

可见，对照例1及对照例2分别增加、降低了磁选粗选皮带带速，但增加皮带带速对精矿产品TFe回收率、TiO

对照例5

对照例5与实施例2的区别仅在于：对照例5步骤(2)中，改变磁选粗选作业磁场强度，调整磁场强度为597KA/m，其他条件如原矿破碎粒级、皮带带速、中矿破碎粒级和工艺流程等与本发明实施例2均相同。

对照例6

对照例6与实施例2的区别仅在于：对照例6步骤(2)中，改变磁选粗选作业磁场强度，调整磁场强度为358.2KA/m，其他条件如原矿破碎粒级、皮带带速、中矿破碎粒级和工艺流程等与本发明实施例2均相同。

上述实施例2和对比例5、对比例6处理后的结果如表4所示：

表4实施例2和对比例5、对比例6处理后的结果

由表4可知，对照例5最终可获得产率为75.32％，TFe品位为18.41％、回收率为88.49％，TiO

在其他作业条件完全相同的条件下，对照例5只放大了粗选磁场强度为597KA/m，但精矿产品的的TFe品位下降了2.74个百分点，TFe回收率上升了2.98个百分点，TiO

可见，对照例5及对照例6分别放大、减小了粗选磁场强度。放大粗选磁场强度，对精矿产品中的TFe品位产生的不利影响较大，减小粗选磁场强度对TFe的品位和回收率，以及对TiO

对照例7

对照例7与实施例2的区别仅在于：对照例7步骤(4)中，改变磁选中矿二次破碎的粒级，将磁选中矿破碎至-40mm粒级，其他条件如原矿破碎粒级、磁场强度、皮带带速和工艺流程等与本发明实施例2均相同。

对照例8

对照例8与实施例2的区别仅在于：对照例8骤(4)中，磁选中矿二次破碎的粒级，将中矿破碎至-25mm粒级，其他条件如原矿破碎粒级、磁场强度、皮带带速和工艺流程等与本发明实施例2均相同。

上述实施例2和对比例7、对比例8处理后的结果如表5所示：

表5实施例2和对比例7、对比例8处理后的结果

由表5可知，对照例7最终可获得产率为67.77％，TFe品位为17.87％、回收率为78.37％，TiO

在其他作业条件完全相同的条件下，对照例7只放大了磁选中矿二次破碎的粒级至-40mm，但精矿产品的的TFe品位下降了3.28个百分点，TFe回收率下降了7.14个百分点，TiO

可见，对照例7及对照例8放大了中矿二次破碎的粒级，但对精矿产品的TFe品位、TiO

对照例9

按照文献“王勇.攀枝花白马表外矿铁资源回收试验[J].现代矿业,2017,33(05):124-128.”中指出的方法，采用干式抛尾+湿式抛尾流程对TFe品位为16.73％、TiO

对照例9与实施例1相比，虽然TFe富集效果更明显，但产率仅有42.34％，回收率仅为71.14％，所抛出尾矿中TFe含量较高，损失较大。预抛尾回收率在80％以上较为合理，低于80％则不符合预抛尾工作抛除品位较低的脉石矿物而不损失太多有用矿物的要求，所以综合考虑本发明的抛尾方法效果更好。

实施例3

本实施例对实施例1中利用一种表外矿的高效抛尾方法处理后得到的精矿产品进行后续选矿作业，以确定抛尾对后续选矿作业影响。实验原矿来自攀西地区某选钛厂表外矿，经化学多项分析可知，其TFe品位为17.61％、TiO

其选矿具体包括以下步骤：

1)将所述抛尾精矿使用颚式破碎机破碎至-3mm粒级，得到入选原矿；

2)将所述入选原矿进行弱磁选铁作业；

具体操作为：将所述入选原矿使用球磨机磨至细度为-0.075mm占50％，进行第一次弱磁选铁，获得铁粗精矿1及弱磁尾矿1；将所述铁粗精矿1继续使用球磨机磨至细度为-0.075mm占80％，进行第二次弱磁选铁，获得铁粗精矿2及弱磁尾矿2；将所述铁粗精矿2再次使用球磨机磨至细度为-0.038mm占90％，进行第三次弱磁选铁，获得铁精矿及弱磁尾矿3；

所述弱磁选铁作业进行一次粗选，一次精选，其中，粗选的磁场强度为111.4KA/m，精选的磁场强度95.5kA/m；

3)将所述弱磁选尾矿1、弱磁尾矿2、弱磁尾矿3合并进行强磁预富集选钛作业，获得预富集钛精矿及尾矿1；

所述强磁预富集选钛作业进行一次粗选，两次精选，其中粗选的磁场强度为636.8KA/m，精选的磁场强度为477.6KA/m，获得预富集钛精矿及尾矿1；

4)将所述预富集钛精矿进行精选浮选作业，使用硫酸将矿浆pH值调至3～4，使用MOH作为捕收剂，MOH捕收剂总用量为2200g/t，浮选流程为一次粗选，一次扫选，五次精选，获得钛精矿及尾矿2；

5)将尾矿1与尾矿2合并为总尾矿。

对照例10

本实施例对实施例1中原矿不进行高效抛尾方法处理，实验原矿来自攀西地区某选钛厂表外矿，经化学多项分析可知，其TFe品位为17.61％、TiO

其选矿具体包括以下步骤：

1)将所述表外矿原矿使用颚式破碎机破碎至-3mm粒级，得到入选原矿；

2)将所述入选原矿进行弱磁选铁作业；

具体操作为：将所述入选原矿使用球磨机磨至细度为-0.075mm占50％，进行第一次弱磁选铁，获得铁粗精矿1及弱磁尾矿1；将所述铁粗精矿1继续使用球磨机磨至细度为-0.075mm占80％，进行第二次弱磁选铁，获得铁粗精矿2及弱磁尾矿2；将所述铁粗精矿2再次使用球磨机磨至细度为-0.038mm占90％，进行第三次弱磁选铁，获得铁精矿及弱磁尾矿3；

所述弱磁选铁作业进行一次粗选，一次精选，其中，粗选的磁场强度为111.4KA/m，精选的磁场强度95.5kA/m；

3)将所述弱磁选尾矿1、弱磁尾矿2、弱磁尾矿3合并进行强磁预富集选钛作业，获得预富集钛精矿及尾矿1；

所述强磁预富集选钛作业进行一次粗选，两次精选，其中粗选的磁场强度为636.8KA/m，精选的磁场强度为477.6KA/m，获得预富集钛精矿及尾矿1；

4)将所述预富集钛精矿进行精选浮选作业，使用硫酸将矿浆pH值调至3～4，使用MOH作为捕收剂，MOH捕收剂总用量为2200g/t，浮选流程为一次粗选，一次扫选，五次精选，获得钛精矿及尾矿2；

5)将尾矿1与尾矿2合并为总尾矿。

上述对比例10结果如表6所示：

表6实施例3和对比例10结果

对照例10与实施例3相比，区别在于是否利用本方案的高效抛尾方法处理后的原矿产品进行后续选铁选钛试验。结果表明不经过本方案的高效抛尾方法处理的最终产品虽然其铁、钛的回收率相比经过处理后的产品铁、钛的回收率下降的不多，但不经过处理铁精矿和钛精矿的TFe品位和TiO

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。