攀枝花密地选钛厂细粒钛精矿生产线优化改造.pdf

第3 2 卷第4 期 2 0 1 2 年0 8 月 矿冶工程 M 【N I N GANDM E T A L L U R G I C A LE N G I N E E R ⅢG V u l3 2 №4 A u g u s t2 0 1 2 攀枝花密地选钛厂细粒钛精矿生产线优化改造① 王洪彬 攀钢集团矿业有限公司，四川攀枝花6 1 7 0 6 3 摘要分析了攀枝花密地选钛厂‘细粒钛精矿生产线存在的主要问题，对浮选准备作业和选别作业提出r 相应的优化措施。经过 优化改造，细粒钛精矿实际产率和刚受率分别提高到3 ．2 8 ％与1 8 ．5 5 ％，同时生产成本大幅降低，取得r 良好的经济效益。 关键词钛铁矿；生产线优化改造；回收率；强磁；浮选 中图分类号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 4 0 0 5 6 0 3 P r o d u c t i o nL i n eO p t i m i z a t i o nt oR e c o v e rF i n e g r a i nT i t a n i u mC o n c e n t r a t e i nM i d iT i t a n i u mC o n c e n t r a t o ro fP a n z h i h u a W A N GH o n g b i n M i n i n gC oL t d ，P a n z h i h u aI r o na n dS t e e l G r o u p C oL t d ，P a n z h i h u a6 1 7 0 6 3 ，S i c h u a n ，C h i n a A b s t r a c t M a i np r o b l e m so ft h ep r o d u c t i o nl i n ef o rf i n e g r a i nt i t a n i u mc o n c e n t r a t ei nM i d iT i t a n i u mC o n c e n t r a t o ro f P a n z h i h u aw e r ea n a l y z e d ，a n dc o r r e s p o n d i n gm e a s u r e sw e r ep r o p o s e dt oo p t i m i z et h ep r e p a r a t i o n ’p r o c e s s e sf o rf l o t a t i o n a n do t h e rb e n e f i c i a t i o no p e r a t i o n s ．A f t e rt h et e c h n o l o g i c a lu p d a t i n g ，t h ea c t u a ly i e l da n dr e c o v e r yo ff i n e g r a i nt i t a n i u m c o n c e n t r a t ec a nb ei n c r e a s e dt o3 ．2 8 ％a n d1 8 ．5 5 ％．r e s p e c t i v e l y ．a n dt h ep r o d u c t i o nC O S tc a nb es i g n i f i c a n t l yr e d u c e d a n dm o t eb e n e f i t sc a nb ea t t a i n e d K e yw o r d s i l m e n i t e ；p r o d u c t i o nl i n eo p t i m i z a t i o n ；r e c o v e 吖；h i g hi n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t i o n ；f l o t a t i o n 攀钢集团矿业有限公司密地选钛厂 简称选钛 厂 是攀西地区钛资源综合利用的主要原料生产厂， 是全国最大的钛精矿供应基地。选钛厂的原料为攀钢 矿业有限公司选矿厂 简称选矿厂 1 ”～1 6 ”磨选系列 的磁选尾矿。选钛厂于1 9 8 0 年建成第一条年产5 万 吨钛精矿生产线，采用重选 电选流程回收磁选尾矿 中的粗粒钛铁矿。经过国内多家院所与选钛厂共同攻 关，选钛厂于2 0 0 1 年6 月建成后八系列微矿生产线， 回收选矿厂9 4 ～1 6 。磨选系列磁选尾矿中的细粒钛铁 矿，设计年产细粒钛精矿4 万吨 简称后八系列 。 2 0 0 4 年2 月又建成前八系列微矿生产线，回收选矿厂 1 。一8 ”磨选系列磁选尾矿中的细粒钛铁矿，设计年产 细粒钛精矿6 万吨 简称前八系列 。前八系列和后 八系列均采用强磁 浮选主体工艺，合称细粒钛精矿 生产线。2 0 0 5 年选矿厂成功实行阶磨阶选工艺改造， 进入选钛厂的磁选尾矿粒度发生了较大变化，导致细 粒钛精矿生产线的产量受到较大影响，钛铁矿资源的 综合利用率下降。 本文从细粒钛精矿生产线的现状出发，研究提出用 “二段强磁 浮选”的主体工艺回收细粒钛铁矿，并对前 八系列浮选流程进行优化改造。生产表明，优化后的细 粒钛精矿生产线产量明显提高，生产成本大幅降低。 1 原细粒钛精矿生产线的现状 前八系列磁选尾矿采用2 6 0n 1 2 斜板浓缩分级箱 简称斜板 一次分级，溢流进入8 0 0m 2 斜板二次分级， 沉砂经过隔渣后进入强磁，强磁精矿采用1 5 0i n 2 斜板 浓缩，沉砂通过除铁、浮硫和浮钛后得到浮选精矿；而后 八系列磁选尾矿采用3 0 0m 2 斜板一次分级，溢流进人 选矿厂唾1 5 3n l3 4 和4 8 周边传动浓缩机 简称大井 ，沉 砂经过隔渣后进入强磁，强磁精矿采用1 3 0m 2 斜板浓 缩，沉砂通过除铁、浮硫和浮钛后得到浮选精矿。两条 线的浮选精矿合并进入过滤系统得到T i O 。品位不低于 4 7 ．0 0 ％的细粒钛精矿，工艺流程见图1 。 选矿厂实施阶磨阶选改造后，细粒钛精矿生产线 的原矿粒度变粗，可选粒级含量由6 5 ．4 0 ％降低到 4 34 0 ％，导致细粒钛精矿生产线的精矿产率仅有 1 ．9 8 ％，回收率仅有1 0 ．0 4 ％‘⋯。 ①收稿日期2 0 1 2 - 0 3 - 1 4 作者简介王洪彬 1 9 7 8 一 ，男，四川仁寿人，工程师，主要从事选矿工艺研究与实践工作 万方数据 第4 期_ j E 洪搬攀桂花姆地选钍厂细粒钍精矿生f “线优化改造 固1 罪缅粒钛橇矿生产线工艺流程 2 主要原因分析 2 ．1 一段强磁选精矿难以达到浮选原矿要求 钛铁矿浮选作业要求浮选原矿T i O 品位较高且 有效脱泥。若低品位、含泥重的强磁精矿进入浮选作 业，一方面会增加浮选分离难度和药剂消耗，另一方面 会恶化浮选环境并形成药剂残留。前八系列和后八系 列仅有一段强磁选别作业，生产考查发现强磁精矿 T i O ，品位通常在1 4 ，0 0 ％一1 6 ．0 0 ％．同时脱泥效果不 理想。因此，一段强磁担负脱泥和提高品位两大重任 是难以胜任和兼顾的。 2 ，2 浮钛内部流程和设备布置不舍理 前八系列浮钛设计一粗二扫四精闭路流程，其粗 选、扫I 、扫Ⅱ分别采用5 槽、3 槽和2 槽S F l O r e 3 浮 选机；精I 、精Ⅱ、精Ⅲ和精r c h N 采用7 槽、5 槽、4 槽 和3 槽S F 一4 m 3 浮选机，生产中精Ⅲ就能得到合格的 浮钛精矿而舍弃了精Ⅳ。后八系列浮钛经过多次改造 成～粗三扫三精闭路流程，其中粗选、扫I 、扫Ⅱ和扫 Ⅲ分别采用5 槽、3 槽、2 槽和1 槽S F 一1 0 m 3 浮选机； 精I 、精Ⅱ和精Ⅲ分别采用5 槽、4 槽和3 槽S F ～4r n 3 浮选机。两条浮选线均采用两列布置 粗选与扫选段 为一列，精选段为一列 。 前八系列浮选由于精I 采用7 槽S F 一4 m 3 浮选 机，造成粗选和精I 间的进、返浆管道长且坡度小，矿 浆的流动需要靠大量的补加水来推动，降低了浮选的 作业浓度，增加药剂消耗；而后八系列则存在扫Ⅲ与扫 Ⅱ浮选槽数不匹配问题，造成扫Ⅲ浮选效果差，且由于 浮选机配置问题影响了浮选尾矿的流动，扫选段常出 现浮选压槽现象。 3 主要的解决措施 3 ．1 采用二段强磁选别．为浮选提供高质量的原矿 选钛厂曾在2 0 0 5 年实验室对细粒级钛铁矿进行了 两段强磁抛尾试验，二段强磁作业将一段强磁的精矿 T i O 品位从2 04 5 ％提高到2 3 ．2 4 ％，产率为8 1 ．7 9 ％， 回收率为9 2 ．9 5 ％，同时抛弃了T i O 品位为7 ．9 2 ％，产 率为1 8 ．2 1 ％的尾矿“j 。 选钛厂在2 0 0 8 年又委托赣州金环磁选设备有限 公司与广州有色金属研究院分别用S l o n 型和S S S I 型脉动高梯度强磁机对前八系列一级斜板溢流进行了 二段强磁选别小型试验。“，试验流程如图2 所示。 强磁尾矿强磁精矿 图2 二段强磁试验流程 采用S L o n 强磁设备选别，在原矿“ r i o 品位 8 ．5 3 ％时，二段强磁选别得到产率2 95 1 ％、回收率 7 21 3 ％、T i O 品位2 0 ．8 4 ％的强磁精矿，此时强磁尾 矿产率6 7 ．8 7 ％、回收率2 4 ．0 3 ％、T i O ，品位30 2 ％。 采用S S S - I 型强磁设备选别，在原矿T i O 品位9 ．0 5 ％ 时，二段强磁选别得到产率3 3 ．1 6 ％、回收率7 7 ．1 0 ％、 T i O ，品位2 1 ．0 5 ％的强磁精矿，此时强磁尾矿产率 6 44 8 ％、回收率1 9 ．6 3 ％、T i 0 2 品位2 ．7 6 ％。 两次强磁试验表明选钛厂细粒级钛铁矿采用二段 强磁富集是行之有效的。 3 ．2 调整浮选设备的布置。优化浮选内部流程 在选矿厂磁尾量不变的情况下，细粒钛铁矿回收 增加二段强磁选别后，浮选原矿 r i o ，品位提高，浮选 原矿量减少，经计算前八系列浮钛可作为浮选流程进 行改造。 将前八系列的精I 取消，再次启用精Ⅳ，这样精 I 、精Ⅱ和精Ⅲ就分别采用5 槽、4 槽和3 槽S F 一4 m ’ 浮选机。同时为降低浮选原矿的超细粒级对浮选的不 利影响，将粗选前两槽设置为脱泥作业，将原扫I 前两 万方数据 5 8矿冶工程 第3 2 卷 一___一 槽作为粗选作业，确保粗选仍然为5 槽S F l O r e 3 型浮 选机，原扫I 和扫Ⅱ就实际合并成了新的扫I 。 4 生产应用 选钛厂于2 0 0 9 年6 9 月对原细粒钛精矿生产线 进行扩能改造，将前八系列和后八系列设嚣成“二段 强磁 浮选”的主体流程，其工艺流程如图3 所示。 同时将前八系列的浮钛原精I 取消，启用原精Ⅳ作业 段，并设置两槽脱泥作业。该线2 0 0 9 年1 0 月正式投 人生产使用，截止2 0 1 0 年7 月初步统计该线钛精矿实 际产率达3 ．2 8 ％、回收率达1 8 ．5 5 ％。 表1细粒钛精矿生产线改造前、后各项指标对比 名称改造前 改造后t ； i i 品氨 前八系列后八系到 注2 0 1 0 年1 月停产检修，指标不计。 图3 现细粒钛精矿生产线工艺流程 以2 0 0 9 年前5 个月指标作为改造前的数据，以 2 0 0 9 年1 0 ～1 2 月与2 0 1 0 年2 7 月的指标作为改造 后的数据，具体指标对比如表1 所示。 从表1 可以看出，在改造前、后原矿T i O 品位基 本相同情况下，细粒钛精矿生产线改造后的强磁精矿 T i O 品位由改造前的1 5 ．0 0 ％左右提高到2 0 ．9 0 ％；药 剂单耗除辅助捕收剂提高外，其余都有不同程度下降； 月平均产量也提高了- 近10 0 0 t 。 按月生产钛精矿1 13 2 9 ．8 9t ，年生产1 2 个月，每 吨钛精矿利润1 5 0 ．0 0 元，每度电0 ．4 7 元，每公斤浮硫 捕收剂、调整剂、浮钛捕收剂、起泡剂与辅助捕收剂的 价格分别为8 ．3 5 元、05 0 元、1 0 ．2 0 元、7 ．2 0 元和 5 ．0 0 元，则有 年药剂成本降低1 2 1 13 2 9 ．．8 9 01 6 8 ．3 5 2 ．2 7 0 ．5 0 3 ．4 2 1 0 ．2 0 0 ．1 4 7 ．2 0 0 ．6 5x 5 ．o o ／1 00 0 0 4 7 7 ．3 9 万元 年用电成本降低1 2 1 13 2 9 ．8 9 2 1 ．6 8 0 ．4 7 ／ 1 0 0 0 0 1 3 8 ．5 4 万元； 年细粒钛精矿利润1 2 9 8 9 ．0 4 1 5 0 ．0 0 ／1 00 0 0 1 7 8 ．0 3 万元 年效益4 7 7 ．3 9 1 3 8 ．5 4 1 7 8 ．0 3 7 9 4 万元。 5 结语 1 细粒钛精矿生产线经过改造，主体流程由“强 磁 浮选”变成了“二段强磁 浮选”。 2 细粒钛精矿生产线经过优化改造，钛精矿实际 产率由1 ．9 8 ％提高到32 8 ％，实际回收率由1 0 ．0 4 ％ 提高到1 85 5 ％。 3 生产统计表明，细粒钛精矿生产线优化改造每 年可降低药剂成本4 7 7 ．3 9 万元、降低用电成本 1 3 8 ．5 4 万元、增加细粒钛精矿利润1 3 85 4 万元，共计 创效7 9 4 万元。 参考文献 [ 1 ] 周满赓．张裕书攀钢钛业选钛厂工艺流程考察工艺矿物学研究 [ R ] 中国地质科学院矿产综合利用研究所，．2 0 0 8 [ 2 ]邦刚攀枝花选钛厂微矿生产线工艺流程优化研究[ J ] 矿产 综合利用，2 0 0 6 4 1 7 2 1 [ 3 ] 邓清华，罗荣飞新型强磁优化选钛工艺研究试验报告[ R ] 2 0 0 8 [ 4 ]周建闻，王洪彬，王黎攀枝花密地选钛厂粗粒级钛铁矿浮选 研究[ J ] 矿冶工程，2 0 1 1 6 5 4 5 6 万方数据