国外某复杂钛铁矿的选矿试验研究.pdf

第3 4 卷第l 期 2 0 1 4 年0 2 月 矿冶工程 N 删Ⅱ呵GA N D 皿T IL U R G I C A LE N G 姗E R Ⅱ呵G V 0 1 ．3 4 №1 F e b m a w2 0 1 4 国外某复杂钛铁矿的选矿试验研究① 易运来，魏茜，刘忠荣 湖南有色金属研究院，湖南长沙4 1 0 0 1 5 摘要采用阶段磨矿- 阶段选别的磁选- 浮选联合流程对国外某复杂钛铁矿矿石进行了选矿试验研究，结果表明，对于含F e 5 1 ．4 7 ％、含T i O 1 3 ．5 3 ％的原矿，可以获得含F e6 5 ．1 2 ％、回收率7 8 ．6 0 ％的铁精矿和含T i O 4 5 ．1 2 ％、回收率4 5 ．0 3 ％的钛精矿。 关键词钛铁矿；工艺矿物学；磁选；浮选；阶段磨矿；阶段选别 中图分类号T D 9 2文献标识码A d o i 1 0 ．3 9 6 9 巧．i s s n ．0 2 5 3 6 0 9 9 ．2 0 1 4 ．0 1 ．0 1 1 文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 4 0 卜0 0 4 卜0 3 E x p e r i m e n t a lR e s e a r c h0 nM i n e r a lP r o c e s s i n go f S o m eC o m p 髓c a t e d Ⅱm e I l i t eO r ef r o mA b r o a d Y IY u n l a i ，Ⅵ砸IQ i a r I ，L I UZ h o n g r o n g 肌胍n 胍e o 砌‰￡如姚矿Ⅳo 咖肿獬讹t 砒，C 乩秽耽4 1 0 0 1 5 ，吼M n ，现讹 A b s t r a c t M i n e r a lp r o c e s s i n gs t u d yw a sc o n d u c t e df o rac o m p l i c a t e do v e r s e a si l m e n i t eo r ea d o p t i n gac o m b i n e dn o w s h e e t o fm a g n e t i cs e p a r a t i o na n dn o t a t i o nf e a t u r i n gs t a g e 一咖n d i n ga n ds t a g e c o n c e n t r a t i o n ．R e s u l t ss h o wt h a t ，f 而mt h i sm n o f - m i n eo r ew i t ha ’n l ea n dT i 0 2g r a d eo f5 1 ．4 7 ％a n d1 3 ．5 3 ％，r e s p e c t i V e l y ，a ni r o nc o n c e n t r a t e 稍t 1 1 ’n l eg r a d ea n d r e c o v e r yo f6 5 ．1 2 ％a n d7 8 ．6 0 ％，r e s p e c t i v e l y ，a n dat i t a n i u mc o n c e n t r a t e 讲t } lT i 0 2g r a d e 明dr e c o v e r yo f4 5 ．1 2 ％a n d 4 5 ．0 3 ％，r e s p e c t i V e l y ，c a J lb eo b t a i n e d ． K e yw o r d ；i l m e n i t e ；p r o c e s sm i n e r a l o g y ；m a g n e t i cs 印a r a t i o n ；n o t a t i o n ；s t a g e 一班n d i n g ；s t a g e c o n c e n t r a t i o n 原生钛铁矿矿物组成复杂，各矿物间共生密切，较 之海滨砂钛铁矿，其分选流程要复杂得多。根据矿石 性质的不同，主要采用重选、重选一磁选、重选- 强磁选- 电选等流程对原生钛铁矿进行选别‘2J ，而对于细粒 原生钛铁矿通常采用浮选流程进行选别qo 。 国外新发现的某大型钛铁矿矿床，矿体平均品位 含r I F e5 1 ．4 7 ％、含T i O 1 3 ．5 3 ％。在工艺矿物学研究 的基础上，对该矿石进行了多种试验方案、多种试验流 程、多种浮选药剂制度的试验对比，最后确定采用阶段 磨矿．阶段选别的磁选．浮选联合流程。采用该选别工 艺，可以获得T F e 品位为6 5 ．1 2 ％、回收率为7 8 ．6 0 ％的 铁精矿和T i O 品位为4 5 ．1 2 ％、回收率为4 5 ．0 3 ％的钛 精矿，为开发利用该资源提供了技术保障。同时开展 该难选冶钛铁矿的选冶技术研究，充分利用国外新发 现的钛铁矿资源，不仅能促进当地的经济发展，也为钛 矿工业发展提供了后备资源。 1 矿石性质 原矿主要化学成分分析结果见表1 ，铁、钛物相分 析结果分别见表2 3 。 表l原矿主要化学成分分析结果 质量分数J ／％ 硫化铁中铁 赤褐铁矿中铁 钛磁铁矿中铁 钛铁矿中铁 碳酸铁中铁 硅酸铁中铁 合计 0 ．0 3 6 ．3 1 4 0 ．0 8 4 ．1 4 O ．0 7 O ．8 4 5 1 ．4 7 O ．0 6 1 2 ．2 6 7 7 ．8 7 8 ．0 4 O ．1 4 1 ．6 3 1 0 0 ．o o ①收稿日期2 0 1 3 一l l 0 5 作者简介易运来 1 9 7 9 一 ，男，湖南长沙人，硕士，助理工程师，主要从事选矿工艺及选厂设计。 万方数据 4 2矿冶工程第3 4 卷 表3 钛物相分析结果 由表l ～3 可见，铁主要赋存于钛磁铁矿中，其次在赤 褐铁矿和钛铁矿中，少量在硅酸铁矿物矿中，铁理论回收 率应为7 7 ．8 7 ％；钛主要赋存在钛磁铁矿、钛铁矿中，少量 存在于金红石、榍石中，钛理论回收率为4 5 - 3 1 ％。 2 试验及结果 2 ．1 选铁试验研究 2 ．1 ．1 磨矿粒度条件试验固定磁场强度为9 6k A ／m ， 进行了不同磨矿粒度条件试验，结果见表4 。从表4 可以看出，随着磨矿粒度变细，钛铁矿精矿品位和回收 率均增加，但磨矿粒度达到一O ．0 7 4m m 粒级占8 0 ．8 ％ 时，钛铁矿精矿的品位和回收率下降幅度较大。磨矿 粒度对铁精矿品位和回收率影响较小。工艺矿物学研 究结果表明回收磁性铁及钛磁铁矿在较粗的磨矿粒度 条件下即可，因此选择适宜的磨矿粒度为一0 ．0 7 4m m 粒级占6 6 ．7 ％。 表4 弱磁选磨矿粒度条件试验结果 2 ．1 ．2 弱磁选磁场强度试验当磨矿粒度为一0 ．0 7 4 m m 粒级占6 6 ．7 ％时，进行了磁场强度试验，流程为一 次粗选，试验结果见表5 。表5 结果表明，随着磁场强度 提高，铁精矿品位和回收率变化不明显，但钛品位和回 收率变化较大，而钛磁矿与磁性铁无法分选，考虑钛在 铁精矿中的最小损失，弱磁选磁场强度选择8 0k A ／m 较为合适。 2 ．1 ．3 弱磁选铁开路试验为了提高铁精矿品位，在 条件试验基础上进行了粗精矿再磨再选试验，开路试 验流程见图l ，结果见表6 。选铁开路试验获得了吼 品位6 5 ．1 2 ％、铁回收率7 8 ．6 0 ％的铁精矿。 表5 弱磁选磁场强度条件试验结果 铁精矿选铁尾矿 图l回收铁开路试验流程 表6 回收铁开路试验结果 2 ．2 选钛试验研究 2 ．2 ．1 选钛开路试验对选铁后的尾矿进行了选钛 条件试验，并在条件试验的基础上进行了选钛开路试 验，工艺流程见图2 ，结果见表7 。 精矿中3 图2 回收钛开路试验流程 万方数据 第1 期 易运来等国外某复杂钛铁矿的选矿试验研究 4 3 表7 回收钛开路试验结果 2 ．2 ．2 选钛闭路试验在开路试验的基础上进行了 选钛闭路试验，试验流程见图3 ，结果见表8 。选铁尾 矿经一粗三精一扫闭路流程选别，可获得T i O 品位 4 5 ．1 2 ％、回收率4 5 ．0 5 ％的钛精矿。 图3回收钛闭路试验流程 表8 回收钛闭路试验结果 3 结语 1 对国外某复杂钛铁矿进行了工艺矿物学研究， 结果表明，该钛铁矿是一种较难选的钛铁矿石，矿石中 钛铁矿与磁铁矿嵌布粒度不均匀，磁铁矿粒度细，如要 磁铁矿单体解离，易造成钛铁矿泥化不易选别；钛铁矿 与磁铁矿关系密切，紧密共生。必须对其细磨并采用 阶段磨矿一阶段选别才能获得合格产品。一段磨矿粒 度为一0 ．0 7 4m m 粒级占6 6 ．7 6 ％，二段磨矿粒度为 一0 ．0 7 4m m 粒级占9 0 ．3 9 ％。 2 根据各矿物的物理性质，采用一次粗选、一次 精选的弱磁选铁工艺流程，最终获得了T F e 品位为 6 5 ．1 2 ％、回收率7 8 ．6 0 ％、产率6 2 ．1 3 ％的铁精矿；选铁 尾矿经过一粗三精一扫闭路流程选别后，可获得T i O 品位4 5 ．1 2 ％、回收率4 5 ．0 3 ％、产率1 9 ．4 5 ％的钛精矿。 参考文献 [ 1 ] 朱俊士．中国钒钛磁铁矿选矿[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 9 6 ． [ 2 ] 刘振辉，张崇辉，h 显忠，等．新疆某选铁尾矿选钛试验研究[ J ] ． 矿冶工程，2 0 1 2 4 3 7 4 0 ． [ 3 ] 刘星，谢建国，黄光耀．阳离子捕收剂浮选钛铁矿试验研究[ J ] ． 矿冶工程，2 0 1 3 5 7 9 8 1 ． [ 4 ]田建利，肖国光，黄光耀，等．新型捕收剂的合成及其对攀西钛铁 矿的浮选性能[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 3 4 5 9 6 2 ． 上接第4 0 页 [ 1 1 ] H u A N GH 彻g - j u n ，H uY u e _ h u a ，s u nw e j ．A c t j v a 6 0 nn o t a t j 明卸d n l e c h a I I i s m0 fl i r 舱- d e p r e s s e dp 州t ew i t l I 剃i c 舵i d [ J ] ．I n t e m a t i 伽_ a l J m a lo fM i n i n gS c i e n c e ∞dT e c h n o l o g y ，2 0 1 2 ，2 2 1 6 3 6 7 ． [ 1 2 ] 胡为柏．浮选[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 8 9 ． [ 1 3 ]J o I j 朋i aE ，B a r I 【h o r d a r i aHR ，T a y e b iK h m m I l i aM ，e ta 1 ．E 妊＆t 8o f a l u m i n ∞i l i c a t em i n e m l so n c o p p e 卜m o l y b d e n u m n 枷i o n f m m S a r c h e s h m e h 脚h y r yo r e 8 [ J ] ．M i n e r a l sE n g i n e e I i n g ，2 0 1 1 ，2 4 8 7 5 4 7 5 9 ． [ 1 4 ] s t e p h e nG 咖o ．弧ec r i t i c a li m p o n 髓c e o ft l l e 萌n d i n ge n v i m n 眦n to n f i n ep a r t i c l er e c o v e r yi nn o t a t i o n [ J ] ．M i n e m l sE n g i n e e r i n g ，2 0 0 9 ，2 2 4 3 8 6 3 9 4 ． [ 】5 ] [ 1 6 ] [ 1 7 ] [ 1 8 ] D 明i e lT a ∞，Z h o ux i a o h u a ，D e n n j sK e n n e d y b ，e ta 1 ．I m p r o y e d P h o s p h g 【en o t a d o nu s i n gc l a yB i n d e r [ J ] ．S e p a r a t i o ns c i e n c e 粕d ‰h n o l o g y ，2 0 1 0 ，4 5 5 6 0 4 6 0 9 ． M a r i n a l 【i 8 1KI ，K e l s a l lGH ．r r I l e 蛐r f k ec h e m i c a lP m p e n i e s0 f ∞h e e I i t e C a W 0 4 Ⅱ．C o U e c t o ra d ∞r p t i o n 蚰dr e c o v 8 r yo ff i n e s c h e e l i I ep a I t i c l e sa tt l l ei s o - 0 c t a l l e ／w a t e ri n t e I f 如e [ J ] ．c o l l o i d s 趴d S u 如c e s ，1 9 8 7 ，2 6 2 4 3 2 5 5 ． 杨晓峰，刘全军．云南某白钨矿的选矿试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 2 6 8 ． 钟乐乐，龚文琪，李育彪，等．超声波强化酸浸高磷铁矿石除磷试 验研究[ J ] ．武汉理工大学学报，2 0 1 2 ，3 4 3 1 0 7 一1 1 0 ． 万方数据