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项目年度编号
2100100575
中图分类号
TF521.6
成果公布年份
2021
成果简介
中国钒钛磁铁矿资源开发过程中，长期存在低品位表外矿无法经济利用、钒钛铁精矿品位低导致高炉冶炼能效低、钛铁矿回收率低等一系列难题。该项目经过十余年的产学研协同创新，形成了以钒钛磁铁矿资源特殊矿物学性质为基础，以分选过程中颗粒运动行为及界面化学强化调控为核心的全流程新技术与新装备。
主要创新点如下：1、发明了具有三种不同磁场特性及结构的磁选技术与装备，首次实现了钒钛磁铁矿表外矿资源化利用与钒钛铁精矿品质提升。揭示了高场强大深度穿透磁场、外磁梯级磁场以及高频交变磁场中复杂磁性颗粒运动规律，开发出钒钛磁铁矿“-450mm矿石及表外矿混采抛废/围岩回收-12mm磨前湿式抛废-钒钛铁精矿深度精选”磁选新流程与新装备，攻克了磨前预富集及抛废作业铁钛同步回收和铁精选作业提铁降钛降杂难题，磨前抛废率达到25～30%，钒钛铁精矿产品TFe品位提升1.8个百分点，盘活了占总储量40%以上的低品位表外矿资源。2、针对选铁过程中铁矿物单体解离度不够而钛矿物存在过磨的问题，在阶磨阶选过程中提出了“选择性解离-强化分选”的思路，显著优化了磨矿过程，大幅降低了微细粒的产生，提升了选铁选钛效果。通过改进磨矿方式，优化球径配比，达到了选择性解离的效果，实现了磨矿产品窄级别分布，大幅减少了微细粒产生，使得易选粒级提升了5%～8%，磨矿能耗降低了3%～5%，同时提升了后续作业的分选效果。3、建立了复杂难选钛铁矿资源的界面化学调控-选择性分离的理论体系，开发出“界面离子调控-强化浮选”新技术和钛铁矿界面化学与流场特性协同调控的新装备，显著强化了钛铁矿的浮选回收。针对复杂难选钛铁矿浮选分离困难的问题，发现了调浆过程中钛铁矿表面氧化与脉石钛辉石和橄榄石表面选择性溶解、多组分浮选剂对钛铁矿浮选分离的强化作用，建立了钛铁矿资源的“界面化学调控-选择性分离”的理论体系；创新提出了多段强紊流调浆和矿化气泡短距离输运的思路，形成了“界面离子调控-强化浮选”新技术和高浓度大密度钛铁矿浮选新装备；彻底解决了复杂矿浆体系下钛铁矿与钛辉石、橄榄石活性质点相同分浮选分离困难、粗粒易脱落等难题，使钛铁矿浮选回收率提高10个百分点，捕收剂用量减少8个百分点。
该项目授权专利18项，其中发明专利9项；出版专著3部，发表论文41篇。在四川龙蟒矿冶有限责任公司建成了示范工程，实现钒钛铁精矿增产10.7%、成本降低18.2%，钛精矿增产13.8%、成本降低13.9%，减少细粒尾矿排放200万吨/年。项目成果成功推广到6家大型矿山，近两年新增销售额16.67亿元，新增利润10.70亿元。该项目有效解决了钒钛磁铁矿综合利用率低、产品质量差、能耗药耗高等难题，实现了占储量40%以上的表外矿资源化利用。评价意见认为：“项目在关键技术、装备开发及工艺革新方面取得重大研究成果，指标优异，整体技术达到国际领先水平”。获中国有色金属工业科技进步一等奖2项，中国专利优秀奖2项。项目成果对中国钒钛磁铁矿采选领域的科技进步具有重要的推动作用，保障了战略资源的供给安全。
完成人
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