專利名稱：適用于粘土釩礦的加藥擦洗選礦富集方法
技術領域：
本發(fā)明涉及粘土釩礦的選礦富集工藝技術領域，確切地說涉及一種適 用于粘土釩礦的加藥擦洗富集新方法，本發(fā)明廣泛適用于各種粘土釩礦的 選礦富集，可給后續(xù)濕法提釩工藝提供較高品位的提釩原料。
背景技術：
粘土釩礦是一類重要的釩礦資源，在世界各地都有大量分布。我國釩 礦資源較多，粘土釩礦在全國十幾個省區(qū)有大量探明儲量。目前世界上主 要通過釩鈦磁鐵礦綜合利用提取伴生的釩，也有通過利用粘土釩礦提取釩， 在我國湖南、湖北、河南、廣西等多個省區(qū)已有很多這種粘土釩礦提釩工廠。
粘土釩礦中的釩多為吸附型或以類質同象形式存在于伊利石、釩云母 等礦物中，礦石磨礦時極易泥化為小于400目的礦泥，化學浮選法無能為 力，伊利石、釩云母等礦物均為低比重硅酸鹽礦物，無法利用重力選礦， 釩是弱磁性金屬，伊利石、釩云母都沒有磁性，磁選法也不能采用，所以 粘土釩礦采用常規(guī)選礦技術，很難進行富集。
國內(nèi)許多科研院所對于粘土釩礦提釩工藝進行了大量研究，認為粘土 釩礦中的釩很難通過選礦方法得到有效富集，因而直接選用品位較高的粘 土釩礦，通常為V20s含量在1.2%以上，通過原礦氧化焙燒一濕法浸出提 釩，得到高含量的五氧化二釩產(chǎn)品。該工藝V205的回收率大多只有40% 50%，又因原礦品位較低，焙燒浸出物料處理量大，設備效率低，能耗及 所需酸堿等輔助原料消耗高，對環(huán)境的污染嚴重，生產(chǎn)成本較高，企業(yè)效 益較差，而且使得大量低品位粘土釩礦無法得到有效開發(fā)利用，造成了礦 產(chǎn)資源的浪費，同時也不符合國家有關環(huán)境保護和節(jié)能減排的政策要求。

發(fā)明內(nèi)容
為解決粘土釩礦開發(fā)利用過程中的上述技術問題，本發(fā)明提出了一種 可將低品位含釩粘土礦中的釩有效富集在精礦產(chǎn)品中，除去大量尾礦的加 藥擦洗選礦富集方法，對采用本方法得到的釩精礦進行濕法冶煉提釩，能 使低品位含釩粘土礦成為可開發(fā)利用的資源，可有效提高濕法提釩的回收 率，并能顯著降低濕法提釩所需酸堿等各種輔助材料的消耗和生產(chǎn)成本， 減少了粘土型釩礦提釩對環(huán)境的污染。
本發(fā)明是通過采用如下技術方案實現(xiàn)的
一種適用于粘土釩礦的加藥擦洗選礦富集方法，其特征在于步驟如下
4a、 破碎和原礦篩分，采用破碎機將原礦破碎至-10 30mm粒級，篩 分出+2 5mm粒級；如+2 5mm粒級經(jīng)水沖洗后釩品位已接近或低于加 藥擦洗分出的尾礦，可視為尾礦直接除去，如釩品位較高，則繼續(xù)破碎至 -2 5mm 以下；
b、 攪拌調漿，將破碎和篩分好的原礦在攪拌槽中加水調成礦漿濃度為
35 70%的礦漿，所述的礦漿濃度是指礦漿中含原礦量的百分比；
c、 加藥擦洗，在礦漿中按每噸原礦計加入0.5 5Kg的礦泥分散抑制 劑，然后送入機械攪拌擦洗機中進行擦洗，使嵌布于石英、高嶺石等硬質 脈石礦物粒間、裂隙和孔洞中的伊利石、云母、褐鐵礦等含釩粘土礦物被 磨細解離出來，并被藥劑充分分散懸浮，同時清洗干凈石英、、高嶺石等不 含釩礦物顆粒的表面并使之得到有效抑制，機械攪拌擦洗機的線速度為 l~16m/s，擦洗時間為5 40分鐘；
d、 礦漿篩分，用0.1 0.3mm粒級的篩將經(jīng)加藥擦洗后的礦漿篩分出 +0.1 0.3mm的粗粒級尾礦；
e、 分級，用分級離析設備分離出含釩較低的第一細粒級尾礦，并經(jīng)過 濾后得到礬含量較高的第一釩精礦產(chǎn)品。
對經(jīng)所述礦漿篩分步驟所篩分出的+0.1 0.3mm的粗粒級尾礦作下述 處理
1) 、磨礦，將所述粗粒級尾礦磨礦至-200目占20 70%;
2) 、 二次加藥擦洗，在經(jīng)磨礦步驟后的尾礦中按每噸原礦計加入0.5 5Kg礦泥分散抑制劑，再送入機械攪拌擦洗機中進行二次擦洗，機械攪拌 擦洗機的線速度為l-16m/s，擦洗時間為5 40分鐘；
3) 、 二次分級，用分級離析設備分離出含釩較低的第二細粒級尾礦， 并經(jīng)過濾后得到礬含量較高的第二釩精礦產(chǎn)品。
礦漿濃度具體根據(jù)原礦粘土礦物含量高低而定，粘土礦物含量低時礦 槳濃度相應高些。
所述的礦泥分散抑制劑，是指對粘土礦泥有較強分散能力同時對石英、 高嶺石有較強抑制能力的有機或無機礦泥分散抑制劑，如常見的六偏磷酸 鈉、硅酸鈉、磷酸鹽、有機酸二元或三元低分子共聚物，或它們的復配組合。
所述的機械攪拌擦洗機，是指工業(yè)機型的槽式機械攪拌擦洗機，根據(jù) 礦石擦洗處理量和擦洗時間，多機組合形成連續(xù)攪拌擦洗作業(yè)。
所述的擦洗時間，是指礦漿在擦洗機中的停留時間，隨著原礦粘土礦 物含量高低及擦洗攪拌強度而進行調整，粘土礦物含量高或擦洗強度低則 擦洗時間較長，粘土礦物含量低或擦洗強度高則擦洗時間較短。擦洗時間 短時，釩精礦品位較高但回收率低，擦洗時間過長，則釩精礦產(chǎn)品產(chǎn)率大品位較低，擦洗時間通常為5 40分鐘，綜合考慮釩精礦產(chǎn)品品位和回收 率來確定最佳的擦洗時間。
所述的分級離析設備，是指斜板分級機、斜管式分級機、平流式分級 機、螺旋分級機、濃密機等其中一種設備或兩種以上設備的組合。
所述磨礦是指采用球磨機對礦石進行研磨。
所述的破碎機是指顎式破碎機。
本發(fā)明的優(yōu)點表現(xiàn)在
1、 由于本發(fā)明采用a、破碎和原礦篩分，b、攪拌調漿，C、加藥擦洗，
d、礦漿篩分，和e、分級6個步驟形成的技術方案，與現(xiàn)有技術相比，本 發(fā)明可將低品位含釩粘土礦中的釩有效富集在精礦產(chǎn)品中，并除去大量尾 礦，對釆用本方法得到的第一釩精礦產(chǎn)品和第二釩精礦產(chǎn)品進行濕法冶煉 提釩，能使低品位含釩粘土礦成為可開發(fā)利用的資源，可有效提高濕法提 釩的回收率，并能顯著降低濕法提釩所需酸堿等各種輔助材料的消耗和生 產(chǎn)成本，減少了粘土型釩礦提釩對環(huán)境的污染。
2、 粘土釩礦經(jīng)過破碎和原礦篩分，及加藥擦洗富集處理，可以除去 60%以上的低品位尾礦，大幅度減少濕法冶煉提釩礦石處理量和酸堿等輔 助原料消耗及能耗，有效減輕對環(huán)境的污染。
3、 粘土釩礦經(jīng)過加藥擦洗，釩的富集比可達到2以上，得到較高品位 的第一釩精礦產(chǎn)品進入后續(xù)的濕法提釩工序，可顯著提高濕法提釩的設備 效率和釩的回收率(回收率〉82%)，并可顯著降低濕法提釩的成本。
4、 粗粒級尾礦經(jīng)過二次加藥擦洗，進一步降低了尾礦釩品位，得到的 第二洗粒級精礦產(chǎn)品品位與第一次加藥擦洗所獲得的第一釩精礦產(chǎn)品品位 基本相同，進一步提高了釩的選礦回收率，提高了粘土釩礦資源的利用率。
5、 低品位粘土釩礦經(jīng)過加藥擦洗選礦富集，成為較好的濕法提釩原料， 使大量現(xiàn)有技術水平下無法有效開發(fā)利用的低品位粘土釩礦可以得到較好 的開發(fā)利用，為國家增加了大量的可開發(fā)釩礦資源。
6、 粘土釩礦加藥擦洗選礦富集工藝中，精礦尾礦過濾后的水及沖洗水 等都可作為回水返回循環(huán)利用，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。


下面將結合說明書附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細說 明，其中
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖
具體實施例方式
實施例1
粘土釩礦原礦含V205品位0.84%，破碎至-3mm， 1.5升的槽式機械攪 拌擦洗機攪拌線速度2.3m/s。加水調漿，礦漿濃度50%，加入常見的六偏磷酸鈉、硅酸鈉、磷酸鹽、有機酸二元或三元低分子共聚物，或者加入中 國地質科學院成都礦產(chǎn)綜合利用研究所生產(chǎn)的礦泥分散抑制劑(巳同日申 報專利)1300克/噸原礦，擦洗20分鐘，篩分出+0.15mm品位0.37%的粗 粒級尾礦產(chǎn)率46%，離析15分鐘后，分離出品位0.49%的第一細粒級尾 礦產(chǎn)率21.5%，尾礦合計產(chǎn)率67.5%，品位0.41%，得到產(chǎn)率32.5%、品 位1.74%的第一釩精礦產(chǎn)品，釩的選礦回收率67.2%，釩的富集比為2.07。 實施例2
粘土釩礦原礦含V20s品位0.82%，破碎至-3mm， 1.5升的槽式機械攪 拌擦洗機攪拌線速度2.3m/s。加水調漿，礦漿濃度50%，不加藥直接擦洗 20分鐘，篩分出+0.043mm尾礦品位0.42%、產(chǎn)率44.44%， -0.043mm精 礦產(chǎn)率55.56%、品位1.14%，釩的選礦回收率77.24%，釩的富集比為1.39。 如先篩分出+0.15mm粗粒級尾礦，經(jīng)長時間沉降分離，也分不出第一細粒 級尾礦，得到的第一釩精礦品位更低。
實施例3
粘土釩礦原礦破碎篩分，去除約40X的-20 +3mm大顆粒尾礦，-3mm 原礦進入加藥擦洗作業(yè)，含V205品位1.37%。 80升的工業(yè)擦洗機攪拌轉 速600r/min，加水調漿，礦漿濃度60%，加入常見的六偏磷酸鈉、硅酸鈉、 磷酸鹽、有機酸二元或三元低分子共聚物，或者加入中國地質科學院成都 礦產(chǎn)綜合利用研究所生產(chǎn)的礦泥分散抑制劑(已同日申報專利)2300克/ 噸原礦，擦洗20分鐘，篩分出+0.15mm品位0.76%的粗粒級尾礦產(chǎn)率37.5 %，離析15分鐘后，分離出品位0.86%的第一細粒級尾礦產(chǎn)率22.5%， 尾礦合計產(chǎn)率59.5%，品位0.80%，得到產(chǎn)率40.5%、品位2.23%的第一 釩精礦產(chǎn)品，釩的加藥擦洗選礦回收率65.3%，釩的富集比為1.63。精礦 經(jīng)過氧化焙燒，濕法提釩，得到含量>99.5%的五氧化二釩產(chǎn)品，釩的冶 煉回收率達到82%。
實施例4
粘土釩礦原礦含V20s品位1.25%，破碎至-3mm。 1.5升的擦洗機攪拌 線速度2.3m/s。加水調漿，礦漿濃度50%，加入常見的六偏磷酸鈉、硅酸 鈉、磷酸鹽、有機酸二元或三元低分子共聚物，或者加入中國地質科學院 成都礦產(chǎn)綜合利用研究所生產(chǎn)的礦泥分散抑制劑(已同日申報專利)2500 克/噸原礦，擦洗20分鐘。篩分出+0.15mm品位0.63%的粗粒級尾礦產(chǎn)率 45.13%，離析15分鐘后，分離出品位0.89%的第一細粒級尾礦產(chǎn)率17.29 %，得到產(chǎn)率37.59%、品位2.16%的第一釩精礦產(chǎn)品。將粗粒級尾礦在 球磨機中磨礦至-200目55%，進入1.5升擦洗機，攪拌線速度2.3m/s，礦 漿濃度50%，加入礦泥分散抑制劑2000克/噸原礦，擦洗20分鐘，離析 15分鐘后，分離出品位0.45%、產(chǎn)率40.454%的第二細粒級尾礦，得到品
7位2.17%、產(chǎn)率4.68%的第二釩精礦產(chǎn)品。尾礦合計產(chǎn)率57.73%、品位 0.58%，釩精礦合計產(chǎn)率42.27%、品位2.16%，釩的選礦總回收率73.31 %，釩的富集比為1.73。 實施例5
參照說明書附圖1，本發(fā)明公開了一種適用于粘土釩礦的加藥擦洗選 礦富集方法，其步驟如下
a、 破碎和原礦篩分，采用破碎機將原礦破碎至-10 30mm粒級，篩 分出+2 5mm粒級；如+2 5mm粒級經(jīng)水沖洗后釩品位已接近或低于加 藥擦洗分出的尾礦，可視為尾礦直接除去，如釩品位較高，則繼續(xù)破碎至 -2 5mm 以下；
b、 攪拌，將破碎和篩分好的原礦在攪拌槽中加水調成礦漿濃度為35 70%的礦漿，所述的礦漿濃度是指礦漿中含原礦量的百分比；
c、 加藥擦洗，在礦漿中按每噸原礦計加入0.5 5Kg的礦泥分散抑制 劑，然后送入機械攪拌擦洗機中進行擦洗，使嵌布于石英、高嶺石等硬質 脈石礦物粒間、裂隙和孔洞中的伊利石、云母、褐鐵礦等含釩粘土礦物被 磨細解離出來，并被藥劑充分分散懸浮，同時清洗干凈石英、高嶺石等不 含釩礦物顆粒的表面并使之得到有效抑制，機械攪拌擦洗機的線速度為 l~16m/s，擦洗時間為5 40分鐘；
d、 礦漿篩分，用0.1 0.3mm粒級的篩將經(jīng)加藥擦洗后的礦漿篩分出 十0.1 0.3mm的粗粒級尾礦；
e、 分級，用分級離析設備分離出含釩較低的第一細粒級尾礦，并經(jīng)過 濾后得到礬含量較高的第一釩精礦產(chǎn)品。
對經(jīng)所述礦漿篩分步驟所篩分出的+0.1 0.3mm的粗粒級尾礦作下述 處理
1) 、磨礦，將所述粗粒級尾礦磨礦至-200目占20 70%;
2) 、 二次加藥擦洗，在經(jīng)磨礦步驟后的尾礦中按每噸原礦計加入0.5 5Kg礦泥分散抑制劑，再送入機械攪拌擦洗機中進行二次擦洗，機械攪拌 擦洗機的線速度為l~16m/s，擦洗時間為5 40分鐘；
3) 、 二次分級，用分級離析設備分離出含釩較低的第二細粒級尾礦， 并經(jīng)過濾后得到礬含量較高的第二釩精礦產(chǎn)品。礦漿濃度具體根據(jù)原礦粘 土礦物含量高低而定，粘土礦物含量低時礦漿濃度高些。所述的礦泥分散 抑制劑，是指對粘土礦泥有較強分散能力同時對石英、高嶺石有較強抑制 能力的有機或無機礦泥分散抑制劑，如常見的六偏磷酸鈉、硅酸鈉、磷酸 鹽、有機酸二元或三元低分子共聚物，或它們的復配組合。所述的機械攪 拌擦洗機，是指工業(yè)機型的槽式機械攪拌擦洗機，根據(jù)礦石擦洗處理量和 擦洗時間，多機組合形成連續(xù)攪拌擦洗作業(yè)，要求擦洗機線速度達到l~16m/s，以保證適當?shù)牟料磸姸?。所述的擦洗時間，是指礦槳在擦洗機中 的停留時間，隨著原礦粘土礦物含量高低及擦洗攪拌強度而進行調整，粘 土礦物含量高或擦洗強度低則擦洗時間較長，粘土礦物含量低或擦洗強度 高則擦洗時間較短。擦洗時間短時，釩精礦品位較高但回收率低，擦洗時 間過長，則釩精礦產(chǎn)品產(chǎn)率大品位較低，擦洗時間通常為5 40分鐘，綜 合考慮釩精礦產(chǎn)品品位和回收率來確定最佳的擦洗時間。所述的分級離析 設備，是指斜板分級機、斜管式分級機、平流式分級機、螺旋分級機、濃 密機等其中一種設備或兩種以上設備的組合。所述磨礦是指采用球磨機、 或棒磨機、或自磨機等對礦石進行研磨。所述的破碎機是指各種形式的工 業(yè)破碎機，例如顎式破碎機。
本發(fā)明不限于上述實施方式，根據(jù)上述實施例的描述，本領域的普通 技術人員還可作出一些顯而易見的改變，但這些改變均應落入本發(fā)明權利 要求的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1、一種適用于粘土釩礦的加藥擦洗選礦富集方法，其特征在于步驟如下a、破碎和原礦篩分，采用破碎機將原礦破碎至-10～30mm粒級，篩分出+2～5mm粒級；如+2～5mm粒級經(jīng)水沖洗后釩品位已接近或低于加藥擦洗分出的尾礦，可視為尾礦直接除去，如釩品位較高，則繼續(xù)破碎至-2～5mm以下；b、攪拌調漿，將破碎和篩分好的原礦在攪拌槽中加水調成礦漿濃度為35～70％的礦漿，所述的礦漿濃度是指礦漿中含原礦量的百分比；c、加藥擦洗，在礦漿中加入按每噸原礦中加入0.5～5Kg的礦泥分散抑制劑，然后送入機械攪拌擦洗機中進行擦洗，使嵌布于石英、高嶺石等硬質脈石礦物粒間、裂隙和孔洞中的伊利石、云母、褐鐵礦等含釩粘土礦物被磨細解離出來，并被藥劑充分分散懸浮，同時清洗干凈石英、高嶺石等不含釩礦物顆粒的表面并使之得到有效抑制，機械攪拌擦洗機的線速度為1～16m/s，擦洗時間為5～40分鐘；d、礦漿篩分，用0.1～0.3mm粒級的篩將經(jīng)加藥擦洗后的礦漿篩分出+0.1～0.3mm的粗粒級尾礦；e、分級，用分級離析設備分離出含釩較低的第一細粒級尾礦，并經(jīng)過濾后得到礬含量較高的第一釩精礦產(chǎn)品。
2、 根據(jù)權利要求1所述的適用于粘土釩礦的加藥擦洗選礦富集方法， 其特征在于對經(jīng)所述礦漿篩分步驟所篩分出的+0.1 0.3mm的粗粒級尾 礦作下述處理1) 、磨礦，將所述粗粒級尾礦磨礦至-200目占20 70%;2) 、 二次加藥擦洗，在經(jīng)磨礦步驟后的尾礦中按每噸原礦計加入0.5 5Kg礦泥分散抑制劑，再送入機械攪拌擦洗機中進行二次擦洗，機械攪拌 擦洗機的線速度為l-16m/s，擦洗時間為5 40分鐘； —3) 、 二次分級，用分級離析設備分離出含釩較低的第二細粒級尾礦， 并經(jīng)過濾后得到礬含量較高的第二釩精礦產(chǎn)品。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的適用于粘土釩礦的加藥擦洗選礦富集方 法，其特征在于所述的礦泥分散抑制劑，是指現(xiàn)有的對粘土礦泥有較強 分散能力同時對石英、高嶺石有較強抑制能力的有機或無機礦泥分散抑制 劑。
4、 根據(jù)權利要求3所述的適用于粘土釩礦的加藥擦洗選礦富集方法， 其特征在于其特征在于所述礦泥分散抑制劑為常見的六偏磷酸鈉、硅酸 鈉、磷酸鹽、有機酸二元或三元低分子共聚物。
5、 根據(jù)權利要求1或2所述的適用于粘土釩礦的加藥擦洗選礦富集方 法，其特征在于所述的機械攪拌擦洗機，是指工業(yè)機型的槽式機械攪拌 擦洗機。
6、 根據(jù)權利要求1或2所述的適用于粘土釩礦的加藥擦洗選礦富集方 法，其特征在于所述的擦洗時間，是指礦衆(zhòng)在擦洗機中的停留時間。
7、 根據(jù)權利要求1或2所述的適用于粘土釩礦的加藥擦洗選礦富集方 法，其特征在于所述的分級離析設備，是指斜板分級機、斜管式分級機、 平流式分級機、螺旋分級機或濃密機中其中一種設備或兩種以上設備的組合。
8、 根據(jù)權利要求1或2所述的適用于粘土釩礦的加藥擦洗選礦富集方法，其特征在于所述磨礦是指采用球磨機、或棒磨機、或自磨機對礦石 進行研磨。
9、 根據(jù)權利要求1或2所述的適用于粘土釩礦的加藥擦洗選礦富集方法，其特征在于所述的破碎機是指各種形式的工業(yè)破碎機。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種適用于粘土釩礦的加藥擦洗選礦富集方法，其采用了a.破碎和原礦篩分，b.攪拌調漿，c.加藥擦洗，d.礦漿篩分和e.分級等幾個步驟，對采用本方法得到的釩精礦進行濕法冶煉提釩，能使低品位含釩粘土礦成為可開發(fā)利用的資源，可有效提高濕法提釩的回收率，并能顯著降低濕法提釩所需酸堿等各種輔助材料的消耗和生產(chǎn)成本，減少了粘土型釩礦提釩對環(huán)境的污染。
文檔編號B03B7/00GK101537394SQ200910059090
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月27日 優(yōu)先權日2009年4月27日
發(fā)明者劉亞川, 劉厚明, 廖祥文, 楊進忠, 毛益林, 王秀芬, 陳曉青 申請人:中國地質科學院礦產(chǎn)綜合利用研究所