残坡积红土型风化钛砂矿的原矿粗选系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种残坡积红土型风化钛砂矿的原矿粗选系统及方法，所述原矿粗选系统包括依次设置的螺旋分级机、磨机、高效斜板分级机、底流泵池、恒压分矿筒和一段螺旋溜槽，所述高效斜板分级机包括上箱体、斜板组和下锥斗。本发明专利技术采用高效斜板分级机对原矿预先脱泥，并且沉砂浓度控制在50%以上，获得脱泥产率55%以上、对泥的分级质效率89%的效果，且泥品位低于总尾矿品位，不仅消除了矿泥对选矿指标的不良影响，也使选厂的处理量增加一倍，最终粗选精矿TiO2品位可达33.54%，作业回收率达到86.58%。

【技术实现步骤摘要】
残坡积红土型风化钛砂矿的原矿粗选系统及方法
本专利技术涉及原矿粗选系统，尤其是一种残坡积红土型风化钛砂矿的原矿粗选系统，还涉及原矿粗选方法，属于矿物加工领域。
技术介绍
云南省有丰富的钛资源,已探明的钛铁矿床有30个,其中大型矿床15个、中型矿床5个、小型矿床10个，探明的钛铁矿储量约5561×104t。云南钛矿资源主要分布在滇中昆明、楚雄；滇西大理、保山；滇南建水、富宁等地，主要为辉长岩、辉绿岩风化壳型矿床，矿石类型主要为残坡积红土型钛砂矿。残坡积红土型钛砂矿由于风化较完全的原因，小于20微米的原生泥含量很高，产率达到55%以上，有的含泥量甚至高达60%，这部分泥使矿浆的粘度很高，严重地影响了钛铁矿重选的精度，使钛精矿的品位和回收率都很低。目前，这类红土型风化钛砂矿采用水采水运的方法，用高压水枪将原矿从山坡上冲下来，原矿浆顺着明槽流淌至选厂的泵池，该原矿浆直接分级磨矿后采用多级螺旋溜槽逐级精选获得精矿，但该工艺获得的钛精矿回收率很低，只有35%左右，金属损失严重，造成资源的巨大浪费。即便对粗选工艺进行优化，大部分该类矿山的粗选工艺流程见图1，一段螺旋溜槽粗选受矿泥影响很大，而且螺旋溜槽的给矿波动量很大，完全随着泵送量的波动而波动，造成螺旋溜槽的选别指标下降，严重影响其分选精度，使粗精矿回收率只能达到53%左右，制约了最终的精矿回收率。张汉平等研究人员对原矿先进行“弱磁—强磁”预处理工艺起到了原矿脱泥的效果，但预处理作业的弱磁选和强磁选本身仍受矿泥影响，且强磁选设备能耗较高。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术在原有的粗选系统上改进。矿粒沉降速度的大小正比于d2（δ-1），其中d是矿石颗粒的粒径大小，δ是矿石密度，可见，矿石的粒度和密度同时影响着沉降速度，于是本专利技术采用基本无能耗的高效斜板分级机进行脱泥，脱泥的原理是根据矿石颗粒之间的沉降速度差异进行分级，不仅大幅度提高了钛精矿回收率，提高了处理量，也有效降低了能耗，本专利技术的具体方案如下：一种残坡积红土型风化钛砂矿的原矿粗选系统，包括依次设置的螺旋分级机、磨机、高效斜板分级机、底流泵池、恒压分矿筒和一段螺旋溜槽，所述高效斜板分级机包括上箱体、设于上箱体的斜板组和设于上箱体下部的下锥斗，下锥斗底部设有沉沙排放阀门，其中斜板组的总沉降面积与下锥斗的断面积之比必须大于10倍，所述高效斜板分级机内安装耙架或者在沉沙排放阀门附近的锥斗外壁安装振动装置；所述断面积是下锥斗和上箱体连接部位的平面面积；所述总沉降面积为：n×c×d×cosA，其中n为斜板数，c是斜板的长度，d是斜板的宽度，A是斜板和水平面的夹角。进一步地，所述恒压分矿筒包括筒体、设于筒体一侧的入料管、设于筒体另一侧的出料管、设于筒体顶部的溢流堰和与溢流堰连接的溢流口，溢流口设有连接管，所述连接管连通底流泵池入口。进一步地，还包括设于螺旋分级机之前的圆筒筛。本专利技术涉及的一种残坡积红土型风化钛砂矿的原矿粗选方法，包括如下步骤：（1）脱泥：原矿通过隔渣和磨矿分级后采用高效斜板分级机进行脱泥，矿泥作为尾矿抛弃；（2）稳流：步骤（1）中高效斜板分级机的沉沙排入底流泵池，添加清水将沉沙矿浆浓度稀释到30%左右输送至恒压分矿筒进行稳流；（3）粗选：步骤（2）中恒压分矿筒里的矿浆给入一段螺旋溜槽进行重选粗选，得到粗精矿。进一步地，所述高效斜板分级机的沉沙浓度不低于50%，所述高效斜板分级机斜板组的总沉降面积与下锥斗的断面积之比大于10倍，进而提高分级效率，所述高效斜板分级机内安装耙架或者在沉沙排放阀门附近的锥斗外壁安装振动装置，进而沉沙能顺利地高浓度排放。进一步地，所述恒压分矿筒包括筒体、设于筒体一侧的入料管、设于筒体另一侧的出料管、设于筒体顶部的溢流堰和与溢流堰连接的溢流口，矿浆进入恒压分矿筒时，先关出料管的阀门使矿浆装满并从筒体顶部的溢流堰满出，满出的矿浆从溢流口流回底流泵池，直至形成一定的循环量，使筒体总是满溢保持恒压。进一步地，所述入料管的个数为1个，所述出料管的个数为1-8个，目的是可以同时给多个螺旋溜槽给矿。调节出料管的阀门使每根出料管排出的矿浆量基本相同，因底流泵池本身有一定的矿浆存储缓冲能力，表现为液位的波动，出料管排出的矿浆量和上述的循环量之和与底流泵池的泵送量平衡，使螺旋溜槽给矿浆量的波动通过所述循环量的波动全部转移到底流泵池液位的波动上。每根出料管的矿浆对应一个螺旋溜槽。进一步地，步骤（1）中通过圆筒筛隔渣，通过螺旋分级机分级，分级后的磨矿再次进入螺旋分级机分级。进一步地，步骤（1）之前还包括采用水采水运采集红土型风化钛砂矿，挖机之后，用高压水枪将原矿从山坡上冲下。本专利技术的有益效果如下：本专利技术采用高效斜板分级机对原矿预先脱泥，高效斜板分级机的设计参数为使斜板组提供的总沉降面积与下锥斗的断面积之比大于10倍，在设备可操作和顺行的前提下倍数越大分级效率越高，并且沉砂浓度控制在50%以上，获得脱泥产率55%以上、对泥的分级质效率89%的效果，且泥品位低于总尾矿品位，不仅消除了矿泥对选矿指标的不良影响，也使选厂的处理量增加一倍。采用恒压分矿筒使螺旋溜槽的给矿量非常稳定，使得螺旋溜槽的选别指标大幅度提高。最终粗选精矿TiO2品位可达33.54%，作业回收率达到86.58%。附图说明图1为现有粗选工艺流程图；图2为本专利技术的原矿粗选工艺流程图；图3为恒压分矿筒的结构示意图；图4为图3的左视图；图5为图3的俯视图。图6为高效斜板分级机的结构示意图；图7为图6的左视图；图8为高效斜板分级机的另一实施方式的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是对本专利技术一部分实例，而不是全部的实例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1如图2所示，本实施例的一种残坡积红土型风化钛砂矿的原矿粗选系统，包括依次设置的圆筒筛、螺旋分级机、磨机、高效斜板分级机、底流泵池、恒压分矿筒和一段螺旋溜槽，如图3-5所示，恒压分矿筒包括筒体2、设于筒体一侧的入料管4、设于筒体另一侧的出料管5、设于筒体顶部的溢流堰1和与溢流堰连接的溢流口3，溢流口设有连接管，所述连接管连通底流泵池入口，入料管和出料管上设有阀门。圆筒筛、螺旋分级机、磨机和一段螺旋溜槽均为传统设备。如图6-7所示，高效斜板分级机包括上箱体6、设于上箱体中的斜板组7和设于上箱体下部的下锥斗8，设于下锥斗中间的耙架9和设于底部的沉沙排放阀门11。斜板组7的总沉降面积与下锥斗8的断面积之比大于10倍，如图6所示，单块斜板的沉降面积等于c×d×cosA,假设图6中的斜板组2共有n块斜板，则斜板组7的总沉降面积等于n×c×d×cosA，下锥斗的断面积等于a×b。断面积是下锥斗和上箱体连接部位的平面面积，a为平面长度，b为平面宽度；所述总沉降面积为：n×c×d×cosA，其中n为斜板数，c是斜板的长度，d是斜板的宽度，A是斜板和水平面的夹角。其余设备为现有设备。实施例2如图8所示，本实施例的高效斜板分级机包括上箱体6、设于上箱体中的斜板组7和设于上箱体下部的下锥斗8，设于沉沙排放阀门11附近的振动装置10，其中，耙架9和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种残坡积红土型风化钛砂矿的原矿粗选系统，其特征在于：包括依次设置的螺旋分级机、磨机、高效斜板分级机、底流泵池、恒压分矿筒和一段螺旋溜槽，所述高效斜板分级机包括上箱体、设于上箱体中的斜板组和设于上箱体下部的下锥斗，下锥斗底部设有沉沙排放阀门，其中，斜板组的总沉降面积与下锥斗的断面积之比大于10倍，所述高效斜板分级机内设有耙架或者在沉沙排放阀门附近的锥斗外壁安装振动装置；所述断面积是下锥斗和上箱体连接部位的平面面积；所述总沉降面积为：n×c×d×cosA，其中n为斜板数，c是斜板的长度，d是斜板的宽度，A是斜板和水平面的夹角。

【技术特征摘要】
1.一种残坡积红土型风化钛砂矿的原矿粗选系统，其特征在于：包括依次设置的螺旋分级机、磨机、高效斜板分级机、底流泵池、恒压分矿筒和一段螺旋溜槽，所述高效斜板分级机包括上箱体、设于上箱体中的斜板组和设于上箱体下部的下锥斗，下锥斗底部设有沉沙排放阀门，其中，斜板组的总沉降面积与下锥斗的断面积之比大于10倍，所述高效斜板分级机内设有耙架或者在沉沙排放阀门附近的锥斗外壁安装振动装置；所述断面积是下锥斗和上箱体连接部位的平面面积；所述总沉降面积为：n×c×d×cosA，其中n为斜板数，c是斜板的长度，d是斜板的宽度，A是斜板和水平面的夹角。2.根据权利要求1所述的残坡积红土型风化钛砂矿的原矿粗选系统，其特征在于：所述恒压分矿筒包括筒体、设于筒体一侧的入料管、设于筒体另一侧的出料管、设于筒体顶部的溢流堰和与溢流堰连接的溢流口，溢流口设有连接管，所述连接管连通底流泵池入口。3.根据权利要求1所述的残坡积红土型风化钛砂矿的原矿粗选系统，其特征在于：还包括设于螺旋分级机之前的圆筒筛。4.一种使用权利要求1-3所述的原矿粗选系统对残坡积红土型风化钛砂矿的原矿粗选方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）脱泥：原矿通过隔渣和分级后采用高效斜板分级机进行脱泥，矿泥作为尾矿抛弃；（2）稳流：步骤（1）中高效斜板分级机的沉沙排入底流泵池，添加清水将沉沙矿浆浓度稀释到30%左右输送至恒压分矿筒进行稳流；（3）粗选：步骤（2）中恒压分矿筒里的矿浆给入一段螺旋溜槽进行重选粗选，得到粗精矿。...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨茂春，肖东升，李强，魏清城，谢坪全，冉银华，辜锋，郭强，韩晓熠，
申请(专利权)人：云南科力新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53