螺旋溜槽选矿机回收钛精矿的试验研究.pdf

螺旋溜槽选矿机回收钛精矿的试验研究 ① 马 建１， 刘庆祥２， 刘万中３， 陈盼盼４ （１．河钢股份有限公司承德分公司，河北 承德 ０6７０００； ２．沁阳市沁龙化学防腐有限公司，河南 沁阳 ４５４５５０； ３．广西大学，广西 南宁 ５３００００； ４．西北工 业大学，陕西 西安 ７１００００） 摘 要 对河北承德某钛铁矿进行了选矿试验研究。 采用螺旋溜槽粗选、摇床精选，粗钛精矿经浮选脱硫，脱硫尾矿再浮钛的工艺 流程，可以获得品位 ４７．０９％、产率 ３．３９％、回收率 ２6．２6％的钛精矿，同时获得品位 ４０．０３％、产率 １．０８％、回收率 ５７．6５％的硫精矿。 关键词 重选； 浮选； 螺旋溜槽； 钛铁矿； 综合回收； 钛精矿； 硫精矿 中图分类号 TD９２文献标识码 Adoi１０．３９6９／ j．issn．０２５３－6０９９．２０１９．０１．０１７ 文章编号 ０２５３－6０９９（２０１９）０１－００6９－０３ Application of Spiral Chute Concentrator in Recovering Titanium Concentrate MA Jian１， LIU Qing⁃xiang２， LIU Wan⁃zhong３， CHEN Pan⁃pan４ （１．Chengde Branch of Hebei Iron and Steel Company， Chengde ０6７０００， Hebei， China； ２．Qinlong Chemical Anticorrosion Company of Qinyang City， Qinyang ４５４５５０， Henan， China； ３．Guangxi University， Nanning ５３００００， Guangxi， China； ４．Northwestern Polytechnical University， Xi′an ７１００００， Shaanxi， China） Abstract Beneficiation tests were carried out for the ilmenite from a mineral processing plant of Chengde in Hebei Province． By adopting a flowsheet consisting of roughing with a spiral chute concentrator， cleaning with a shaking table， desulfuration by a flotation of ilmenite rough concentrate and an ilmenite flotation of desulfuration tailings， a titanium concentrate grading ４７．０９％ TiO２was collected at a recovery of ２6．２6％， with yield of ３．３９％， and a sulfur concentrate grading ４０．０３％ S was recovered at a recovery of ５７．6５％， with yield of １．０８％． Key words gravity concentration； flotation； spiral chute； ilmenite； comprehensive recovery； titanium concentrate； sulfur concentrate 我国钒钛资源基地主要为四川攀西和河北承德地 区，随着高品位钛资源的消耗枯竭，低品位钛铁矿的高 效综合利用已迫在眉睫［１－6］。 受钛铁矿本身的资源特 性以及现有技术的限制，目前低品位钛铁矿的工业利 用率总体而言比较低下，且生产成本偏高。 因此，开展 低品位钛铁矿资源的高效综合回收具有非常重要的战 略意义。 １ 原矿性质 河北承德某钛铁矿中金属矿物以钛铁矿为主，且 已单体解离，同时含有少量的白钛矿、锐钛矿、赤褐铁 矿，少量微细磁铁矿等；脉石矿物则以斜长石、绿泥石 和钛辉石为主，金属硫化物大多为黄铁矿，偶见黄铜 矿、铜蓝、磁黄铁矿的零星分布；另外还有黑云母、绢云 母、黝帘石、角闲石、方解石、石英、磷灰石、尖晶石、石 榴石、榍石等。 原矿矿物组成见表 １，化学多元素分析 结果见表 ２，粒度筛析结果见表 ３。 表 １ 主要矿物组成质量分数） ／ ％ 钛铁矿硫化物赤褐铁矿绿泥石其他脉石 １１．５１．２４．５３４．８４８．０ 表 ２ 原矿主要化学成分分析结果质量分数） ／ ％ TiO２TFeFeOFe２O３CaOMgOSSiO２Al２O３ ７．6８１４．２９８．９１１０．５３７．6９6．０6０．７５３８．５6１８．０８ ①收稿日期 ２０１８－０７－１１ 作者简介 马 建（１９８３－），男，河北安国人，工程师，主要从事选矿机械及工艺研究工作。 第 ３９ 卷第 １ 期 ２０１９ 年 ０２ 月 矿矿 冶冶 工工 程程 MINING AND METALLURGICAL ENGINEERING Vol．３９ №１ February ２０１９ 万方数据 表 ３ 粒度筛析结果 粒度／ mm产率／ ％TiO２品位／ ％分布率／ ％ ＋０．１４７ ２８．２３３．９８１９．6１ －０．１４７＋０．１２４１７．０３ ４．１５１２．３３ －０．１２４＋０．０７４１４．３２ ５．１２１２．７９ －０．０７４＋０．０３７２４．０５ ７．０３２９．５０ －０．０３７ １6．３７９．０２２５．７７ 合计１００．００５．７３１００．００ 由表 ３ 可知，－０．０７４ mm 粒级产率及该粒级 TiO２ 分布率均占到 ４０％以上，且目标矿物与脉石、绿泥石 有足够的比重差，适合螺旋溜槽选矿机的重选回收。 ２ 重选试验 通过探索试验，观察矿粒在螺旋溜槽选矿机的分 带情况，初步判定粗选精矿品位不高，为选择合适的螺 旋溜槽设备，采用 ４ 种不同结构参数的螺旋溜槽进行 粗选作业，根据螺旋溜槽槽面上的分带情况，调整分流 截取器，得到螺旋溜槽粗精矿，然后将螺旋溜槽粗精矿 用 6S 摇床进行精选，同时，探索将螺旋溜槽粗精矿送 入螺旋溜槽进行精选的可行性。 ２．１ 粗选设备选择 采用 QL6１０ 型、QL１２AP 型、QL１２AK 型、QL6AK 型等 ４ 种不同结构参数的螺旋溜槽进行了粗选试验， 结果见表 ４。 表 ４ 不同型号螺旋溜槽粗选试验结果 设备型号产品名称产率／ ％品位／ ％回收率／ ％ 精矿6．８２２５．6８２８．８１ QL6１０尾矿９３．１８４．6５７１．１９ 给矿１００．００6．０８１００．００ 精矿１３．１6１6．２３３５．１３ QL１２AP尾矿８6．８４４．５４6４．８７ 给矿１００．００6．０８１００．００ 精矿２５．４6１２．４５５２．１３ QL１２AK尾矿７４．５４３．９０４７．８７ 给矿１００．００6．０８１００．００ 精矿１９．２３１３．９０４３．９6 QL6AK尾矿８０．７７４．２１５6．０４ 给矿１００．００6．０８１００．００ 试验结果表明，QL6１０ 型螺旋溜槽一次选别可得 到品位 ２５．6８％的精矿产品，回收率 ２８．８１％，适宜物料 粗选；QL１２AP 型螺旋溜槽精矿品位 １6．２３％，但精矿 回收率可达 ３５．１３％；QL１２AK 型螺旋溜槽不但回收率 较高，而且尾矿品位较低。 因粗选以提高综合回收率 为主，故选用 QL１２AK 型螺旋溜槽进行粗选。 ２．２ 精选试验 ２．２．１ 摇床精选试验 将 QL１２AK 型螺旋溜槽粗选所得精矿产品，配水 配浆给入 6S 型摇床进行精选试验，结果见表 ５。 表 ５ 摇床精选试验结果 产品名称产率／ ％品位／ ％回收率／ ％ 精矿２５．９８３３．０１6８．８８ 尾矿７４．０２５．２３３１．１２ 给矿１００．００１２．４５１００．００ 试验结果表明，TiO２品位 6．０８％的原矿经 QL１２AK 型螺旋溜槽粗选后再经 6S 型摇床精选，可以得到品位 ３３．０１％、产率 6．6１％、回收率 ３５．９１％粗钛精矿产品。 ２．２．２ 螺旋溜槽精选试验 将 QL１２AK 型螺旋溜槽粗选所得精矿产品，配水 配浆逐一给入 ３ 种不同型号的螺旋溜槽进行精选试 验，结果见表 6。 表 6 螺旋溜槽精选试验结果 设备型号产品名称产率／ ％品位／ ％回收率／ ％ 精矿３８．４０２３．５２７２．５４ QL１２AP尾矿6１．6０５．５５２７．４6 给矿１００．００１２．４５１００．００ 精矿３6．９２２５．０１７４．１７ QL１２AK尾矿6３．０８５．１０２５．８３ 给矿１００．００１２．４５１００．００ 精矿２５．２４２９．５０５９．８１ QL１２AK尾矿７４．７66．6９４０．１９ 给矿１００．００１２．４５１００．００ 精矿３２．6０２４．７８6４．８９ QL6AK尾矿6７．４０6．４９３５．１１ 给矿１００．００１２．４５１００．００ 由表 6 可知，粗选和精选均采用 QL１２AK 型螺旋溜 槽，可得到品位 ２５．０１％、产率 ９．４０％、回收率 ３８．66％的 粗钛精矿产品。 若以 TiO２品位 ２８％以上为目标，则可 得到品位 ２９．５０％、产率 6．４３％、回收率 ３１．２０％的粗钛 精矿产品。 ３ 浮选试验 ３．１ 浮选脱硫试验 通过显微镜观察，摇床钛精矿中含有较多的硫化 物，若分选出硫化物，不但能提高粗钛精矿 TiO２品位， 且能回收 S 品位较高的硫化矿物，所以进行浮选脱硫试 验很有必要。 浮选药剂制度为丁黄药用量 ３００ g／ t，硫 酸用量 ３００ g／ t，２＃油用量 6０ g／ t，浮选试验结果见表 ７。 ０７矿 冶 工 程第 ３９ 卷 万方数据 表 ７ 浮选试验结果 精选 方式 产品 名称 作业产率 ／ ％ 品位／ ％作业回收率／ ％ TiO２STiO２S 硫精矿１6．２８４．５２４０．０３２．３１９７．１４ 摇床尾矿８３．１１３８．８００．２４９７．6９２．８6 给矿１００．００３３．０１6．９6１００．００１００．００ 螺旋 溜槽 硫精矿１４．９８6．０３３２．０6３．6１８１．５４ 尾矿８５．０２２８．３５１．２８９6．３９１９．４6 给矿１００．００２５．０１５．８９１００．００１００．００ 试验结果表明，原矿采用 QL１２AK 螺选溜槽粗选、 6S 型摇床精选，再采用浮选脱硫，可以获得 TiO２品位 ３８．８０％、作业产率 ８３．１１％、作业回收率 ９７．6９％的粗钛精 矿产品和 S 品位 ４０．０３％、作业产率 １6．２８％、作业回收率 ９７．１４％的硫精矿产品；若采用 QL１２AK 螺选溜槽粗选和 精选，再采用浮选脱硫，可以获得 TiO２品位 ２８．３５％、 作业产率 ８５．０２％、作业回收率 ９6．３９％的粗钛精矿产 品和 S 品位 ３２．０6％、作业产率 １４．９８％、作业回收率 ８１．５４％的硫精矿产品。 ３．２ 脱硫尾矿再浮选回收高钛矿试验 为了获得高品位钛精矿，对浮硫尾矿进行了浮选 再回收钛精矿浮选试验。 浮选药剂制度为捕收剂用 量 ２ ７００ g／ t，粗选硫酸用量 ３ ０００ g／ t，精选硫酸用量 ８００ g／ t，浮选试验结果见表 ８。 表 ８ 脱硫尾矿再浮选回收高钛矿试验结果 产品名称作业产率／ ％ TiO２品位／ ％ 作业回收率／ ％ 精矿6１．８０４７．０９７５．００ 中矿２７．１２３０．０6２１．０９ 尾矿１１．０８１３．９８３．９９ 给矿１００．００３８．８０１００．００ 从表 ８ 可知，原矿采用重选富集后，先经浮选脱 硫，浮硫尾矿再浮选回收高钛矿是有效可行的。 若按 螺旋溜槽粗选、摇床精选，再浮硫、浮钛，根据试验数据 估算，按原矿处理量 １００ t／ h 计，则该选钛厂可多生产 品位合格的高钛矿 ３．４０ t／ h。 ４ 结 语 １） QL6１０ 型螺旋溜槽一段选别可获得品位较高 的精矿产品，但回收率较低，该设备适用于粗选大量抛 尾作业。 ２） 采用螺旋溜槽粗选、摇床精选，可获得 TiO２品 位 ３３．０１％、产率 6．6１％、回收率 ３５．９１％的粗钛精矿。 ３） 采用螺旋溜槽进行粗选和精选，可获得 TiO２ 品位 ２９．５０％、产率 6．４３％、回收率 ３１．２０％的粗钛精矿。 ４） 原矿采用螺选溜槽粗选、6S 型摇床精选，粗钛 矿经浮选脱硫后的尾矿经浮选回收高钛矿，可获得 TiO２品位 ４７．０９％、产率 ３．３９％、回收率 ２6．２6％的钛精 矿，同时获得 S 品位 ４０．０３％、产率 １．０８％、回收率 ５７．6５％ 的硫精矿。 ５） 按 ８０ 万吨／ 年计算，通过选别，可回收 TiO２品 位 ２８％以上的粗钛矿约 ５．２ 万吨；若将 ５．２ 万吨粗钛 矿进行浮硫浮钛作业，可回收 TiO２品位 ４6％以上的钛 精矿约 ２．７２ 万吨，同时还可获得 S 品位 ３９％以上的硫 精矿约 ０．８ 万吨。 参考文献 ［１］ 选矿手册编辑委员会． 选矿手册（第三卷第二分册）［M］． 北 京冶金工业出版社， １９９３． ［２］ 朱俊士． 中国钒钛磁铁矿选矿［M］． 北京冶金工业出版社， １９９５． ［３］ 李 萌． 从黑山铁矿中回收钛铁矿的试验研究［J］． 矿产保护与 利用， ２０１３（４）２９－３２． ［４］ 贾清梅． 选铁尾矿中回收钛铁矿的试验研究［J］． 矿冶工程， ２０１０，３０（４）４４－４6． ［５］ 王洪彬． 高效回收攀枝花白马矿区选铁尾矿中钛铁矿技术研究［J］． 矿冶工程， ２０１４（6）２９－３２． ［6］ 张凯熙． 陕西某选铁尾矿中钛铁矿的浮选实验研究［J］． 矿冶工 程， ２０１４（6）３８－４０． 引用本文 马 建，刘庆祥，刘万中，等． 螺旋溜槽选矿机回收钛精矿的 试验研究［J］． 矿冶工程， ２０１９，３９（１）6９－７１． �������������������������������������������������������������������������������������������������� 中国知网版权声明 本刊已许可中国学术期刊（光盘版）电子杂志社在中国知网及其系列数据库产品中以数字化方式复制、汇 编、发行、信息网络传播本刊全文。 该社著作权使用费与本刊稿酬一并支付。 作者向本刊提交文章发表的行为即 视为同意本刊上述声明。 矿冶工程编辑部 ２０１９ 年 ２ 月 １７第 １ 期马 建等 螺旋溜槽选矿机回收钛精矿的试验研究 万方数据