二氧化鈦精礦的制造方法
【專利摘要】由低品位的二氧化鈦礦石以低成本制造二氧化鈦被濃縮為高濃度后的高品位精礦。當(dāng)對(duì)粉狀的二氧化鈦礦石依次實(shí)施反浮游選礦(A)和浮游選礦(B)時(shí)，在反浮游選礦(A)中，添加陽(yáng)離子捕收劑和淀粉，并且在pH已調(diào)節(jié)為10以上的水溶液中對(duì)精礦進(jìn)行沉降分離，在浮游選礦(B)中，添加陰離子捕收劑、氫氟酸和起泡劑，并且在pH已調(diào)節(jié)為2～3的水溶液中對(duì)精礦進(jìn)行浮游分離。優(yōu)選地，作為反浮游選礦(A)-浮游選礦(B)的前工序，對(duì)經(jīng)過(guò)粒度調(diào)節(jié)(F)得到的粉狀的二氧化鈦礦石依次實(shí)施重力選礦(G)和磁力選礦(H)，作為反浮游選礦(A)-浮游選礦(B)的后工序，對(duì)在浮游選礦(B)中浮游分離后的精礦依次實(shí)施重力選礦(C)、干燥處理(D)和磁力選礦(E)。
【專利說(shuō)明】二氧化鈦精礦的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于通過(guò)對(duì)二氧化鈦礦石進(jìn)行選礦(benefication)而得到二氧化鈦的濃度提高后的精礦、優(yōu)選二氧化鈦(titanium dioxide)被濃縮為高濃度后的高品位精礦(high grade concentrate)的二氧化鈦精礦的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)制品中使用的金屬鈦、二氧化鈦是由對(duì)金紅石礦等二氧化鈦礦石(天然礦石)進(jìn)行選礦而將二氧化鈦濃縮為高濃度后的精礦來(lái)制造。
[0003]作為用于通過(guò)對(duì)二氧化鈦礦石進(jìn)行選礦而得到使二氧化鈦濃縮后的精礦的現(xiàn)有技術(shù)，例如有以下技術(shù)。
[0004](I)將重力選礦(gravity concentration)、磁力選礦(magnetic separation)、靜電選礦(electrostatic separation)等組合對(duì)礦石中的脈石成分(石英、磁鐵礦、獨(dú)居石、鋯石等)進(jìn)行分離除去的方法(例如，非專利文獻(xiàn)I)。
[0005](2)將主要用于除去鐵的酸浸法(acid leaching)和用于形成TiO2-礦渣的高溫還原組合而成的化學(xué)方法(例如專利文獻(xiàn)I)。
[0006](3)將磁力選礦、浮游選礦、靜電選礦、高溫還原等組合而成的方法(例如專利文獻(xiàn)2) ο
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特表2009-511755號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)昭55-59853號(hào)公報(bào)
[0011]非專利文獻(xiàn)
[0012]非專利文獻(xiàn)1:工業(yè)技術(shù)院公害資源研究所富田堅(jiān)二著、“非金屬礦物的選礦法”、社團(tuán)法人窯業(yè)協(xié)會(huì)、1974年7月10日、p.193-197

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明所要解決的問(wèn)題
[0014]但是，上述現(xiàn)有技術(shù)中(I)、(3)的方法存在提高精礦的二氧化鈦濃度是有限的、難以得到高品位的二氧化鈦精礦的問(wèn)題。特別是，對(duì)于巴西米納斯吉拉斯州出產(chǎn)的金紅石礦而目，由于共生有監(jiān)晶石(SiO2.Al2O3),因此,用現(xiàn)有方法很難得到聞品位精礦。另外，
(2)、(3)的方法中，廉價(jià)地提高精礦的二氧化鈦濃度是有限的。
[0015]因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠以低成本由低品位的二氧化鈦礦石得到二氧化欽的濃度提聞后的精礦、優(yōu)選能夠以低成本得到二氧化欽濃縮至聞濃度后的聞品位精礦的二氧化鈦精礦的制造方法。
[0016]用于解決問(wèn)題的方法
[0017]本發(fā)明人為了解決上述問(wèn)題，對(duì)僅利用物理的選礦能夠以低成本得到高品位精礦(h1gh grade concentrate)的方法反復(fù)進(jìn)行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在特定條件下對(duì)粉狀的二氧化鈦礦石依次實(shí)施反浮游選礦(reverse flotat1on)和浮游選礦(flotat1on),更優(yōu)選在該反浮游選礦+浮游選礦的工序前后以特定方式組合粒度調(diào)節(jié)、重力選礦(grav1tyconcentrat1on)、磁力選礦(magnet1c separat1on)等工序，能夠由低品位的二氧化鈦礦石得到二氧化鈦被濃縮為高濃度后的高品位精礦，特別是也能夠由共生有藍(lán)晶石的低品位的二氧化鈦礦石得到高品位精礦。
[0018]本發(fā)明基于上述見(jiàn)解而完成，其主旨如下。
[0019][1] 一種二氧化鈦精礦的制造方法，其為用于對(duì)二氧化鈦礦石進(jìn)行選礦而得到提高二氧化鈦的濃度后的精礦的方法，其特征在于，
[0020]當(dāng)對(duì)粉狀的二氧化鈦礦石依次實(shí)施反浮游選礦(A)和浮游選礦(B)時(shí)，
[0021]在反浮游選礦㈧中，添加陽(yáng)離子捕收劑和淀粉，并且在pH已調(diào)節(jié)為10以上的水溶液中對(duì)精礦進(jìn)行沉降分離，
[0022]在浮游選礦⑶中，添加陰離子捕收劑、氫氟酸和起泡劑，并且在PH已調(diào)節(jié)為2-3的水溶液中對(duì)精礦進(jìn)行浮游分離。
[0023][2]如上述[1]所述的二氧化鈦精礦的制造方法，其特征在于，對(duì)在浮游選礦(B)中浮游分離后的精礦依次實(shí)施重力選礦(C)、干燥處理(D)和磁力選礦(E)。
[0024][3]如上述[2]所述的二氧化鈦精礦的制造方法，其特征在于，在磁力選礦(E)中，進(jìn)行8000高斯以上的干式強(qiáng)磁力選礦。
[0025][4]如上述[1]-[3]中任一項(xiàng)所述的二氧化鈦精礦的制造方法，其特征在于，對(duì)經(jīng)過(guò)粒度調(diào)節(jié)(F)得到的粉狀的二氧化鈦礦石依次實(shí)施重力選礦(G)和磁力選礦(H)，然后，依次實(shí)施反浮游選礦(A)和浮游選礦(B)。
[0026][5]如上述[4]所述的二氧化鈦精礦的制造方法，其特征在于，在粒度調(diào)節(jié)(F)中，進(jìn)行二氧化鈦礦石的粉碎處理和分級(jí)處理，得到粉狀的二氧化鈦礦石。
[0027][6]如上述[4]或[5]所述的二氧化鈦精礦的制造方法，其特征在于，對(duì)經(jīng)過(guò)重力選礦(G)后的精礦實(shí)施粒度調(diào)節(jié)(1)，然后實(shí)施磁力選礦(H)。
[0028][7]如上述[2]-[6]中任一項(xiàng)所述的二氧化鈦精礦的制造方法，其特征在于，在重力選礦(C)及重力選礦(G)中，進(jìn)行利用搖床式選礦機(jī)的選礦、利用螺旋選礦機(jī)的選礦、利用跳汰式選礦機(jī)的選礦中的一種以上的選礦。
[0029][8]如上述[1]-[7]中任一項(xiàng)所述的二氧化鈦精礦的制造方法，其特征在于，二氧化鈦礦石為金紅石礦。
[0030][9]如上述[1]-[8]中任一項(xiàng)所述的二氧化鈦精礦的制造方法，其特征在于，得到二氧化鈦含量為90質(zhì)量％以上的二氧化鈦精礦。
[0031]發(fā)明效果
[0032]根據(jù)本發(fā)明，能夠由低品位的二氧化鈦礦石得到二氧化鈦被濃縮為高濃度后的高品位精礦，而且，由于不使用化學(xué)精制技術(shù)/熱精制技術(shù)，因此能夠以低成本實(shí)施。因此，即使是由巴西米納斯吉拉斯州產(chǎn)的共生有藍(lán)晶石(kyan1te) (S1O2.Al2O3)的金紅石礦(rut 1 1e)也能夠以低成本得到二氧化鈦被濃縮為高濃度后的高品位精礦。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0033]圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的處理流程的說(shuō)明圖。
[0034]圖2是表示本發(fā)明的更具體的實(shí)施方式的處理流程的一部分的說(shuō)明圖。
[0035]圖3是表示本發(fā)明的更具體的實(shí)施方式的處理流程的一部分(接圖2的處理流程)的說(shuō)明圖。
[0036]圖4是表示本發(fā)明的更具體的實(shí)施方式的處理流程的一部分(接圖3的處理流程)的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]本發(fā)明的二氧化鈦精礦的制造方法是用于對(duì)二氧化鈦礦石進(jìn)行選礦而得到二氧化鈦被濃縮后的精礦的方法，以在特定條件下對(duì)粉狀的二氧化鈦礦石依次實(shí)施反浮游選礦
(A)和浮游選礦(B)為基礎(chǔ)。另外，優(yōu)選進(jìn)行如下工序:(I)作為反浮游選礦(A)-浮游選礦
(B)的前工序，對(duì)經(jīng)過(guò)粒度調(diào)節(jié)(F)得到的粉狀的二氧化鈦礦石依次實(shí)施重力選礦(G)和磁力選礦(H)(然后，依次實(shí) 施反浮游選礦(A)和浮游選礦(B)) ；(2)作為反浮游選礦(A)-浮游選礦(B)的后工序，對(duì)在浮游選礦(B)中浮游分離出的精礦依次實(shí)施重力選礦(C)、干燥處理(D)和磁力選礦(E);等。
[0038]在本發(fā)明中，精礦是指，為了得到二氧化鈦被濃縮后的精礦(制品)而在各工序中進(jìn)行處理或分離的“含二氧化鈦的礦物”。
[0039]對(duì)于本發(fā)明中作為選礦對(duì)象的二氧化鈦礦石(titanium dioxide ore),作為代表例，可列舉金紅石礦(rutile),除此之外,例如有銳鈦礦(anatase)、板鈦礦(brookite)等，可以使用它們的一種以上。另外，特別是巴西米納斯吉拉斯州產(chǎn)的共生有藍(lán)晶石(kyanite)(SiO2.Al2O3)的金紅石礦難以得到高品位的二氧化鈦精礦，但即使是這樣的金紅石礦也能夠作為選礦對(duì)象。在該金紅石礦出產(chǎn)的地區(qū)，主要分布有變質(zhì)巖的片麻巖、片巖，金紅石礦床包含貫穿到它們里面的偉晶巖脈。該礦床是偉晶巖風(fēng)化、金紅石濃縮后的風(fēng)化殘留型。金紅石的粒度構(gòu)成中，0.5-0.045mm為約80質(zhì)量％，從粒度約0.15mm起金紅石的單體分離變得顯著。
[0040]一般而言，金紅石礦等二氧化鈦礦石(天然礦物)的TiO2含量為2質(zhì)量％以下，本發(fā)明的目的在于由這樣的TiO2含量的二氧化鈦礦石得到TiO2被高度濃縮后的精礦(優(yōu)選TiO2含量為90質(zhì)量％以上、更優(yōu)選為95質(zhì)量％以上的精礦)。另外，從制造成本、處理效率等方面考慮，優(yōu)選在本發(fā)明中作為原料使用的二氧化鈦礦石(天然礦物)的TiO2含量為0.5質(zhì)量％以上。
[0041]在本發(fā)明的一系列工序中被分離除去的礦石的脈石成分例如是石英(SiO2)、藍(lán)晶石(SiO2.Al2O3)、錯(cuò)石(zircon) (ZrSiO4)、獨(dú)居石((Ce.Th)PO4)、石槽石(3Fe0.Al2O3.3Si02)、鋁土礦(Al2O3.3H20)等，這些脈石成分被分離除去的結(jié)果是得到了TiO2被高度濃縮后的精礦。
[0042]圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的處理流程。在該實(shí)施方式中，對(duì)礦石(原礦)依次進(jìn)行粒度調(diào)節(jié)(F)、重力選礦(G)、粒度調(diào)節(jié)(I)、磁力選礦(H)、反浮游選礦(A)、浮游選礦(B)、重力選礦(C)、干燥處理(D)、磁力選礦(E)的處理，得到高品位的二氧化鈦精礦。
[0043]作為最初工序的粒度調(diào)節(jié)(F)中，對(duì)原礦(原料礦石)實(shí)施分級(jí)和破碎/粉碎處理，礦石被調(diào)節(jié)為適合選礦的粒度。在此，也可以兼帶分級(jí)地進(jìn)行礦石的清洗(水洗)。通常，優(yōu)選該粒度調(diào)節(jié)(F)中的分級(jí)以2階段以上進(jìn)行，最終的分級(jí)使用作為濕式分級(jí)機(jī)的旋風(fēng)分離器。另外，在該粒度調(diào)節(jié)(F)中，優(yōu)選將礦石調(diào)節(jié)為Imm以下(優(yōu)選0.020mm以上且Imm以下)的粒度。
[0044]重力選礦(G)是對(duì)經(jīng)過(guò)上述粒度調(diào)節(jié)(F)得到的粉狀的二氧化鈦礦石實(shí)施的工序，其目的在于分離除去低比重礦物。作為重力選礦機(jī)，可以使用搖床式選礦機(jī)、跳汰式選礦機(jī)(jig concentrator)、螺旋選礦機(jī)(spiral concentrator)等,但特別優(yōu)選利用離心重力的螺旋選礦機(jī)。
[0045]粒度調(diào)節(jié)(I)根據(jù)需要實(shí)施，對(duì)在上述重力選礦(G)選出的精礦進(jìn)一步實(shí)施分級(jí)和粉碎處理，由此進(jìn)行微?；?，并調(diào)節(jié)為更適合選礦(反浮游選礦(A)及浮游選礦(B))的粒度。在該粒度調(diào)節(jié)(I)中，優(yōu)選將礦石調(diào)節(jié)為0.25mm以下(優(yōu)選0.020mm以上且0.25mm以下)的粒度。另外，該工序中的分級(jí)也優(yōu)選使用作為濕式分級(jí)機(jī)的旋風(fēng)分離器。
[0046]對(duì)經(jīng)過(guò)上述重力選礦(G)或粒度調(diào)節(jié)(I)后的精礦實(shí)施磁力選礦(H)，除去主要的鐵氧化物(磁性物)。該磁力選礦優(yōu)選使用濕式磁力選礦機(jī)。
[0047]對(duì)經(jīng)過(guò)上述 磁力選礦(H)后的精礦依次實(shí)施反浮游選礦(A)和浮游選礦(B)。反浮游選礦工序(A)的主要目的在于基本完全地除去石英成分的殘留部分，繼而進(jìn)行的浮游選礦(B)的主要目的在于分離除去包含藍(lán)晶石、鋯石的脈石成分。
[0048]在反浮游選礦㈧中，添加陽(yáng)離子捕收劑和淀粉，并且在pH已調(diào)節(jié)為10以上的水溶液中對(duì)精礦進(jìn)行沉降分離。在該反浮游選礦中，將脈石成分作為浮游物(浮渣)進(jìn)行分離，并將精礦作為沉降物(沉渣)進(jìn)行回收，因此，將應(yīng)作為浮游物而分離除去的脈石成分的表面變?yōu)槭杷?，且添加用于產(chǎn)生氣泡的陽(yáng)離子捕收劑和將精礦變成親水性以易于沉降的淀粉。含有大量重元素的礦物容易與淀粉結(jié)合，在結(jié)合的狀態(tài)下成為親水性，氣泡難以附著，因此容易沉降。另外，為了使各礦物粒子分散而抑制脈石成分的聚集、沉降，將水溶液的pH調(diào)節(jié)為10以上。
[0049]作為陽(yáng)離子捕收劑(cationic collector),特別優(yōu)選單氨基類捕收劑、二氨基類捕收劑等氨基類捕收劑，其中最優(yōu)選單氨基類捕收劑(例如商品名“EDA3”，Clariant
S.A.公司制)。添加量?jī)?yōu)選約200g/t-約300g/t(g/t:被處理物的固體成分每I噸的添加量。下同)。如果添加量少，則由添加帶來(lái)的效果小，另一方面，如果過(guò)多，則精礦容易浮游。
[0050]另外，淀粉的添加量?jī)?yōu)選約300g/t-約600g/t。如果添加量少，則由添加帶來(lái)的效果小，另一方面，如果過(guò)多，則脈石成分容易沉降。
[0051]如果進(jìn)行反浮游選礦(A)的水溶液的pH低于10，則會(huì)阻礙脈石成分的分散。另一方面，即使PH超過(guò)11，對(duì)脈石成分的分散也不會(huì)帶來(lái)大的變化，而pH調(diào)節(jié)劑的使用量增加，因此，為了抑制PH調(diào)節(jié)劑的使用量，優(yōu)選以pH約11為上限。通常，作為pH調(diào)節(jié)劑，添加氫氧化鈉等堿。
[0052]在浮游選礦(B)中，添加陰離子捕收劑(anionic collector)、氫氟酸和起泡劑，并且在pH已調(diào)節(jié)為2-3的水溶液中對(duì)精礦進(jìn)行浮游分離。在該浮游選礦中，將精礦作為浮游物(浮渣)進(jìn)行回收，將脈石成分作為沉降物(沉渣)進(jìn)行分離，因此，為了在精礦與其他重礦物(脈石成分)的分離中具有選擇性，添加陰離子捕收劑，并且添加用于吸附在應(yīng)分離除去的脈石成分的表面而使其具有親水性的氫氟酸(抑制劑)，還添加用于產(chǎn)生氣泡的起泡劑。另外，為了促進(jìn)陰離子捕收劑的吸附而確保精礦的浮游性，將水溶液的PH調(diào)節(jié)為2-3。
[0053]作為陰離子捕收劑，特別優(yōu)選膦酸類捕收劑(例如商品名“Flotinor 1683 ”，Clariant S.A.制)。添加量?jī)?yōu)選約150g/t-約200g/t。如果添加量少,則由添加帶來(lái)的效果小，另一方面，如果過(guò)多，則精礦以外的重礦物(脈石成分)容易浮游。
[0054]另外，作為氫氟酸，例如優(yōu)選氟化氫、氫氟酸鹽等，可以使用它們的一種以上。添加量?jī)?yōu)選約600g/t-約1000g/t。如果添加量少，則由添加帶來(lái)的效果小，另一方面，如果過(guò)多，則可能會(huì)抑制精礦的浮游。
[0055]作為起泡劑，特別優(yōu)選石油類起泡劑(商品名“MIBC”，V工 >石油公司制)、合成醇類起泡劑(商品名“AER0FR0TH65”，Cytec公司制)等，可以使用它們的一種以上。添加量?jī)?yōu)選約lg/t-約2g/t。如果添加量少，則由添加帶來(lái)的效果小，另一方面，如果過(guò)多，則精礦以外的其他礦物(脈石成分)容易浮游。
[0056]如果進(jìn)行浮游選礦⑶的水溶液的pH低于2，則捕收劑的吸附容易減少，另一方面，如果PH超過(guò)3，則精礦以外的其他礦物(脈石成分)容易浮游。通常，作為pH調(diào)節(jié)劑，添加酸(鹽酸溶液等)。
[0057]另外，由于在浮游選礦(B)的沉降物中含有少量的TiO2，因此，可以將其回收并再次投入到浮游選礦(B)系統(tǒng)中。
[0058]反浮游選礦(A)及浮游選礦(B)中使用的浮游選礦機(jī)有阿基泰爾型浮游選礦機(jī)、丹佛A型浮游選礦機(jī)等，可以使用任意一種。在通常的浮游選礦機(jī)中，在向裝入含礦物的水溶液(漿料)的處理槽中壓入空氣的同時(shí)用葉輪等攪拌裝置進(jìn)行攪拌，由此使礦物與空氣(氣泡)混合，并使氣泡附著到一部分礦物上，作為浮渣進(jìn)行浮游分離，使殘留部分的礦物作為沉洛沉降。
[0059]對(duì)通過(guò)上述浮游選礦(B)得到的精礦(浮渣)實(shí)施重力選礦(C)，其目的在于對(duì)在浮游選礦(B)中未分離除去的主要是藍(lán)晶石、鋯石等脈石成分進(jìn)行分離除去。通常，作為重力選礦機(jī)，使用振動(dòng)搖床(例如杰姆斯型搖床、威爾弗萊型搖床等)，在該重力選礦(C)這樣以細(xì)粒礦物為對(duì)象的情況下，特別優(yōu)選振動(dòng)搖床中的杰姆斯型搖床。
[0060]在干燥處理(D)中，對(duì)在上述重力選礦(C)中回收的精礦進(jìn)行干燥處理。該干燥處理(D)為了容易進(jìn)行下一工序的磁力選礦而進(jìn)行，一般而言，強(qiáng)磁力選礦機(jī)為干式規(guī)格。在該干燥處理中，通常使精礦干燥至水分量為約I質(zhì)量％-約2質(zhì)量％。作為干燥機(jī)，可以使用旋轉(zhuǎn)式干燥機(jī)等。
[0061]對(duì)在干燥處理(D)中干燥后的精礦實(shí)施磁力選礦(E)。該磁力選礦(E)的目的主要在于分離除去獨(dú)居石，優(yōu)選以8000高斯以上的磁力進(jìn)行干式強(qiáng)磁力選礦。一般而言，如果磁力低于8000高斯，則難以除去獨(dú)居石。另外,一般的磁力選礦機(jī)的磁力以約10000高斯為上限。
[0062]通過(guò)該磁力選礦(E)，能夠得到作為非磁性物的、TiO2含量為90質(zhì)量％以上(優(yōu)選95質(zhì)量％以上)的二氧化鈦精礦。
[0063]一般而言，對(duì)于二氧化鈦礦石中共生有藍(lán)晶石(SiO2.Al2O3)的金紅石礦，藍(lán)晶石與二氧化鈦的分離非常難，但根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)組合特定條件的反浮游選礦(A)和浮游選礦(B)，更優(yōu)選通過(guò)在該反浮游選礦(A) +浮游選礦(B)的工序的前后以特定方式組合粒度調(diào)節(jié)、重力選礦、磁力選礦等工序，能夠高效地分離除去包含藍(lán)晶石在內(nèi)的脈石成分，能夠得到高品位的二氧化鈦精礦。
[0064]圖2-圖4示出了本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】的處理流程。以下，針對(duì)該具體的實(shí)施方式，依次對(duì)工序進(jìn)行說(shuō)明。
[0065]粒度調(diào)節(jié)(F)
[0066]如圖2所示，將規(guī)定粒度(例如IOOmm以下)的礦石(原礦)通過(guò)振動(dòng)送料器25裝入規(guī)定篩孔(例如篩孔20mm)的鼓式洗滌機(jī)20，用該鼓式洗滌機(jī)20進(jìn)行水洗并分級(jí)，將篩下(undersize)的礦石(例如_20mm)送到作為下一工序的篩22。另一方面,將篩上(oversize)的礦石(例如+20mm)用包含圓錐破碎機(jī)等的破碎機(jī)21進(jìn)行粉碎,并再次裝入鼓式洗滌機(jī)20。另外，鼓式洗滌機(jī)20還發(fā)揮用水拆解礦石的作用。
[0067]將鼓式洗滌機(jī)20中的上述篩下的礦石(例如-20mm)送入篩孔更小的篩22 (例如篩孔Imm)，將篩下的礦石(例如-1mm)送入作為下一工序的旋風(fēng)分離器24。將篩上的礦石(例如+ Imm)用濕式粉碎機(jī)23再次粉碎后，用篩22再次篩分。作為濕式粉碎機(jī)23，可以使用球磨機(jī)、棒 磨機(jī)、振動(dòng)磨機(jī)等。將篩22的篩下的礦石(例如-1mm)用作為濕式分級(jí)機(jī)的旋風(fēng)分離器24進(jìn)行分級(jí)，以規(guī)定粒徑(例如0.020mm)為分級(jí)點(diǎn)分離出微粉成分(例如-0.020mm)。這樣分離除去微粉成分是為了除去礦石中的粘土成分。該利用第一段的旋風(fēng)分離器24的分級(jí)通過(guò)入側(cè)壓力(例如lkg/cm2)進(jìn)行控制，含有大量氧化鋁(Al2O3)、硅石(SiO2)的泥土成分作為溢流水排出到系統(tǒng)外，并作為尾礦(tailing)進(jìn)行處理。
[0068]重力選礦(G)
[0069]將經(jīng)過(guò)上述利用旋風(fēng)分離器24的分級(jí)后的規(guī)定粒度(例如0.020-Imm)的礦石如圖3所示利用兩段的重力選礦機(jī)30、31分離成精礦C(concentrate)、中間物M(middling)、尾礦T (tailing)。重力選礦機(jī)有搖床式、跳汰方式等，特別優(yōu)選利用離心重力的螺旋選礦機(jī)。在本實(shí)施方式中，第一段使用粗選用的螺旋選礦機(jī)，第二段使用低品位用螺旋選礦機(jī)和中品位用螺旋選礦機(jī)，以如圖所示的精礦C、中間物M、尾礦T的流程，得到送入下一工序的精礦。廢棄的尾礦主要是粘土和石英。
[0070]粒度調(diào)節(jié)(I)
[0071]通過(guò)上述重力選礦(G)選出的精礦(礦石)用作為濕式分級(jí)機(jī)的旋風(fēng)分離器40 (第二段的旋風(fēng)分離器)進(jìn)行分級(jí)，以規(guī)定粒徑(例如0.25mm)為分級(jí)點(diǎn)，分離出粗粒成分(例如+ 0.25mm)。該利用第二段的旋風(fēng)分離器40的分級(jí)通過(guò)入側(cè)壓力(lkg/cm2)進(jìn)行控制，將細(xì)粒(例如-0.25mm)的精礦送入作為下一工序的磁力選礦(H)。將粗粒(例如+0.25mm)的精礦用濕式粉碎機(jī)41粉碎后，用作為濕式分級(jí)機(jī)的第三段的旋風(fēng)分離器42進(jìn)行分級(jí)，以規(guī)定粒徑(例如0.020mm)為分級(jí)點(diǎn)，分離出微粉成分(例如-0.020mm)。另一方面，將粗粒(例如+ 0.020mm)的精礦再循環(huán)至第二段的旋風(fēng)分離器40。
[0072]磁力選礦(magneticseparation)(H)
[0073]將經(jīng)過(guò)上述粒度調(diào)節(jié)(I)的利用旋風(fēng)分離器40的分級(jí)后的規(guī)定粒度(例如
0.020-0.25mm)的精礦利用濕式磁力選礦機(jī)50進(jìn)行磁力選別。在此，使用具備具有例如約1000高斯的磁力的鼓型永磁鐵的濕式磁力選礦機(jī)，通過(guò)磁力選礦分離成磁性物和非磁性物。廢棄的磁性物主要是具有強(qiáng)磁性的鐵氧化物，非磁性物作為精礦進(jìn)行回收。
[0074]反浮游選礦(A)-浮游選礦(B)[0075]將通過(guò)上述磁力選礦(H)分離后的精礦(非磁性物)如圖4所示積存于調(diào)節(jié)池IlaUlb中，在此進(jìn)行用于反浮游選礦的成分調(diào)節(jié)(水、添加劑的添加等)。如前所述，該反浮游選礦中，將脈石成作為浮游物(浮渣)進(jìn)行分離，并將精礦作為沉降物(沉渣)進(jìn)行回收，因此，添加用于吸附到應(yīng)作為浮游物分離除去的脈石成分的表面而使疏水性和氣泡性提高的陽(yáng)離子捕收劑，并且添加用于使精礦成為親水性而容易沉降的淀粉。另外，為了促進(jìn)礦物粒子群的分散，將水溶液的PH調(diào)節(jié)為10以上(優(yōu)選11以下)。
[0076]將用調(diào)節(jié)池Ila和調(diào)節(jié)池Ilb進(jìn)行成分調(diào)節(jié)后的精礦(漿料)送入浮游選礦機(jī)10進(jìn)行反浮游選礦，將主要由石英構(gòu)成的脈石成分作為浮游物(浮渣)分離除去(廢棄)，并將精礦作為沉降物(沉渣)進(jìn)行回收。
[0077]將通過(guò)反浮游選礦(A)回收后的精礦(沉降物)積存于調(diào)節(jié)池13a、13b中，在此進(jìn)行用于浮游選礦的成分調(diào)節(jié)(水、添加劑的添加等)。如前所述，在該浮游選礦中，將精礦作為浮游物(浮渣)進(jìn)行回收，將脈石成分作為沉降物(沉渣)進(jìn)行分離，因此，添加用于對(duì)精礦和其他重礦物(脈石成分)維持選擇性的陰離子捕收劑，并且添加用于吸附在應(yīng)分離除去的脈石成分的表面而成為親水性的氫氟酸(抑制劑)，還添加用于產(chǎn)生氣泡的起泡劑。另外，為了確保精礦的浮游性，將水溶液的PH調(diào)節(jié)為2-3。
[0078]將用調(diào)節(jié)池13a和調(diào)節(jié)池13b進(jìn)行成分調(diào)節(jié)后的精礦(漿料)送入浮游選礦機(jī)12進(jìn)行浮游選礦，將主要由藍(lán)晶石、鋯石構(gòu)成的脈石成分作為沉降物(沉渣)進(jìn)行分離除去(廢棄)，并將浮游物(浮渣)作為精礦進(jìn)行回收。
[0079]另外，浮游選礦機(jī)有阿基泰爾(Agitair)型浮游選礦機(jī)、丹佛(Denver)A型浮游選礦機(jī)等，在反浮游選礦(A)、浮游選礦(B)中，可以使用任意一種選礦機(jī)。利用濃縮機(jī)對(duì)沉降物(沉渣)進(jìn)行沉降處理，利用脫水單元(脫水篩等)進(jìn)行脫水處理。另外，將利用濃縮機(jī)處理后的溢流水作為工藝用水進(jìn)行再循環(huán)。在圖4中，14為脫水篩。
[0080]重力選礦(C )
[0081]將通過(guò)上述浮游選礦(B)回收后的精礦(浮渣)送入作為重力選礦機(jī)的振動(dòng)搖床60,進(jìn)一步分離成精礦和尾礦。通常,作為振動(dòng)搖床60,使用杰姆斯型搖床(James Table)。
[0082]干燥處理(D)
[0083]將通過(guò)上述重力選礦(C)回收后的精礦利用旋轉(zhuǎn)式干燥機(jī)等干燥機(jī)70進(jìn)行干燥處理。
[0084]磁力選礦(E)
[0085]將通過(guò)上述干燥處理(D)干燥后的精礦利用干式強(qiáng)磁力磁選機(jī)80進(jìn)行選別，得到作為非磁性物的精礦。作為干式強(qiáng)磁力磁選機(jī)80，優(yōu)選稀土輥式磁選機(jī)。
[0086]經(jīng)過(guò)以上各工序，能夠得到TiO2含量為90質(zhì)量％以上(優(yōu)選95質(zhì)量％以上)的二氧化鈦精礦。
[0087]在本發(fā)明中，反浮游選礦㈧和浮游選礦⑶以外的工序是任意的，例如，可以根據(jù)需要將圖1及圖2至圖4所示的各種工序適當(dāng)組合來(lái)實(shí)施。另外，在圖1和圖2至圖4的實(shí)施方式中，可以省略重力選礦(G)、粒度調(diào)節(jié)(I)及磁力選礦(H)，對(duì)經(jīng)過(guò)粒度調(diào)節(jié)(F)后的礦石依次實(shí)施反浮游選礦(A)和浮游選礦(B)?；蛘撸趫D1及圖2至圖4的實(shí)施方式中，可以省略重力選礦(C)、干燥處理(D)及磁力選礦(E)，取而代之，將反浮游選礦(A)和浮游選礦(B)重復(fù)進(jìn)行2次以上。即，可以采用下述(I)-(3)這樣的實(shí)施方式。另外，在下述(I)、(3)的實(shí)施方式中的粒度調(diào)節(jié)(F)中，優(yōu)選與圖1、圖2至圖4的實(shí)施方式中的粒度調(diào)節(jié)(F)相比使礦石的粒度充分小(例如0.025mm以下)。
[0088](I)粒度調(diào)節(jié)(F)—反浮游選礦(A)—浮游選礦(B)—重力選礦(C)—干燥處理(D)—磁力選礦(E)
[0089](2)粒度調(diào)節(jié)(F)—重力選礦(G)—粒度調(diào)節(jié)⑴一磁力選礦⑶一將[反浮游選礦(A)—浮游選礦(B)]重復(fù)2次以上
[0090](3)粒度調(diào)節(jié)(F)—將[反浮游選礦㈧一浮游選礦(B)]重復(fù)2次以上
[0091]實(shí)施例
[0092]對(duì)巴西米納斯吉拉斯州產(chǎn)的金紅石礦按照?qǐng)D2至圖4所示的處理流程在以下的條件下進(jìn)行選礦。表I示出原礦品位和精礦(制品)品位。
[0093]表I(質(zhì)量 ％)
【權(quán)利要求】
1.一種二氧化鈦精礦的制造方法，其為用于對(duì)二氧化鈦礦石進(jìn)行選礦而得到提高二氧化鈦的濃度后的精礦的方法，其特征在于， 當(dāng)對(duì)粉狀的二氧化鈦礦石依次實(shí)施反浮游選礦(A)和浮游選礦(B)時(shí)， 在反浮游選礦(A)中，添加陽(yáng)離子捕收劑和淀粉，并且在pH已調(diào)節(jié)為10以上的水溶液中對(duì)精礦進(jìn)行沉降分離， 在浮游選礦(B)中，添加陰離子捕收劑、氫氟酸和起泡劑，并且在pH已調(diào)節(jié)為2-3的水溶液中對(duì)精礦進(jìn)行浮游分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化鈦精礦的制造方法，其特征在于，對(duì)在浮游選礦(B)中浮游分離后的精礦依次實(shí)施重力選礦(C)、干燥處理(D)和磁力選礦(E)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化鈦精礦的制造方法，其特征在于，在磁力選礦(E)中，進(jìn)行8000高斯以上的干式強(qiáng)磁力選礦。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的二氧化鈦精礦的制造方法，其特征在于，對(duì)經(jīng)過(guò)粒度調(diào)節(jié)(F)得到的粉狀的二氧化鈦礦石依次實(shí)施重力選礦(G)和磁力選礦(H)，然后，依次實(shí)施反浮游選礦(A)和浮游選礦(B)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二氧化鈦精礦的制造方法，其特征在于，在粒度調(diào)節(jié)(F)中，進(jìn)行二氧化鈦礦石的粉碎處理和分級(jí)處理，得到粉狀的二氧化鈦礦石。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的二氧化鈦精礦的制造方法，其特征在于，對(duì)經(jīng)過(guò)重力選礦(G)后的精礦實(shí)施粒度調(diào)節(jié)(I)，然后實(shí)施磁力選礦(H)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一項(xiàng)所述的二氧化鈦精礦的制造方法，其特征在于，在重力選礦(C)及重力選礦(G)中,進(jìn)行利用搖床式選礦機(jī)的選礦、利用螺旋選礦機(jī)的選礦、利用跳汰式選礦機(jī)的選礦中的一種以上的選礦。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的二氧化鈦精礦的制造方法，其特征在于，二氧化鈦礦石為金紅石礦。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的二氧化鈦精礦的制造方法，其特征在于，得到二氧化鈦含量為90質(zhì)量％以上的二氧化鈦精礦。
【文檔編號(hào)】B03D1/02GK103459625SQ201180069961
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月7日
【發(fā)明者】荒屋敷龍一, 池田繁樹(shù) 申請(qǐng)人:杰富意礦物股份有限公司