[发明专利]一种钛精矿分级装置及其分级方法

说明书

技术领域

本发明属于选矿分级技术领域，更具体地讲，涉及一种针对攀西钒钛磁铁矿选矿后所得钛精矿的分级装置和分级方法。

背景技术

钒钛磁铁矿在世界上的储量很丰富，在我国的储量更是名列前茅，仅攀西地区储量即达百亿吨，钛资源总储量居全国之首。

攀西钒钛磁铁矿是一种多元素的共生矿，矿中含铁（在矿中以铁的氧化物形式存在）30～34wt％，其主要用作提铁、钒、钛的原料。攀西地区钛精矿属于岩矿型原生钛铁矿，以偏钛酸铁（FeO·TiO₂）晶格为基础，含有镁、锰、铝、钒、硅等氧化物杂质固溶体。

攀西钛精矿系由攀西钒钛磁铁矿先选出铁精矿后再选钛得到的钛精矿，为了提升铁精矿品位和钛精矿收率，选钛工艺由原“强磁选-重选-浮选-电选”流程改为“强磁-磨矿-强磁-浮选”流程，选钛工艺的改变使得目前攀钢的钛精矿年产能达到500kt/a以上，但随之却带来了钛精矿整体粒度变细的问题，这给实际应用带来一定影响。

目前攀西地区钛精矿的典型粒度分布如表1所示。

表1攀西地区钛精矿粒度分布/wt％

钛精矿作为生产钛白、海绵钛及钛材的原料，主要有三方面的用途：一是用于生产沸腾氯化用高品质钛原料（高钛渣或人造金红石）；二是直接用作硫酸法生产钛白的原料，但受环境保护的影响，其使用量逐渐减少；三是用于冶炼酸溶性钛渣，通过酸溶性钛渣生产硫酸法钛白或升级成高品质富钛料。其中，生产沸腾氯化用高品质钛原料所用的钛精矿粒度要求在0.15～0.25mm的含量占90wt％以上；硫酸法生产钛白则要求钛精矿粒度在0.045mm以下，一般需要通过雷蒙磨对粒度粗的钛精矿进行再次细磨；而对于大型钛渣冶炼，为保障系统顺行和钛渣收率，通常要求粒度在0.1mm以上的钛精矿直接入炉冶炼，粒度在0.1mm以下的钛精矿造球后再入炉冶炼。

从表1可以看出，现在攀钢生产的钛精矿粒度分布宽且整体粒度偏细，其中只有25wt％左右能用来生产沸腾氯化用高品质钛原料，因此只有通过分级后才能将该粒级范围内的钛精矿选出来用于生产沸腾氯化用高品质钛原料；如果将其用作硫酸法生产钛白的原料，则需要对钛精矿进行细磨，但是其中有35wt%左右的钛精矿可以不通过细磨而直接用于生产，所以若进行整体细磨又将造成能源浪费，导致生产成本增加；如果将其用来冶炼钛渣则需要进行造球后才能入炉。也即，无论将攀西钛精矿应用于哪个方向，均需要分级或细磨处理。

目前流行的固体物料干式分级方法主要有机械振动筛分级法和旋风-重力分级法。其中，机械振动筛分级的主要特点是分级的粉体粒度范围精确，但对于粒度偏细的物料操作过程用时长、能耗高，特别是对有粘性易堵网的粉体操作过程用时长，且存在筛网磨损严重，分级成本高等问题。旋风-重力分级法的主要特点是操作过程用时短，但存在分级的粉体粒度范围不精确，设备的体积较大等问题。

因此，需要提供一种效率高、分级效果好并且适用于攀西钛精矿的分级装置和分级方法。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种针对攀钢粒度分布宽且整体粒度偏细的钛精矿的高效分级装置及方法。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种钛精矿分级装置，所述分级装置包括通过管道连接的高位料仓、螺旋进料单元、流态化分级单元、供气单元、粗粒级钛精矿承接单元、细粒级钛精矿承接单元和微细粒级钛精矿承接单元，其中，流态化分级单元为垂直设置的筒体并且所述流态化分级单元包括由上至下依次设置的沉降段、上倒锥段、分级段和下倒锥段，所述分级段的中部设置进料口，所述分级段的顶部设置细粒级钛精矿出料口，所述分级段的底部设置粗粒级钛精矿出料口，所述沉降段的侧壁上设置出气口，所述下倒锥段的底部设置进气口；高位料仓的出口与螺旋进料单元的入口连接，螺旋进料单元的出口与流态化分级单元的进料口连接，流态化分级单元的细粒级钛精矿出料口、粗粒级钛精矿出料口、出气口分别与细粒级钛精矿承接单元、粗粒级钛精矿承接单元、微细粒级钛精矿承接单元连接，流态化分级单元的进气口与供气单元连接，通过向流态化分级单元中通入气体并调节流态化分级单元中的气体流量和气体流速实现对钛精矿的分级。

根据本发明的钛精矿分级装置的一个实施例，所述流态化分级单元中还设置气体分布板，所述气体分布板靠近所述流态化分级单元的进气口设置。

根据本发明的钛精矿分级装置的一个实施例，所述供气单元包括供气源和供气管道，所述供气管道上设置总阀与自动调节阀，所述供气源中的气体为压缩空气或氮气。