Time: 2018-09-24

复杂多金属共生资源综合利用选冶工程技术

铁、稀土、铌、萤石等共生矿选冶工艺技术

铁、钛、钒、铬、钴等共生矿选冶工艺技术


针对包头白云鄂博铁、稀土、铌多金属矿,开发出按磁性分组,综合回收铁铁、稀土、铌的工艺流程并产业化,使这一举世瞩目的宝藏得以综合利用。该项目曾获得国家科技进步一等奖,二等奖各一项,并被评为1992年全国十大科技成果奖。

针对攀枝花-西昌地区铁、钛、钒、铬、钴等共生矿,开发的选矿工艺流程建成了攀钢密地选矿厂、白马选矿厂等多个选矿厂。在研究开发的过程中,分别取得了国家冶金工业局科学技术进步一等奖一次,中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术一等奖一次,四川省冶金科技进步一等奖一次。以公司研发技术为建设依据建成的年处理量5000吨流态化钛白厂是我国首家以原生钛铁矿生产钛白的生产厂。与工艺流程相配套的选矿药剂与装备在同类矿石选矿中得到广泛推广应用。

铁精矿提质降杂

2000年,我所学术领头人余永富院士针对我国当时铁矿加工行业不景气的实际情况,在系统分析总结提高铁精矿质量的意义、技术路线、合理技术经济评价体系基础上,首先明确提出了“用铁、硅、铝三元素评价铁精矿质量,实施铁精矿提铁降杂,实现钢铁产业链整体效益最大化”的学术思想,并将“反浮选脱硅除杂”列为其优先技术路线。该学术思想和技术路线被以鞍钢为首的我国广大铁矿选矿厂接受和重视,在鞍钢带动下,太钢(尖山)、本钢(南芬、歪头山)、武钢(金山店、武阳)、攀钢、酒钢选矿厂都积极贯彻“提铁降杂”战略,通过实施磁铁矿/赤铁矿磁选精矿反浮选工艺改造,使铁精矿品质产生了质的飞跃,为我国钢铁工业持续发展和国家经济安全做出了重要贡献。

在“铁精矿提铁降杂”的学术思想指引下,我们重点发展了“铁精矿反浮选提铁降硅铝”、“铁精矿反浮选提质降硫磷”两项特色技术:

精矿反浮选提铁降硅铝技术

★技术特点:

采用阳离子或阴离子捕收剂反浮选法,利用捕收剂的选择性差异,实现连生体与铁矿物的分选,达到脱硅铝提高铁精矿质量的目的。

★应用实例:

一直以来酒钢焙烧矿选矿精矿品位徘徊在55%~56%左右,本所与酒泉钢铁公司技术人员一起,在工业分流试验中,对其弱磁精矿采用阳离子反浮选工艺再选,将精矿品位提高到62%~62%,浮选作业回收率高达95%,为酒钢选矿厂进行全面技术改造提供了有力的技术支撑。

铁精矿反浮选提质降硫磷技术

★技术特点:

采用我所开发的YL-1系列新型高效铁矿降硫、磷浮选药剂及相应的浮选工艺,强化了对磁选难以脱除的磁黄铁矿的脱除。

★ 应用实例:

●甘肃某磁铁矿脱除磁黄铁矿:原矿硫含量3.78%~6.8%,经弱磁-反浮选脱硫工艺,铁精矿品位提高到66%以上,铁精矿中硫含量降到了0.2%以下;

●大冶铁矿选矿厂:磁选铁精矿(TFe65%)硫含量达0.33%,不能满足其所属集团公司对入炉铁精矿质量的要求,采用YL-1系列新型高效铁矿降硫浮选剂及相应的浮选工艺,铁精矿中的硫含量降低到0.084%,铁精矿品位提高到68%以上,反浮选脱硫作业铁回收率>94%。

 钒钛磁铁矿的综合回收利用

我所一直是包头白云鄂博铁/稀土/铌多金属共生矿、攀枝花铁钛钒多金属共生矿选矿技术开发的主要负责单位,近年承担了包括国家973计划项目课题“钒钛磁铁矿高效分离提取的过程强化原理、微观调控机制与新方法”、“ 低品位复杂金属矿流态化选择性分离原理与调控机制研究”在内的一系列重要课题,针对攀枝花选钛厂的入选矿石粒度变细、分选效果差的问题,研究开发了细粒级钛铁矿选矿工程技术,使以前不能回收的-0.045mm微细粒矿泥中中钛铁矿得到回收,使我国选钛技术达到了世界先进水平;极大地促进了攀钢钛资源的回收利用;完成了内蒙古额济纳旗小红山钒钛磁铁矿、俄罗斯古拉纳赫钛磁铁矿、广东兴宁霞岚钒钛磁铁矿等新兴钒钛磁铁矿资源开发利用的选矿工艺试验研究,相关研究成果被委托方采用,作为建厂设计依据。 

攀枝花细粒级钛铁矿选矿工程技术  

通过“微细粒钛铁矿的强磁-浮选流程”技术攻关,使攀枝花细粒级钛铁矿的回收取得了重大突破,解决了选铁厂“旋流器加细筛的联合分级”技术难题;形成了细粒级钛铁矿回收的成套技术,根据该技术建成了攀枝花选铁厂与选钛厂;产生了显著的经济效益和社会效益。该技术的推广应用,确立了长沙矿冶研究院在钒钛磁铁矿选矿方面的国内外领先地位,其成果获国家冶金科技进步一等奖。 

 

 

 

钒钛磁铁精矿直接还原-磨选分离技术

在攀枝花成功进行了攀枝花磁铁矿/钛铁矿精矿直接还原-磨选法制取微合金还原铁粉/富钒钛料的扩大试验、半工业试验和10吨/天钒钛铁精矿全流程工业性试验。稳定生产制得了30吨还原铁粉,其特点是铁粉中固溶有Ti(0.05-0.15%)、V(0.026%)、Co(0.044%)、Ni(0.024%)等多种合金元素,市场试用后被评价为是一种优质天然微合金铁粉,具有优良的理化、力学与加工性能,适宜制造高强度、高密度和高精度的粉末冶金零件。 

2009年完成了广东兴宁霞岚钒钛磁铁矿混合精矿直接还原-磨选分离实验室扩大试验,取得了直接还原铁品位95.4%,金属化率95.7%,铁回收率93.2%,富钒钛料含V2O53.8%,TiO253.1%的较好指标。 

 


 黑色金属选矿及后加工

    黑色金属选矿及冶金是我所的传统优势技术领域,60多年来,承担完成了我国十大钢厂及许多大中型矿山企业从矿山发现小型选矿试验到选厂建设、技术改造全方面的试验研究与技术服务工作,为我国鞍钢、武钢、包钢、攀钢、太钢、首钢、酒钢、本钢、重钢、昆钢等大型钢铁公司的开发建设与科技进步做出了突出贡献。 

我所长期专注于包头白云鄂博铁稀土多金属矿、攀枝花钒钛铁共生矿、鞍山式微细粒红铁矿、陕西大西沟低品位菱铁矿、湖南宁乡式微细粒铁矿、高磷锰矿等我国典型南处理黑色金属矿的选矿工艺技术研究,历经多年的努力,自主研发了一系列的独特选矿工程技术,创造性地解决了包头白云鄂博中贫氧化矿、鞍山式微细粒红铁矿、陕西大西沟低品位菱铁矿、湖南祁东微细粒铁矿等多项重大选矿技术难题;尤其是“白云鄂博大型多金属共生矿弱磁--强磁--浮选”新技术解决了白云鄂博大型多金属矿综合回收铁、稀土矿物的世界性难题,被选入1992年全国十大科技成就之一。  

    近10多年来,针对我国钢铁工业快速发展、国产铁精矿/锰矿等主要冶炼原料数量严重短缺、质量远不能满足要求的实际情况,重点开展微细粒赤/磁铁矿选矿、菱/褐铁矿、鲕状赤铁矿焙烧-磁选/浮选、铁多金属矿(钒钛磁铁矿)综合回收利用、铁精矿提质降杂、复杂低贫锰/铬矿选冶加工等方面的技术攻关研究,取得了一批重要成果,支撑了鞍山式微细粒红铁矿、陕西大西沟低品位菱铁矿、湖南祁东微细粒铁矿等大型、特大型黑色金属矿产资源的工业化利用,显著提高了国内铁精矿的质量及市场竞争力。


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