[发明专利]一种钒钛磁铁矿微波热力辅助磨细方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿物加工技术领域，特别涉及一种钒钛磁铁矿微波热力辅助磨细方法。

背景技术

钒钛磁铁矿是一种丰富的复合矿产资源，具有显著的综合利用价值，但钒钛磁铁矿矿物颗粒嵌布细，如钛铁晶石（2FeO·TiO₂）呈网状薄片（0.1~0.01mm），钛铁矿（FeO·TiO₂）呈片晶存在（0.01~0.005mm）。为实现有用矿物与脉石的分离，需要较大的能量把矿石磨细，但有些矿物颗粒嵌布过细，无法利用普通的磨矿方法实现铁、钒、钛的分离。

发明内容

针对现有技术钒钛磁铁矿磨矿作业中存在的能耗高、碎磨效率低等问题，本发明提供一种钒钛磁铁矿微波热力辅助磨细方法，目的是利用微波的选择性加热的特点，在磨矿前对矿石进行预处理，促进有价矿物与脉石的解离，有效降低磨矿过程的能耗。

实现本发明目的的技术方案按照以下步骤进行：

（1）将钒钛磁铁矿初步破碎至1~10mm，并在空气中充分干燥；

（2）称取干燥后钒钛磁铁矿放入到微波设备中进行加热，加热时间为60~150s，稳定微波输出功率1Kw~4Kw，频率为2450MHz ，加热结束后迅速取出在空气中自然冷却到室温；

（3）对冷却后的钒钛磁铁矿采用球磨机磨细，磨矿时间为30~90s，最终磨矿获得的钒钛磁铁矿产品经筛分后，小于0.074mm粒级的百分含量占总质量的92%以上。

其中，所述的钒钛磁铁矿成分按质量百分比为：TFe 25% ~ 35%,TiO₂ 8% ~ 15%，SiO₂20% ~ 30%，CaO 5% ~12%，MgO 2% ~ 8%，Al₂O₃ 2% ~ 5%。

所述的称取干燥后钒钛磁铁矿质量为40~150g。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：

本发明提出了钒钛磁铁矿微波热力辅助磨细的方法，微波是一种频率在3×10⁸～3×10¹¹Hz之间的电磁波，它具有极强的渗透能力，相对于传统的加热方式，微波加热具有选择性加热、热效率高、过程能耗低、节能环保等诸多突出优点，本发明发现钒钛磁铁矿作为一种复杂难处理矿石，具有适合于微波处理的矿物组成和结构。

本发明利用微波的选择性加热的特点，在磨矿前对矿石进行预处理，在足够强度的微波能量密度下，使矿石中有用矿物先加热而脉石不被直接加热，造成多元多相复杂矿石体系温度在微观上的不均匀分布，使有价矿物和脉石界面之间产生热应力，促进有价矿物与脉石的解离，有效降低磨矿过程的能耗。

综上，本发明针对我国钒钛磁铁矿资源特点，运用微波焙烧法强化磨矿过程，在微波处理前对钒钛磁铁矿进行初步破碎并充分干燥，然后将矿石放入微波场中加热，加热结束后立即取出矿石，在空气中冷却至室温，随后利用球磨机将矿石磨细，降低过程能耗，提高了矿石的碎磨效率，具有独特的优越性和实用性，应用前景广阔。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2 为本发明实施例1中微波加热前后钒钛磁铁矿的SEM图；

其中：(a)微波加热前；(b)微波加热后。

具体实施方式

本发明实施采用的钒钛磁铁矿来自国内某地区，其主要化学成份如表1所示。

本发明实施例中的微波设备采用MobileLab系列微波材料学工作站，工作电压为220V，微波功率为0～4kW连续可调，频率为2450MHz。

本发明实施例中采用的球磨机为XMQ-240×90 锥形球磨机，球磨转速为96±2 r/min。

本发明实施例中球磨时固定充填率为35%，磨矿介质采用钢球，装球总重量11.09Kg（其中不同直径钢球的重量比为Φ30mm∶Φ25mm∶Φ20mm=40∶33∶27）。

实施例1

本实施例的钒钛磁铁矿微波热力辅助磨细方法如图1所示，按照以下步骤进行：

（1）将钒钛磁铁矿初步破碎至2~5mm，并在空气中充分干燥；