[发明专利]微细粒钛铁矿流态化还原焙烧-磁选回收钛的装置及方法

说明书

一种微细粒钛铁矿流态化还原焙烧‑磁选回收钛的装置及方法，装置包括料仓、N级旋风预热器、悬浮加热炉、还原反应器和弱磁选机；方法为(1)微细粒钛铁矿置于料仓；(2)启动引风机形成负压；(3)启动燃烧器，产生高温烟气给入悬浮焙烧炉；(4)启动螺旋给料器，微细粒钛铁矿经旋风预热器进入悬浮焙烧炉；(5)被加热至600～750℃，经第一旋风分离筒进入还原反应器；(6)处于流化运动状态，并与还原气发生还原反应，生成还原物料；(7)经第二旋风分离筒气固分离后换热器降温形成冷却物料，给入弱磁选机。本发明方法通过改变微细颗粒的磁性对难选微细粒钛铁矿进行选别，生产连续性强，工艺流程简单，产品性质稳定，处理量大，便于自动化操作。

技术领域

本发明属于矿物加工及冶金技术领域，特别涉及一种微细粒钛铁矿流态化还原焙烧-磁选回收钛的装置及方法。

背景技术

作为中国最大的钛资源基地，攀枝花地区的钛资源量占全国钛资源储量的90％。就该地区而言，钛铁矿分选所得到的钛相对于原矿，回收率只有16％左右，并且品位也不高。由于攀枝花地区的选钛原料为钒钛磁铁矿的选铁尾矿，而选铁尾矿中存在大量矿物的泥化，部分选厂为了减少微细粒钛铁矿对后续分选过程的不利影响，直接将-19μm粒级采用分级脱泥的方法排入尾矿中，造成钛资源的大量流失。

专利CN110882826A公开了一种钒钛磁铁矿选钛总尾矿回收微细粒钛铁矿的方法，该方法将选厂中选钛总尾矿用于回收微细粒钛铁矿，先对总尾矿进行粗细分级，得到粗粒尾矿和细粒尾矿，再对粗粒尾矿和细粒尾矿分别进行选矿富集，将富集后的精矿合并后磨矿，依次进行一粗一精两次磁选，将磁选精矿浮选脱硫后再经一粗四精一扫得到TiO₂品位大于47％的钛精矿。该方法虽然能从选钛尾矿中得到合格钛精矿产品，但需要通过多段磁选及浮选，流程复杂，浮选药剂用量大，生产成本高。

据统计，攀枝花地区的钛资源中-19μm粒级含量约为35％，-10μm粒级含量约为15％，由于细粒级颗粒大量存在，难以通过强磁选有效回收，并且对浮选也会造成不利影响。贫、细、杂问题直接影响了攀西地区钛资源的开发利用，严重限制我国钛精矿的生产。因此，实现微细粒钛铁矿的有效选别回收对于我国钛资源的高效利用具有重要意义。

发明内容

针对现有常规选矿方法难以回收微细粒钛铁矿的问题，本发明提供一种微细粒钛铁矿流态化还原焙烧-磁选回收钛的装置及方法，通过多级预热和悬浮加热炉，然后进行流态化还原，精确控制还原率，增强微细钛铁矿颗粒的磁性特征，再进行磁选，克服微细粒钛铁矿因磁感应强度低而难以选别的问题，实现钛铁矿的有效磁选分离与回收。

本发明的一种微细粒钛铁矿流态化还原焙烧-磁选回收钛的装置包括料仓1、N级旋风预热器、悬浮加热炉6、第一旋风分离筒7、还原反应器8、第二旋风分离筒9、水冷换热器10和弱磁选机11，其中N＝2～4；料仓1的出料口与螺旋给料器2的进料口相对，螺旋给料器2的出料口与N级旋风预热器的进料口通过管道连通，N级旋风预热器的出料口通过管道与悬浮加热炉6下部的进料口通过管道连通，悬浮加热炉6的底部设有燃烧器13，悬浮加热炉6上部的出料口通过管道与第一旋风分离筒7的进料口通过管道连通；第一旋风分离筒7的出料口与还原反应器8顶部的进料口连通；还原反应器8内设有隔板，还原反应器8内下方设有布风板，隔板顶边与还原反应器8的顶板固定连接，隔板的两个侧边与还原反应器8的侧壁固定连接，隔板的底边与布风板之间的间隙作为物料通道，隔板将还原反应器8内部分隔为进料室和反应室，还原反应器8的进料口位于进料室顶部，还原反应器8的出料口位于反应室上部，还原反应器8的底板上设有氮气入口和还原气入口分别与进料室和反应室相对；还原反应器8的出料口通过管道与第二旋风分离筒9的进料口连通，第二旋风分离筒9的出料口与水冷换热器10的进料口连通，水冷换热器10的出料口与弱磁选机11的进料口相配合；N级旋风预热器的出气口与旋风除尘器14的进料口连通，旋风除尘器14的出气口与布袋除尘器15的进料口连通，布袋除尘器15的出气口与引风机16连通；所述的N级旋风预热器、第一旋风分离筒7、第二旋风分离筒9和旋风除尘器14均为旋风分离器。