张建文
【摘 要】A system beneficiation study was carried out on a coarse ilmenite ore with TiO 2 13 .38%and TFe 21 .12%in Gansu province .The results showed that it was feasible for low grade refracto-ry ilmenite to be disposed by using combined flowsheet of gravity -magnetic-electrostatic separa-tion after grinding.And a separation indexes of ilmenite yield 13.35%, TiO2 45.97%, and ilmen-ite recovery 45 .46%were obtained .This study provided technical assistance for rational develop-ment of this type of ilmenite .%针对甘肃某含TiO213．38％、TFe 21．12％的钛铁矿，进行了系统选矿试验研究。试验结果表明，在磨矿条件下，采用重选—磁选—电选联合流程，可获得钛精矿产率13．35％、TiO2品位45．97％、回收率45．46％的较好试验指标。该试验研究为合理开发此类钛铁矿提供技术思路。 【期刊名称】《矿产保护与利用》
【年(卷),期】2016(000)006
【总页数】5页(P21-25)
惠普nc4400
【关键词】钛铁矿;重选;磁选;电选
高粱秸【作 者】张建文
【作者单位】长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南长沙410012
【正文语种】中 文
【中图分类】TD952.7
钛元素在地壳中分布较广，在所有元素中列居第9位[1]。由于钛金属和钛合金在作为涂料、新型结构材料、防腐材料等方面的优越性能，使其在航空航天、舰船军工、冶金化工、机械电力、医疗器械等领域得到广泛应用。全球钛资源非常丰富，分布范围较广且分布不均，主要分布在南非、澳大利亚、加拿大、中国、莫桑比克和印度等国[2]。我国钛铁矿资源储量居世界首位，主要分布在四川、河北、海南、湖北、广东、甘肃等全国二十多个省区[3]。
合适的钛铁矿选矿工艺取决于矿石性质和矿物组成等因素，目前国内外普遍采用的钛铁矿选矿方法有重选、磁选、电选和浮选等。随着钛铁矿入选品位越来越低，采用环境友好、低能耗的选矿联合流程是未来钛铁矿选矿技术的发展方向。工业选钛常用的联合流程有重选—电选、重选—磁选—浮选、重选—磁选—电选、粗粒重选—电选、细粒磁选—浮选等工艺[4-7]。
甘肃境内地质成矿条件优越，钛铁矿等矿产资源丰富，钛资源主要以原生钛铁矿岩矿为主。但在发现的多处钛铁矿矿点中，含TiO2品位一般为4%～7%，个别较高者可达17.43%。如地处甘肃天祝藏族自治县的大滩钛铁矿为单一特大型钛铁矿岩浆游离型矿床，其TiO2平均品位仅为6.17%。本文以甘肃某低品位钛铁矿为研究对象，对其进行系统的选矿试验研究，为其开发利用提供依据。
张廷登经镜下鉴定、X射线衍射分析和扫描电镜分析等研究表明，原矿中金属矿物主要为钛铁矿，其次为钛磁铁矿、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和黄铁矿等；脉石矿物主要为石英，其次为辉石、角闪石、绿泥石、榍石和磷灰石等。由于氧化作用的影响，沿少数钛铁矿边缘或裂隙可见赤铁矿或榍石嵌布，随着交代程度的增强，钛铁矿常呈微细残余分布在这些蚀变
矿物中，这将会影响最终钛铁矿精矿品位。原矿化学多元素成分分析结果见表1，钛的化学物相分析结果见表2，原矿的粒度筛析结果见表3。
由表1、表2和表3可知，原矿中主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3和SiO2等，原矿TiO2和TFe含量分别为13.38%和21.12%，属低品位钛铁矿石，钛主要以钛铁矿形式存在，其次为钛磁铁矿和榍石，钛铁矿原矿粒度较粗。镜下初步观察样品中连生体较多，要获得合格钛精矿产品，磨矿作业非常必要。
3.1 选矿原则流程的确定
由矿石性质可知：(1)原矿矿物组成复杂，金属矿物包含有钛铁矿、钛磁铁矿、磁铁矿、赤铁矿等；脉石矿物主要为石英，其次为辉石、角闪石等，因此有必要通过弱磁选除去磁铁矿、钛磁铁矿等强磁性矿物，同时采用螺旋溜槽等重选设备提前抛除大量脉石矿物。(2)钛铁矿样品粒度较粗，且存在大量连生体，因此要得到合格钛精矿产品，磨矿环节非常必要。(3)电选工艺具有流程简单、分选指标好、尾矿损失少、环保无污染等优点，广泛应用于钛铁矿的精选中，因此从控制生产成本和环保角度考虑，本试验确定采用电选进行钛铁矿精选。综合考虑甘肃钛铁矿的原矿性质与特点，并结合国内外钛铁矿选矿生产实践经验， 本试验最终确定的选矿原则流程为：原矿—磨矿—螺旋溜槽—湿式弱磁选—湿式中磁选—干燥—鼓筒电选。
3.2 磨矿细度试验
考虑到甘肃某钛铁矿原矿粒度较粗，其中+0.15 mm粒级产品产率高达75.26%，且原矿中钛铁矿大部分以各种形式与赤铁矿、榍石或脉石等紧密镶嵌构成不同比例的连生体，故首先进行磨矿细度试验。磨矿试验采用实验室XMQ-Ф240×90锥形球磨机，控制磨矿浓度60%，磨矿细度试验结果见图1。
欲使钛铁矿、磁铁矿等有用矿物在选矿过程中有效分离与富集，前提是矿石需碎磨至基本单体解离。其次，为保证钛铁矿的重磁选及电选回收效果，矿石又不能磨得太细。由图1可知，随着磨矿时间的增加，-0.15 mm和-0.074 mm粒级产率都不断增加，当磨矿细度达到-0.074 mm含量59.53%时，钛铁矿单体解离度如图2所示。显然，磨矿产品中94%以上的钛铁矿已呈单体状态产出。考虑到现场实际生产情况，确定后续试验磨矿细度为-0.075 mm占60%左右。
3.3 螺旋溜槽条件试验
螺旋溜槽是处理钛铁矿的有效重选设备，它具有结构简单、运行费用低、处理能力大等优点，其作用为除去石英、辉石、角闪石等脉石矿物，同时具有擦洗除泥作用，以利于改善矿物表面性能。螺旋溜槽试验采用Φ600螺旋溜槽，控制磨矿细度为-0.075 mm占60%左右，进行螺旋溜槽给矿浓度条件试验。螺旋溜槽条件试验结果见图3。
从图3可以看出，螺旋溜槽给矿浓度对钛精矿重选指标有一定影响。随着螺旋溜槽给矿浓度的提高，螺旋精矿TiO2品位逐渐降低，回收率则先升后降。综合考虑选取螺旋溜槽给矿浓度30%较为合适，此时获得的螺旋精矿TiO2品位为15.20%，回收率为90.37%。
3.4 湿式弱磁选条件试验
原矿中含有磁铁矿、钛磁铁矿等强磁性矿物，因此有必要先进行弱磁选除铁。湿式弱磁选条件试验采用CRIMMΦ400-300电磁圆筒磁选机，给矿浓度控制在25%左右，磁场强度条件为变量，湿式弱磁选条件试验结果见图4。
从图4说明，随着磁场强度的增加，强磁性物含TFe品位呈下降趋势，TiO2品位变化不大，两者回收率则持续增加，这说明随着磁场强度的增加，强化了对磁铁矿、钛磁铁矿等强磁
性物的回收。综合考虑选取湿式弱磁选磁场强度为0.12 T较合适，此时获得的强磁性物TFe品位为46.18%，TiO2品位为14.24%，回收率分别为42.87%和20.30%。
3.5 湿式中磁选条件试验
将弱磁尾矿进行湿式中磁选条件试验，考察中磁选磁场强度对钛铁矿选别效果的影响。试验选用CRIMMΦ400永磁筒式湿式中磁选机，磁场强度为变量，辊筒转速15 r/min。中磁选条件试验结果见图5。
由图5可知，随着磁场强度的提高，钛精矿中TiO2品位逐渐降低，回收率先升高后降低。综合考虑，在磁场场强为0.4 T时获得的钛精矿指标较好，可得到含TiO2 29.49%、回收率55.21%的钛粗精矿。中磁选钛粗精矿进行后续电选精选试验。
3.6 高压电选条件试验
博司捷高压电选条件试验前先将中磁精矿经烘箱充分烘干，保证电选给矿含水率低于1%，并具有一定的物料温度。电选试验采用长沙矿冶研究院研制的YD3140-11L鼓筒型高压电选机，分选电压在0～60 kV范围内可调，圆筒转速在30～300 r/min之间可调，工业型YD高压电选
机多为两列三层六辊配置，实验室试验模拟工业电选机进行三次选别。影响电选的因素主要有分选电压、圆筒转速、分隔板位置、物料加温温度、空气湿度等。根据甘肃某钛铁矿矿石特点及钛铁矿国内外选矿生产实践经验，电选试验固定分选电压为36 kV及其他影响因素不变，考察鼓筒转速对钛铁矿选矿的影响。高压电选条件试验结果见表4。
表4结果表明，鼓筒转速太高时精矿品质差，太低时精矿回收率又不能保证。综合考虑在分选电压为36 kV，鼓筒转速为150、120、90 r/min时选出的钛精矿指标最好，此时可得到产率13.37%，TiO2品位45.99%，回收率为45.55%的钛精矿。此时抛出的非导体尾矿产率 8.87%，TiO2品位为3.01%，分布率为1.98%。
3.7 重选—磁选—电选全流程验证试验
wto论文根据前述矿石性质及重选—磁选—电选条件试验的结果，为最大限度提高钛、铁回收率，按照各作业最佳条件进行全流程验证试验，试验流程见图6，试验结果见表5。
由表5结果可知，采用重磁电全流程验证试验，可获得产率13.35%、TiO2品位45.97%、TiO2回收率45.46%的钛精矿；选出的磁精矿产率为19.26%，TiO2品位为14.14%，TFe品
位为46.21%，回收率分别为20.17%和42.90%；螺旋溜槽和湿式中磁选尾矿中TiO2品位分别为6.64%和5.58%，回收率的损失分别达到9.7%和14.76%，原因为只进行了一次螺旋溜槽和湿式中磁选试验，工业生产中应增加螺旋溜槽和湿式中磁选扫选试验，以获得最大的钛铁矿回收率。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议