某钛粗精矿提高品位选矿试验研究.pdf

2 0 0 7 年第3 期 有色金属 选矿部分 l 某钛粗精矿提高品位选矿试验研究 王立刚，陈金中 北京矿冶研究总院，北京1 0 0 0 4 4 摘要针对云南某钛粗精矿提高品位问题，对钛粗精矿进行了磁选、重选及浮选多种方案的试验研究，最终推荐 反浮选工艺流程。采用捕收剂B K 4 2 5 ，小型闭路试验获得了T i 0 2 品位4 8 ．2 1 ％、回收率9 6 ．4 8 ％的钛精矿。 关键词反浮选；钛铁矿；品位；浮选 中图分类号T D 9 5 2 ．7文献标识码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 0 7 0 3 - 0 0 0 1 - 0 4 钛是现代工业的重要原料，广泛应用于航天、耐 腐蚀等相关领域。钛铁矿的理论含T i O 量为5 2 ．6 3 0 刃。 由于钛粗精矿品位较低，在生产过程中容易增加不 必要的损耗。因此，要利用钛铁矿中的钛，首先应该 先富集钛，提高其T i O 品位。近年来，已有众多的科 研工作者对钛铁矿浮选进行了大量研究，取得了较 好的进展，主要集中于新型捕收剂方面，如M O S 、R 一2 等2 】。本文对云南某地的钛粗精矿进行了磁选、重选 及浮选试验研究，从而确定最佳选矿工艺流程。 1 原矿性质 该钛粗精矿属钛铁矿砂矿床，经水采水选，粗精 矿含T i O 为4 6 ．6 5 ％，矿样主要由钛铁矿、褐铁矿、钛 磁铁矿、金红石以及石英、长石、方解石等矿物组成， 一定量的褐铁矿、石英、长石、方解石等矿物的存在 是影响T i O 品位的主要因素。主要化学成分及矿物 组成分别见表1 、表2 。 表1钛粗精矿的主要化学成分分析结果／％ T a bl ’n l ea n a l y s i sr e s u l t so fm a i nc h e m i c a lc o r n - p o s i t i o ni nc r u d ec o n c e n t r a t e ／％ 化学成分T i 0 2T F eS i 0 2A 1 2 0 3C a OM g oM nS P 含量4 6 ．6 5 3 4 ．o o2 ．6 40 ．8 70 ．0 21 ．1 60 ．5 4 0 ．0 1 8O 肼3 2 选矿试验研究 2 ．1 磁选试验 表2 T a b2 钛粗精矿中石英、长石等非金属矿物无磁性，可 通过磁选除去；含钛较低的钛磁铁矿 包括钒钛磁铁 矿 磁性较强，可用弱磁选除去；钛铁矿磁性较弱可 用强磁选回收，大部分磁性较弱的褐铁矿也会选人 其中。 ‘ 2 ．1 ．1 磨矿细度试验 ’ 在不同磨矿细度、弱磁磁场强度0 ．1 2 T 除钛磁 铁矿、强磁磁场强度1 ．2 T 选钛铁矿的条件下，进行 磁选磨矿细度试验。试验流程见图1 ，试验结果见图 2 。试验结果表明，随磨矿细度的增加，钛精矿品位增 加，回收率略有下降，考虑钛精矿品位及粒度要求， 磨矿细度一7 4 灿m 粒级占6 0 ％时效果最好，确定采用 此细度作磁场强度试验。 原矿 钛 钛铁精矿尾矿 图l 磁选磨矿细度试验流程 F i g1 T h ef l o w s h e e to fg r i n d i n gf i n e n e s so fm a g n e t i c s e p a r a t i o n 钛粗精矿中的矿物组成及相对含量／％ T h em i n e r a lc o m p o s i t i o na n dc o m p a r a t i v ec o n t e n ti nc r u d ec o n c e n t r a t e ] ％ 收稿日期2 0 0 7 _ 0 1 1 8 作者简介王立刚 1 9 7 9 - ，男，辽宁丹东人，工程师。 万方数据 2 有色金属 选矿部分 2 0 0 7 年第3 期 姜 誊 l 堡 瓣 擎 回 g I 磨矿细度／ - 7 4 阻n 粕 图2 磁选磨矿细度试验结果 F i g2 T h er e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s so fm a g n e t i c s e p a r a t i o n 2 ．1 ．2 磁场强度试验 在磨矿细度为一7 4 1 山m 占6 0 ％、弱磁磁场强度 0 ．1 2 T 的条件下，进行强磁磁场强度试验。试验流程 见图1 ，试验结果见图3 。试验结果表明，随磁场强度 的增加，钛精矿回收率增加，而品位略有下降，磁场 强度为1 ．2 T 即可。 蓦 唱 兽 赛 盏 g 磁场强度／r 图3 磁选磁场强度试验结果 F i g3 T h et e s tr e s u l t so ff i e l ds t r e n g t ho fm a g n e t i c s e p a r a t i o n 2 ．2 重选试验 在不同磨矿细度条件下，进行了摇床重选试验 研究。试验结果见图4 。试验结果表明，钛精矿T i O 品位随着磨矿细度的增加而增加，而回收率则随着 磨矿细度的增加而降低。磨矿细度一7 4 1 _ L m 占6 0 ％ 时，T i 0 2 品位4 8 ．9 4 ％，T i O 回收率仅6 5 ．4 0 ％，细粒 级钛铁矿在尾矿中损失较严重。 2 ．3 浮选试验 由于钛粗精矿矿样中钛铁矿含量达8 7 ．2 0 ％，根 据“抑多浮少”原理，进行浮选脉石提高T i O 品位的 反浮选工艺流程研究。 2 ．3 ．1 捕收剂种类试验 在磨矿细度一7 4 1 ．L m 粒级占6 0 ％、混合碱用量 l o o o ∥t 、淀粉用量l O O O s ／t 、松醇油用量4 0 矾的条件 下，进行捕收剂种类试验。试验结果见表3 。试验结 磨矿细度／- 7 4 “n 1 ％ 图4 重选试验结果 堡 褂 擎 回 S 目 F i g4 T h et e s tr e s u l t so fh e a v ys e p a r a t i o n 果表明，捕收剂B K 4 2 5 试验效果最好，确定采用 B K 4 2 5 作为捕收剂。 表3捕收剂种类试验结果／％ T a b3T h et e s tr e s u l t so fc o l l e c t o rt 币渤 2 ．3 ．2 调整剂用量试验 在磨矿细度一7 4 斗m 粒级占6 0 ％、淀粉用量 1 0 0 0 9 ／t 、B K 4 2 5 用量1 0 0 9 ／t 、松醇油用量4 0 酢的条 件下，进行混合碱用量试验。试验结果见图5 。试验 结果表明，不添加混合碱时，精矿品位最高，确定流 程中取消混合碱的添加。 蓦 略 g 混合碱用量／ g t - 1 图5 调整剂用量试验结果 F i g5 T h et e s tr e s u l t so fr e g u l a t o rd o s a g e 枣丑咯g茸 万方数据 2 0 0 7 年第3 期王立刚等某钛粗精矿提高品位选矿试验研究 3 2 ．3 ．3 起泡剂用量试验 在磨矿细度- 7 4 1 - L m 粒级占6 0 ％、淀粉用量 l o o o g ／t 、B K 4 2 5 用量1 0 0 9 ／t 的条件下，进行起泡剂用 量试验。试验结果见图6 。试验结果表明，随起泡剂 用量增加，精矿品位上升，回收率下降。考虑到确保 T i O 品位及回收率等因素，确定松醇油用量为2 4 叭。 蔷 疃 菩 起泡剂用量／ g 。t - I 图6 起泡剂用量试验结果 F i g6 T h et e s tr e s u l t so ff r o t h e rd o s a g e 2 ．3 ．4 抑制剂用量试验 在磨矿细度一7 4 1 J J m 粒级占6 0 ％、B K 4 2 5 用量 8 0 趴、松醇油用量2 4 卧的条件下，进行抑制剂淀粉 用量试验。试验结果见图7 。试验结果表明，添加淀 粉试验效果不显著，确定流程中取消淀粉的添加。 淀粉用量／ g 。一 图7 淀粉用量试验结果 F i g7 T h et e a tr e s u l t so fa m y l u md o s a g e 2 ．3 ．5 捕收剂用量试验 在磨矿细度一7 4 p , m 粒级占6 0 ％、粗选松醇油用 量2 4 加的条件下，进行捕收剂B K 4 2 5 用量试验。试 验结果见图8 。试验结果表明，B K 4 2 5 用量1 2 0 9 ／t 时，试验效果最好。确定B K 4 2 5 用量为1 2 0 9 ／t 。 2 ．3 ．6 磨矿细度试验 在粗选B K 4 2 5 用量1 2 0 9 ／t 、松醇油用量2 4 趴的 条件下，进行磨矿细度试验。试验结果见图9 。试验 结果表明，T i O 品位随着磨矿细度的增加而增加。考 虑到T i O 精矿粒度较粗适合冶炼要求，对磨矿细 度- 7 4 p , m 粒级占6 0 ％原矿进行浮选开路试验。 2 ．3 ．7 开路试验 对磨矿细度- 7 4 1 J , m 粒级6 0 ％原矿进行浮选全 开路试验。试验流程见图l O ，试验结果见表4 。 蔷 咯 詈 B K 4 2 5 用量， g 一 图8 捕收剂用量试验结果 F i g8 T h et e s tr e s u l t so fe o l l e c t o rd o s a g e 磨矿细度／‘一7 4 斗n 骺 图9 磨矿细度试验结果 F i g9 T h et e a tr e s u l t so fg r i n d i n gf i n e n e s s 早药剂用量单位砂 扫选l Ⅱ 磨矿p - 7 4 岫粒级占6 0 ％ 3 m i n kB K 4 2 51 2 0 。松醇油2 4 粗选l I 5 m i a3 m i I l kB K 4 2 54 0 , 松醇油1 6 粗选I Ⅱ 、卜l5 v a i a 3 m i n I B K 4 2 52 0 , 测8 逍型垄丛一 Il ’“n 3 m i 琳B K 4 2 52 0 ，黼8 中矿中矿， 尾矿中矿I中矿精矿 图1 0 开路试验流程 F i g1 0 T h et e s tf l o w s h e e to fo p e nc i r c u i t 2 ．3 ．8 闭路试验 在全开路试验的基础上进行闭路试验。试验工 妥丑雌H星 万方数据 4 有色金属 选矿部分 2 0 0 7 年第3 期 艺流程见图1 1 ，试验结果见表5 。在磨矿细度一7 4 斗m 占6 0 ％的条件下，获得了T i 0 2 品位4 8 ．2 1 ％、回收率 9 6 ．4 8 ％的钛精矿。 表4开路试验结果肱 T a b4T h et e s tr e s u l t so fo p e nc i r c u i t ／％ 表5闭路试验指标惕 T a b5T h ei n d e xo f 。c l o s e dc i r c u i tt e s V ％ 3 结论 钛粗精矿矿样主要由钛铁矿、褐铁矿、钛磁铁 矿、金红石以及石英、长石、方解石等矿物组成。通过 重选、磁选、浮选试验，均可获得T i O 品位4 8 ％以上 钛精矿，但重选T i C 回收率相对较低，而磁选在实 际生产中会损失细粒级钛铁矿，且高产率的钛精矿 朗 图1 1 闭路试验流程 F i g 1 1T h et e s tf l o w s h e e to fc l o s e dc i r c u i t 容易夹杂脉石，因此反浮选工艺为实际妥当的选矿 工艺。采用反浮选工艺流程，磨矿细度一7 4 1 x m 粒级 占6 0 ％时，小型闭路试验获得了T i 0 2 品位4 8 ．2 1 ％、 T i 0 2 回收率9 6 ．4 8 ％的钛精矿。 参考文献 [ 1 ] 莫畏，邓国珠，罗方承．钛冶金[ M ] ．北京冶金工业出版 社，1 9 9 8 ．1 3 3 ． [ 2 ] 陈名洁，文书明，胡天喜．国内钛铁矿浮选研究的现状与 进展[ J ] ．国外金属矿选矿，2 0 0 5 7 1 7 1 9 ． M 矾E R A LP R o C E S S 玳GR E S E A R C Ho N 玎汀P R O V 矾GT H EC R U D E C O N C E N T R A T Eo F ⅡM E N I T EG R A D E W A N GL i g a n g ，C l a nJ i n z h o n g B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，B e i j i n g1 0 0 0 4 4 ，C h i n a A B S T R A C T I no r d e rt oi m p r o v et h ec r u d ec o n c e n t r a t eo fi l m e n i t eg r a d ei nY u n n a n ，t h em a g n e t i cs e p a r a t i o n ，h e a v y s e p a r a t i o na n df l o t a t i o nw e r ec a i T i e do u ta n dt h er e v e r s ef l o t a t i o nt e c h n o l o g yi sf i n a H yr e c o m m e n d e d ．W i t h t h e c o l l e c t o rB K 4 2 5 ，t h ec o n c e n t r a t eo fi l m e n i t ei sa c h i e v e dw i t ht h e g r a d e4 8 ．2 1 ％a n dt h er e c o v e r y 9 6 ．4 8 ％b ye x p e r i m e n t ． K E YW O R D S r e v e r s ef l o t a t i o n ；i l m e n i t e ；g r a d e ；f l o t a t i o n 万方数据