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国家标准计划《超低品位钒钛磁铁矿有价元素回收技术规程》由 TC579(全国钒钛磁铁矿综合利用标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国钢铁工业协会

主要起草单位 重钢西昌矿业有限公司攀钢集团矿业有限公司龙佰四川矿冶有限公司四川安宁铁钛股份有限公司承德京城矿业集团有限公司新疆顺正钒钛科技有限责任公司哈密中合钒钛有限公司克州新冶华美钒钛有限公司承德天宝矿业集团有限公司承德宝通矿业有限公司攀西钒钛检验检测院四川省钒钛钢铁产业协会

目录

基础信息

制修订
制定
项目周期
18个月
公示开始日期
2026-01-06
公示截止日期
2026-02-05
标准类别
基础
国际标准分类号
73.060.01
73 采矿和矿产品
73.060 金属矿
73.060.01 金属矿综合
归口单位
全国钒钛磁铁矿综合利用标准化技术委员会
执行单位
全国钒钛磁铁矿综合利用标准化技术委员会
主管部门
中国钢铁工业协会

起草单位

涉及的产品清单

钒钛铁精矿、钛精矿、硫精矿、磷精矿、建筑用砂石

目的意义

钒钛磁铁矿是以铁、钛、钒元素为主,共生或伴生铬、钴、镍、镓、钪、磷、硫等有价元素的磁性矿石,是重要的战略性矿产资源。

全球钒钛磁铁矿的储量较大,TFe≥15%的工业品位储量超400亿t,主要分布在中国、俄罗斯、南非、美国和加拿大等,其中中国的储量最大,约占全球储量的25%。

从地质分布特征看,我国钒钛磁铁矿主要赋存于基性岩体中,呈现显著的区域聚集特性,主成矿区带集中于四川攀西地区(攀枝花-西昌)、河北承德、新疆喀什-哈密以及辽宁朝阳等区域。

钒作为“工业味精”能提高材料的强度、硬度和耐磨性,被广泛应用于高强度钢、全钒液流电池、工业催化剂等领域;钛作为“第三金属”具有优异的比强度和抗腐蚀性能,被广泛应用于在化工、航空航天、电力、轻工、深海装备等尖端领域。

因此,钒和钛被列为国家经济安全至关重要的战略金属。

我国钒钛资源主要来源于储量丰富的钒钛磁铁矿,钒资源占全球储量的37%、钛资源占国内总储量的91%,高效开发钒钛磁铁矿资源,能有效减少对进口铁矿石的依赖,有力保障我国战略金属(钒、钛)原料的供应。

2024年,我国钒钛磁铁矿开采量约5亿t,铁精矿产量约0.72亿t,占全国铁产量的24.8%;钛精矿产量834万t,占全国钛产量的约93%;钒渣产量16.5万吨(以V2O5计),占全国钒产量约89%。

经过五十多年的开采,随着冶金技术进步,重钢西昌矿业、攀钢集团矿业、承德京城矿业、新疆顺正钒钛科技等10余家行业龙头或核心企业,开展了超低品位钒钛磁铁矿有价元素回收关键技术攻关,以微细粒级分选技术破解了钒钛磁铁矿中钛磁铁矿与钛铁矿呈微米级固溶体互嵌(颗粒尺寸<10μm)选冶分离难的难题,并形成了规模化利用。

2024年,超低品位(TFe<15%)钒钛磁铁矿利用量:攀西约2800万吨、哈密约1200万吨、承德约12000万吨、其他约400万吨。

自此,我国超600亿吨超低品位钒钛磁铁矿将不再作为废石被处理,矿石中蕴藏的铁钒钛钴硫磷等元素以及废石等资源将为我国创造直接经济价值76万亿元以上。

微细粒级分选技术主要包括三段一闭路破碎工艺、干式预选工艺、高压辊磨超细碎工艺、磁选工艺和浮选工艺,超低品位钒钛磁铁矿通过三段破碎至-25mm粒度,进行干式预抛尾处理,尾矿生产建筑石料,精矿进行高压辊磨超细碎,辊压后矿石再进行湿式筛分,筛分后的筛上产品返回高压辊磨形成闭路,筛下产品进行湿式中磁选抛尾,中磁选尾矿再进行高梯度脉动强磁机强磁选,弱磁精矿和强磁精矿为回收矿石,做为选矿入选原料,回收矿石通过磨选流程。

该工艺技术可将钒钛磁铁矿资源化利用本底边界拓宽至TFe8%、Ti02至3.0%,以该工艺对超低品位钒钛磁铁矿进行回收,减少了进入辊磨的原矿量、降低入磨粒度、提高入磨品位,实现了对超低品位钒钛磁铁矿中的铁、钒、钛、硫、钴和磷等有价元素的回收。

同时,该技术融合于“硫-磷-铁-钛协同分选”技术体系,突破传统钒钛磁铁矿硫磷杂质协同脱除技术瓶颈,获得合格的铁精矿(TFe≥55%)、钛精矿(Ti02≥47%)、硫精矿(S≥30%)及磷精矿(P205≥30%),实现钒钛磁铁矿多元素高效回收。

因此,推广应用该技术将增强钒钛磁铁矿资源保障力度,提升钒钛磁铁矿利用的整体水平和资源价值,助力矿山绿色开发与资源的循环再利用。

为保障钒钛磁铁矿的原料供给,更好规范有关企业用好超低品位钒钛磁铁矿,杜绝更大的资源浪费,实现将超低品位钒钛磁铁矿从“负担”转化为“战略储备”,助力中国在全球关键金属供应链中占据主导地位,亟需制定《超低品位钒钛磁铁矿有价元素回收技术规范》国家标准,以标准引导全国钒钛磁铁矿采选企业回收超低品位钒钛磁铁矿中的铁、钒、钛、硫、钴和磷等有价元素,并对尾矿进行综合利用,促进资源综合利用与循环经济,提高资源价值。

标准的制定也符合《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中“全面提高资源利用效率”“提高矿产资源开发保护水平,发展绿色矿业,建设绿色矿山”“构建多层次资源高效循环利用体系”的指导精神;契合“十四五”原材料工业发展规划和钢铁工业高质量发展指导意见,满足《加快推动工业资源综合利用实施方案》《2030年前碳达峰行动方案》要求。

本标准的制定,建立了超低品位钒钛磁铁矿中铁、钒、钛、硫、磷等有价元素的回收指标体系,可盘活数百亿吨超低品位钒钛磁铁矿资源,可回收铁矿石资源量将在原基础上增加约30%;强磁回收粗钛铁矿产率提升超10%,钛综合利用率提升1.5%;并新增硫精矿上亿吨、钴精矿超百万吨,高磷钒钛磁铁矿磷回收率将达60%,选矿废石利用率(制备建筑砂石料)将超过40%,大宗工业固废资源化率将超过85%。

同时,对推动行业技术升级,增加我国可利用铁矿资源的储量,保障战略性矿产资源的生产供给具有十分重要的意义。

范围和主要技术内容

1 范围 本文件规定了超低品位钒钛磁铁矿有价元素回收的技术路线、技术指标、环境保护等内容。 本文件适用于TFe品位介于8%~<15%的超低品位钒钛磁铁矿的有价元素回收利用。 2 主要技术内容 2.1 总体要求 2.1.1采取先进适用采选方法、工艺、技术和设备,做到分级利用、高效利用,逐步提高资源利用水平。 2.1.2保护和合理利用资源,做到矿产资源节约和综合利用。 2.1.3超低品位钒钛磁铁矿选矿厂工艺设计应符合GB 50612的要求。 2.2 技术要求与证实方法 2.2.1工艺流程简述及示意图 超低品位钒钛磁铁矿根据资源赋存情况和试验研究采用经济合理、技术先进和成熟可靠的工艺流程,宜按以下步骤进行: a)超低品位钒钛磁铁矿矿石破碎至适合粗粒预抛的合格粒级; b)通过粗粒预抛抛弃部分粗粒尾矿,预抛粗粒尾矿通过分级制取建设用碎石; c)预抛粗粒精矿进一步破碎至适合粗粒中磁选或中磁、强磁联合选的合格粒级回收达到入选要求的粗粒回收精矿; d)粗粒中磁选或中磁、强磁联合选的尾矿通过分级制取建设用粗砂; e)粗粒回收的精矿通过阶段磨矿、阶段弱磁选铁回收钒钛铁精矿; f)弱磁选铁尾矿根据资源赋存情况通过磨矿分级、强磁选、重选、浮选、电选等方法回收钛精矿、硫精矿、磷精矿; g)钴、铜、镍等有价元素富集于硫精矿中,通过浮选等方法可以进一步分离出。 2.2.2钒钛铁精矿的回收利用 1)TFe品位≥8%的超低品位钒钛磁铁矿应予以有价元素回收。根据资源赋存情况和试验研究,共伴生资源选别过程中能够富集,易于回收,产品质量合格时,也应回收。 2)钒钛铁精矿质量指标要求:TFe品位≥53%、TiO2品位≤13%、V2O5品位≥0.3%、S品位≤0.9%、P品位≤0.2%、水分≤11%,级别的划分可参考GB/T 36704中以钒钛磁铁矿为主铁精矿级别的划分。根据合同规定,TiO2和V2O5可不作为交货条件。 3)钒钛铁精矿质量指标验证方法。 2.2.3钛精矿的回收利用 1)TiO2品位≥3.0%的超低品位钒钛磁铁矿应予以有价元素回收。根据资源赋存情况和试验研究,共伴生资源选别过程中能够富集,易于回收,产品质量合格时,也应回收。 2)钛精矿质量指标要求:TiO2品位≥45%、S品位≤0.5%、P品位≤0.1%、Fe2O3品位≤9%、水分≤0.1%。如需方对钛精矿有其它要求时,由供需双方商定。 3)钛精矿质量指标验证方法。 2.2.4硫精矿的回收利用 1)S品位≥0.5%的超低品位钒钛磁铁矿应予以有价元素回收。根据资源赋存情况和试验研究,共伴生资源选别过程中能够富集,易于回收,产品质量合格时,也应回收。 2)硫精矿质量指标要求:S品位≥25%及杂质要求。如需方对硫精矿有其它要求时,由供需双方商定。 3)硫精矿质量指标验证方法。 2.2.5磷精矿的回收利用 1)P品位≥0.4%的超低品位钒钛磁铁矿应予以有价元素回收。根据资源赋存情况和试验研究,共伴生资源选别过程中能够富集,易于回收,产品质量合格时,也应回收。 2)磷精矿质量指标要求:P2O5品位≥28%,具体质量指标符合HG/T 2673中相关要求。如需方对磷精矿有其它要求时,由供需双方商定。 3)磷精矿质量指标验证方法。 2.2.6建设用碎石的回收利用 1)建设用碎石的回收方法为破碎、分级,原料主要为预先抛尾尾矿。 2)建设用碎石的技术要求及对应的验证方法(颗粒级配、含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量、有害物质限量、坚固性、强度、表观密度、连续级配松散堆积空隙率、吸水率和碱集料反应)应符合GB/T 14685的规定。 3)建设用碎石的放射性应符合GB 6566的规定。 4)建设用碎石应符合我国环保和安全相关标准和规范,不应对人体、生物、环境及混泥土性能产生有害影响。 2.2.7建设用砂的回收利用 1)建设用砂的回收方法为分级,原料主要为选别尾矿。 2)建设用砂的技术要求及对应的验证方法(颗粒级配、含泥量、石粉含量、泥块含量、有害物质限量、坚固性、表观密度、松散堆积密度、空隙率、吸水率和碱集料反应)应符合GB/T 14684的规定。 3)建设用砂的放射性应符合GB 6566的规定。 4)建设用砂应符合我国环保和安全相关标准和规范,不应对人体、生物、环境及混泥土性能产生有害影响。 3废弃物的贮存 3.1钒钛磁铁矿是以铁为载体、钒和钛为核心,伴生铬、钴、镍、铜、钪、镓、硫、磷及铂族元素等战略性金属的复合型矿产资源,部分有用矿物或稀有矿物在现有技术上不能回收或技术经济评价结论不宜有价元素回收,经选别后的尾矿废弃物宜堆存于尾矿库内,待以后技术经济可行再回收利用。 3.2尾矿废弃物的贮存应符合GB 39496中尾矿库安全规程的相关要求。 4环境保护 本文件超低品位钒钛磁铁矿有价元素回收过程中的环境保护要求。