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1、钛铁矿选矿试验彭征;黄建雄;徐国栋 【摘要】针对某钛铁矿品位低、嵌布粒度细、分选难度较大，原矿中含有大量弱磁 性片状金云母，采用高梯度磁选方法无法有效去除等原矿性质，通过试验研究选择弱 磁选铁一高梯度磁选、重选粗选抛尾一高梯度磁选、摇床精选的工艺流程，获得了 钛精矿TiO2品位和回收率分别为42.26%和72.40%,铁精矿铁品位和铁回收率分 别为65.97%和54.98%的满意指标，为此类钛铁矿的选矿提供了一种可行途径.【期刊名称】现代矿业 【年(勤期】2013(000)001 【总页数】3页(P116-118) 【关键词】钛铁矿;高梯度磁选;弱磁选;重选 【作者】彭征;黄建雄;徐国栋【作者
2、单位】赣州金环磁选设备有限公司;昆明理工大学国土资源工程学院;昆明理工大学国土资源工程学院【正文语种】中文钛是一种理想的金属材料，具有耐高温、低密度、高强度、耐腐蚀等优良性能。钛 合金强度甚至高于钢铁，广泛的应用于航天、武器、舰船等技术领域1。此外， 由于钛合金还与人体有很好的相容性，所以钛合金还可以作人造骨，在医学上有广 泛的用途，而钛的重要化合物二氧化钛(钛白粉)也有很广泛的用途，用于颜料、油漆、陶瓷工业等领域。我国的钛金属储量居世界之首，占世界探明储量的38.85%，主要集中在四川、云 南、广东、广西及海南等地，其中攀西(攀枝花西昌)地区是中国最大的钛资源基地， 钛资源量为8.7亿t。但
3、在我国的钛储量构成中，属于钒钛磁铁矿的共生资源占了 主导地位，比例高达97%以上，而砂矿所占比例却不到3%且难采难选的多，易 采易选的少，这是我国钛资源的劣势。某钛铁矿品位较低，嵌布粒度细，分选难度 较大，由于原矿中含有大量弱磁性的片状金云母，采用高梯度磁选方法无法有效去 除。针对上述原矿性质，进行了试验研究，选择弱磁选铁一高梯度磁选、重选粗 选抛尾一高梯度磁选、摇床精选的工艺流程，获得了钛精矿的TiO2品位和回收率 分别为42.26%和72.40%，铁精矿的铁品位和铁回收率分别为65.97%和54.98%， 为此类钛铁矿的选别提供了一种可行途径。1原矿性质对原矿进行化学多元素分析及钛物相分析
4、，其结果分别见表1、表2。由表1可知，原矿中主要可回收元素是钛和铁，钒具有综合回收价值;原矿TFe含 量为30.70%，其中磁性铁(mFe/TFe)占有率为54.14%;主要杂质元素为SiO2和 Al2O3，主要有害元素硫、磷和砷含量不超标。表1原矿化学多元素分析结果成分TFe mFe TiO2 V2O5 SiO2 Al2O3含量 30.70 16.62 8.44 0.41 23.02 12.16 成分 CaO MgO S P As 烧失含量 3.46 4.76 0.077 0.023 0.009 0.321表2原矿钛物相分析结果钛物相钛磁铁矿之TiO2钛铁矿之TiO2金红石之 TiO2 硅酸
5、盐之 TiO2 合计 TiO2 含量 0.28 4.16 2.08 1.48 8.00 TiO2 分布率 3.50 52.00 26.00 18.50 100.00由表2可知，钛磁铁矿中TiO2分布少为3.50%，有利于得到低TiO2的优质铁精 矿;钛铁矿中TiO2分布率为52.00%，原矿中含有较高的金红石类矿物，TiO2品 位达到2.08%;其余 TiO2赋存于硅酸盐矿物如榍石中，不能回收利用。2选矿试验根据原矿化学多元素分析及钛物相分析结果，原矿中TiO2和铁主要以钛铁矿和钛 磁铁矿形式存在，对强磁性的钛磁铁矿用弱磁选方法富集，弱磁性的钛铁矿用强磁 选方法富集后用重选方法精选。2.1磨矿
6、细度试验试验的重点是选钛，原矿中铁易选，故以不同磨矿细度下的高梯度磁选抛尾指标来 确定原矿的粗磨细度，磨矿试验流程见图1。试验过程中弱磁选试验采用 RK/CRS中400x240型电磁湿法鼓式弱磁选机2,给矿量为1 200 g/次;高梯 度磁选试验采用SLon-100型周期式脉动高梯度磁选机3，选定磁介质直径2 mm，固定脉动冲程4 mm和冲次180 r/min以及磁感应强度636.94 kA/m，进 行磨矿细度与高梯度强磁选抛尾试验，试验结果见图2。由于原矿TiO2品位为8.44%，因此为获得高的生产效率和技术经济效益，应尽可 能地进行粗粒抛尾，以降低后续的磨矿成本。同时根据生产实践经验，1段
7、磨矿易 于获得-0.074 mm占70%左右的细度，1段磨矿的细度再提高，球磨机的产量 将明显下降，通常需要2次连续分级方能实现。根据以上分析及图2结果可见， 原矿的粗磨细度选择-0.074 mm 60%作为高梯度磁选抛尾的磨矿细度较适宜。2.2原矿弱磁选铁试验控制原矿粗磨细度为-0.074 mm 60%，选择磁选管磁感应强度分别为79.62、 95.54、119.43和143.31 kA/m，进行弱磁选铁试验，其试验结果见表3。表3原矿弱磁选铁试验结果磁场强度/lkA/m）产品产率/%铁品位/%铁回收率 /%79.62 铁精矿 6.10 66.66 13.31 95.54 铁精矿 14.30
8、 66.63 31.19 119.43 铁精 矿 22.20 66.28 48.16 143.31 铁精矿 22.36 66.03 48.34由表3结果可知，磨矿细度为- 0.074 mm 60%时，弱磁选磁场强度宜选择 119.43 kA/m，对应铁精矿的产率、铁品位和铁回收率分别为22.20%、66.28% 和48.16%，分选指标良好。2.3钛粗精矿精选试验对钛粗精矿分别采用摇床、螺旋溜槽、离心机和高梯度磁选（2 mm磁介质，脉动 冲程4 mm，脉动冲次200 r/min，磁感应强度557.32 kA/m）进行精选试验，其 试验对比结果见表4。表4钛粗精矿精选工艺流程试验结果对比工艺流程
9、产品名称产率/%TiO2品位 /%TiO2回收率/%摇床（磨矿细度:-0.074 mm 92.30%）钛精矿16.27 33.53 46.55 钛中矿 13.36 7.95 9.06 尾矿 70.37 7.39 44.39 螺旋溜槽（1 粗 1 精 1 扫， 未磨入选）钛精矿70.60 14.26 85.90尾矿29.40 5.62 14.10螺旋溜槽（1粗1精1 扫，磨矿细度:-0.074 mm 87.10%）钛精矿 38.92 15.89 52.77 钛中矿 16.05 12.29 16.83 尾矿 45.03 7.91 30.40 离心机（磨矿细度:-0.074 mm 87.10%）钛精
10、 矿73.67 15.65 98.37尾矿26.33 0.73 1.63高梯度磁选（1精1扫，磨矿细度:- 0.074 mm 92.30%）精选精矿 37.73 20.76 66.83 扫选精矿 10.30 8.00 7.03 尾矿 51.97 5.89 26.14 - 0.074 mm 56.00% 给矿 100.00 11.72 100.00由表4可知，摇床和高梯度磁选工艺适合精选作业，摇床获得钛精矿TiO2品位最 高，但回收率较低;高梯度磁选获得钛精矿的TiO2回收率很高，但TiO2品位较低。 2种工艺产生的钛中矿TiO2品位均为8%左右，没有回收价值。因此，高梯度磁 选适合粗精选，摇床
11、适合深度精选。螺旋溜槽和离心机工艺获得钛精矿的TiO2回 收率很高，抛尾效果明显，但钛精矿TiO2品位提高很小，适合钛粗精矿进一步抛 尾。螺旋溜槽的精矿浓度较高易于浓缩，设备价格便宜，易于操作管理。此外，原 矿中含有大量的片状弱磁性金云母，无法用高梯度磁选工艺有效去除，但其密度小， 可以采用螺旋溜槽工艺有效去除。综上可选择螺旋溜槽工艺作为高梯度磁选粗选的辅助抛尾作业，进一步去除弱磁性的金云母以提高钛粗精矿精选入选品位。3推荐流程及试验指标根据上述试验结果结合生产实践，推荐弱磁选铁一高梯度磁选、重选粗选抛尾一 高梯度磁选、摇床精选流程，其工艺流程见图3。流程中各作业操作条件选择前面 条件试验确定
12、的参数，连选试验结果见表5。图3原矿选矿工艺流程表5工艺流程连选试验结果产品名称产率/%品位/%Fe TiO2回收率/%Fe TiO2 铁精矿 25.46 65.97 3.32 54.98 10.06 钛精矿 14.39 27.24 42.26 12.82 72.40 总 尾矿 60.15 16.35 2.45 32.20 17.54 原矿 100.00 30.55 8.40 100.00 100.00 由表5可知，获得了高品位铁精矿，其产率、铁品位和铁回收率分别为25.46%、 65.97%和54.98%，原矿中钛磁铁矿基本回收完全，铁精矿的TiO2品位很低为 3.32%;获得了较高品位的钛
13、精矿，其产率、TiO2品位和回收率分别为14.39%、 42.26%和72.40%，镜下观察此钛精矿已基本解离;钛精矿的铁品位很高为 27.24%，显然原矿中钛铁矿属于高铁钛铁矿，是钛精矿的TiO2无法达到很高品 位的原因。铁精矿和钛精矿产品质量分析结果见表6。由表6可知，钛精矿中铁品位高为27.24%，具有云南钛矿资源的典型特征。同时， 钛精矿还具有SiO2和Al2O3含量高的特点且CaO和MgO偏高。因此，钛精矿 中SiO2高的原因可能是硅进入钛铁矿的晶格中，无法用选矿方法去除;也可能是钛 精矿中硅以硅酸铁形式存在，其磁性和比重均与钛精矿相近，无法采用磁、重选方 法有效去除。若为第2种情况
14、，可能运用浮选方法进一步降低钛精矿的SiO2含量， 从而提高TiO2品位，钛精矿中Al2O3含量高的情况也是如此。表6精矿产品质量指标产品Fe TiO2 V2O5 SiO2 Al2O3CaO MgO铁精矿 65.97 3.32 钛精矿 27.24 42.26 0.93 8.30 2.36 1.58 1.564结论(1) 针对某钛铁矿原矿中含有大量弱磁性金云母的特点，采用高梯度磁选和螺旋溜 槽相结合的磁一重联合流程抛尾，可以实现尽早粗粒抛尾，减少后续矿石磨矿量 和降低弱磁性金云母对高梯度磁选精选作业的不利影响，从而大大减少最终精选作 业的设备数量。(2) 原矿中(钒)钛磁铁矿易分选，经粗磨弱磁选即可获得高品位的铁精矿，原矿中 TiO2得到了有效回收，采用所推荐工艺技术流程，钛精矿的TiO2回收率达到 72.40%。全流程中各作业均为物理法分选，具有流程结构简单、易于操作管理、矿石处 理能力大、生产成本低、对环境无污染等优点。参考文献【相关文献】1 韦连军，黄庆柒，廖江南.云南文山某细粒钛铁矿选矿试验研究J.金属矿山，2010(7):51- 74.2 韩远燕，戴惠新.云南低品位钛铁矿选矿工艺研究J.矿冶，2010(4) :31-52.3陈禄政，廖国平，徐国栋，等.某低品位钛铁砂矿选矿工艺研究J.金属矿山，2011(5):93- 96.
