某矿尾矿选钛试验研究.pdf

第3 2 卷 ∞1 2 年0 8 月 矿冶工程 M I N I N GA N DM E T A L L U I R G I C A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．3 2 A u g u s t2 0 1 2 某矿尾矿选钛试验研究① 李义辉，赵春福，欧阳安国，葛海涛，韩永强 首钢矿业公司，河北迁安0 6 4 4 0 4 摘要对某矿尾矿主要成分进行了分析，采用磁选- 浮选流程开展选钛试验研究，主要进行了磁选条件试验、脱硫试验、浮选条件 试验，取得了较好的试验结果，为该铁尾矿钛资源回收利用奠定了基础。 关键词选铁尾矿；磁选；浮选 中圈分类号T D 9 2文献标识码A文章编号0 2 5 3 ～6 0 9 9 2 0 1 2 0 8 0 1 6 0 一0 4 资源综合利用是目前选矿发展的趋势，某矿矿石 主要采用浮选选磷、弱磁选选铁工艺，经选磷选铁后尾 矿采用强磁选一重选的方法进行钛回收，所得钛精矿品 位较低，综合回收率也较低。为了充分回收钛资源，对 选磷选铁尾矿开展了磁选一浮选试验研究。 1 矿石性质 选钛样取自该选厂的综合尾矿，澄清干燥后筛分 去渣，主要化学组成见表1 。由表1 可以看出，该尾矿 中主要可供利用的元素有钛和铁；有害元素为磷和硫， 含量都较低，要考虑有害元素在选别后精矿孛富集；主 要脉石为二氧化硅和三氧化二铝。 表i 选钛物料主要化学成分f 质量分数I ／％ 对该尾矿进行筛析，确定钛在各粒级中的分布情 况，见表2 。由表2 可以看出，选铁尾矿一0 ．0 7 4m m 粒 级含量为2 7 ．6 ％，粒度偏粗，单体解离度低；若该尾矿直 接浮选选钛，则需要消耗大量药剂。因此，浮钛作业前 表2 选钛物料筛析结果 要考虑进行磁选抛尾与磨矿，磁选粗选抛尾后，粗精矿 再磨再磁选，提高入浮给矿品位，将磁选精矿再浮选。 2 选钛试验研究 2 ．1 磁选试验 该尾矿中钛铁矿的平均比磁化系数是主要脉石黑 云母、角闪石的6 倍以上，若采用较高磁场场强，易大 量回收黑云母和角闪石等脉石，不利于后续磨选作业。 因此需采用合适的磁场强度进行磁选粗选试验。 2 ．1 ．1 磁选粗选试验磁选粗选试验采用设备为立 环磁选机，给矿粒度一0 ．0 7 4m m 粒级含量2 7 ％。试 验结果见表3 。 表3 磁选粗选磁场强度条件试验结果 从表3 可看出，随着粗选磁场强度的升高，粗选精 矿的产率增加，钛的品位降低，T i O 的回收率下降。综 合考虑在3 18 ．5k A V m 磁场强度条件下的精矿钛品位较 好，精矿产率相对较低，对回收率影响较小，因此综合考 虑选取3 1 8 ．5k A ／m 作为磁选粗选磁场强度较为宜。 ①收稿日期2 0 1 2 - 0 6 - 2 6 作者简介李义辉 1 9 8 2 ～ ，男，河南宜阳人，工程师，主要从事选矿技术工作。 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月李义辉等某矿尾矿选钛试验研究 2 ．1 ．2 磁选精选试验对粗选精矿进行磨矿作业，确 保有用矿物的单体解离；对磨矿产品进行磁选精选，可 进一步抛出脉石，有效减少浮选作业处理干矿量，降低 浮选成本。因此对粗精矿进行磨矿后的产品开展了磁 选精选粒度条件试验和磁场强度条件试验。 对磁选粗选精矿进行磨矿，磨矿设备为实验室用 设备X M Q - - 2 4 0 9 0 球磨机，对磨矿产品进行磁选精 选粒度条件试验，磁场强度暂选为1 9 9 ．0k A ／m ，试验 结果见表4 。 表4 磁选精选粒度条件试验结果 由表4 可见，随着给矿粒度变细，钛精矿产率、 T i O 回收率降低，精矿钛品位提高。综合考虑品位与 回收率指标，虽然一0 ．0 7 4m m 粒级占7 8 ％时具有较 好的指标，但T i O ，回收率下降较大，且磨矿功耗较大， 影响流程效率。因此综合考虑选择给矿粒度为 一0 ．0 7 4m m 粒级含量达6 0 ％时为最佳。 磁选精选磁场强度条件试验给矿粒度一0 ．0 7 4 m m 粒级含量为6 0 ％，试验结果见表5 。 表5 磁选精选磁场强度条件试验结果 由表5 可看出，随精选磁场强度由1 9 9 ．0k A ／m 增大至2 7 8 ．7k A ／m ，精矿品位有所降低，产率增加，精 矿T i O 回收率变化不大，在7 0 ．5 ％～7 5 ．5 ％之间，综 合考虑磁场强度为1 9 9 ．0k A ／m 作为精选磁场强 度值。 2 ．2 浮选钛试验 浮选选钛试验是继磁选精选之后进行的试验，即 该矿的尾矿经过一次磁选粗选，粗选精矿磨矿，磨矿产 品进磁选精选后，所得的精矿再进行浮选选钛试验。 磁选精矿最佳给矿粒度为一0 ．0 7 4m m 粒级占6 0 ％， 经磁选精选选别后，人浮选钛的给矿中一0 ．0 7 4m m 粒 级含量为6 5 ％。 2 ．2 ．1浮选选钛脱硫捕收剂用量试验 浮选选钛前 脱硫试验流程如图l 所示。 ■‘F ‘一 [ 1 8 ℃ 2 r a i n lH 2 S O | 1 5 2 r a i n 硫捕收荆 2 。油t 粗选 图1 浮选脱硫试验流程 浮选脱硫捕收剂条件试验采用X F D 一6 3 型单槽 式浮选机 1L ，给矿粒度一0 ．0 7 4m m 粒级含量为 6 5 ％，试验结果见表6 。 表6 浮选选钛脱硫条件试验 由表6 可以看出，随着硫捕收剂用量增大，泡沫产 率增加，尾矿产率降低；尾矿中硫品位降低，硫回收率 下降，并在用量为2 0 0g ／t 时出现拐点；浮选脱硫过程 尾矿中钛的品位和回收率有所变化，但影响不大。综 合认为浮选脱硫捕收剂用量选择2 0 0g ／t 较为合适。 为考察硫酸对脱硫效果的影响，在给矿粒度为一0 ．0 7 4 m m 粒级占6 5 ％、硫捕收剂用量为2 0 0g ／t 、不加硫酸、 2 “油用量为6 0g ／t 条件时得到试验结果如表7 所示。 万方数据 矿冶工程第3 2 卷 表7 浮选选钛脱硫试验 不加硫酸 结合表6 、表7 试验结果，在给矿粒度一0 ．0 7 4m m 粒级占6 5 ％，硫捕收剂用量2 0 0g ／t ，2 8 油用量6 0g ／t ， 不加硫酸条件下，也能够得到较好的指标。 2 ．2 ．2 浮选钛调整剂用量试验浮选钛调整剂硫酸 用量试验结果见表8 ，给矿粒度一0 ．0 7 4m m 粒级占 6 5 ％。 表8 浮选钛调整剂硫酸用量试验结果 药剂条件N a 2 S i F 62 2 0e C t ，选钛捕收剂l2 0 0g ／t ，辅助捕收利1 ．7I , ／t 。 由表8 可见，随着调整剂硫酸用量增加，钛精矿产 率及回收率降低，精矿品位升高；回收率下降趋势较为 平缓。综合考虑钛精矿品位及其回收率选择调整剂硫 酸用量为15 0 0g ／t 。 2 ．2 ．3 浮选钛抑制剂用量试验浮选钛抑制剂氟硅 酸钠用量试验药剂条件及试验结果见表9 ，给矿粒度 一0 ．0 7 4m m 粒级占6 5 ％。 表9 浮选钛抑制剂氟硅酸钠用量试验结果 药剂条件H 2 S 0 415 0 0g ／t ，选钛捕收剂12 0 0g ／t ，辅助捕收剂1 ．7i J t 。 由表9 可以看出，随着抑制剂氟硅酸钠用量增加， 精矿产率及T i O 回收率下降，精矿品位上升。综合考 虑精矿品位及T i O 回收率，选择抑制剂氟硅酸钠用量 为2 2 0g ／t 。 2 ．2 ．4浮选钛捕收剂用量试验 浮选钛捕收剂用量 试验药剂条件及试验结果见表1 0 ，给矿粒度一0 ．0 7 4 m m 粒级占6 5 ％。 表1 0 浮选钛捕收剂用量试验结果 药剂条件H 2 S 0 415 0 0g ／t ，N a 2 S i F 62 2 0g ／t ，辅助捕收剂1 ．7L ／t 。 由表1 0 试验结果可见，随选钛捕收剂用量增大， 钛精矿产率及T i O 回收率上升，钛精矿品位下降，权 衡钛精矿品位和T i O ，回收率，选钛捕收剂用量以1 2 0 0 g ／t 较为适宜。 2 ．2 ．5 浮选钛辅助捕收剂用量试验浮选钛辅助捕 收剂用量试验药剂条件及试验结果见表11 ，给矿粒度 一0 ．0 7 4m m 粒级占6 5 ％。 表11浮选钛辅助捕收剂用量试验结果 药剂条件H 2 S 0 4I5 0 0g ／t ，N a 2 S i F 62 2 0g ／t ，选钛捕收剂12 0 0g ／t 。 由表11 试验结果可以看出，随着辅助捕收剂用量 的增加，精矿的产率和T i O 回收率都有明显上升，精 矿品位有所下降。综合考虑精矿品位和T i O 回收率， 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月李义辉等某矿尾矿选钛试验研究 选择辅助捕收剂用量为1 ．7I ／t 。 2 ，3 开路试验流程 在浮选药剂条件试验的基础上综合以上指标进行 了浮选脱硫选钛开路试验，给矿粒度- 0 ．0 7 4m m 粒级 占6 5 ％，试验结果见表1 2 ，试验流程见图2 。 表1 2 浮选脱硫选钛开路试验结果 I 。0 ．0 7 4f i l m6 5 ％ z “n } 搿收剂2 翟 粗硫精矿吒N a 『S o i l - , “ ，1 I 凳f i I ≯蕊、2 5 T 川”川 精选I1 钛精尾2 钛精矿钛精尾3 图2 浮选脱硫开路流程 2 ．4 选钛开路试验数质量流程 选钛开路试验数质量流程见图3 。 药荆单位趴 钛精矿 浮选温度1 8 ℃ 图3选钛开路试验数质量流程 3 结语 1 通过条件试验研究认为，磁选．浮选流程试验 可有效分选该铁尾矿中的有用矿物T i O 。采用两段 磁选抛出部分脉石矿物，可有效提高磨矿效率，降低磨 矿消耗，同时浮选药剂消耗大大降低。 2 试验最终可获得产率为5 ．1 3 ％，T i O ，品位为 4 1 ．1 0 ％，回收率为5 5 ．5 2 ％，硫含量0 ．0 7 6 ％的钛精 矿，为该铁尾矿选钛奠定试验基础。 3 随着新的选钛捕收剂的使用，耐该矿的钛资源 回收也将起到积极的作用。 4 本次研究主要研究了选铁尾矿回收钛的可行 性，但仍需再进一步研究，在保证钛精矿T i O 回收率 的前提下，提高钛精矿品位。 撬“ 剂。收黼帆撇剃L 收 搽黜洫．蓦铁 抽抽 万方数据