新疆某选铁尾矿选钛试验研究.pdf

第3 2 卷第4 期 2 0 1 2 年0 8 月 矿冶工程 M I N I N GA N DM E T A L L U R G I C A LE N G I N E E R I N G V o I ．3 2N 0 4 A u g u s t2 0 1 2 新疆某选铁尾矿选钛试验研究① 刘振辉，张崇辉，P 显忠，谢建宏 西安建筑科技大学材料与矿资学院，陕西西安7 1 0 0 5 5 摘要新疆某选铁尾矿中T i O 品位63 0 ％，T F e 品位1 04 5 ％，针对该矿物采用重选一磁选一重选的联合工艺流程，最终获得T i 0 品位4 8 ．2 7 ％、回收率5 6 ．0 7 ％的合格钛精矿和T F e 品位5 4 ．6 0 ％、回收率1 I8 t ％的铁精矿。 关键词钛铁矿；重选；磁选；选铁尾矿 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 3 7 ～0 4 E x p e r i m e n t a lR e s e a r c ho nR e c o v e r yo fT i a n i u mf r o m T a i l i n g so fI r o n - c o n c e n t r a t i o n L I UZ h e n ．h u i ，Z H A N GC h o n g h u i ，B UX i a n z h o n g ，X I EJ i a n h o n g f C o l l e g eo f M a t e r i a l sa n dM i n e r a lR e s o u r c e ，X i 7 a nU n i v e r s i t yo f A r c h i t e c t u r ea n dT e c h n o l o g y ，X i ’Ⅱn7 1 0 0 5 5 ，S h a a n x i ， C h i n a A b s t r a e t I r o n - c o n c e n t r a t i o nt a i l i n g sf r o maX i n j i a n go r ew i t haT i 0 2c o n t e n to f 6 ．3 0 ％a n dT F eg r a d eo f1 0 ．4 5 ％w a s i n v e s t i g a t e d ，a d o p t i n gaf l o w s h e e to fg r a v i t ys e p a r a t i o n m a g n e t i cs e p a r a t i o n - g r a v i t ys e p a r a t i o n ．T h er e s u l t ss h o wt h a t ，a t i t a n i u mc o n c e n t r a t ew i t hT i 0 2n o n t e n ta n dr e c o v e r yo f 4 8 ．2 7 ％a n d5 6 ．0 7 ％，r e s p e c t i v e l y ，a n da ni r o nc o n c e n t r a t ew i t h aT F eg r a d ea n di r o nr e c o v e r yo f5 4 ．6 0 ％a n d1 1 ．8 1 ％，r e s p e c t i v e l y ，c a l lb eo b t a i n e d ． K e yw o r d s i l m e n i t e ；g r a v i t yc o n c e n t r a t i o n ；m a g n e t i cs e p a r a t i o n ；t a i l i n g sf r o mi r o n c o n c e n t r a t i o n 随着世界经济的发展，社会对资源的需求量越来 越大，提高矿产资源的综合回收利用水平，为社会经济 的叮持续发展提供良好、稳定的资源保证，是当前所面 临的一个重要课题。矿山尾矿已被国际矿业专家称为 “人工矿床”，大量矿山原矿资源日渐减少枯竭。因 此，作为二次资源的尾矿必将变废为宝，显示出它独有 的资源优势。本文就新疆某地的选铁尾矿进行了试验 研究，就本矿中钛的综合回收进行介绍。 1 尾矿性质 原矿多元素分析结果见表1 ，原矿钛物相分析结 果见表2 。 原矿经化学分析，T i O 品位6 ．3 0 ％，T i r e 品位 1 04 5 ％。主要金属矿物为钛铁矿，含少量钛磁铁矿、 锐钛矿等。主要脉石矿物有斜长石、辉石、钾长石等。 原矿钛物相分析结果查明，可选收的T i O 只占原 矿的5 5 ．1 1 ％，赋存在钛磁铁矿中的T i O 。分布率为 5 ．7 0 ％，这部分T i O ，将损失在钛磁铁精矿中；不可选的 表1原矿多元素分析结果 质量分数 ／％ T F eT i 0 2V 2 0 5C oSP 2 0 5A s 一 l O5 063 000 0 500 0 400 9 0OOl00 0 l Z nC UM oN lS nC dM n 表2 原矿钛物相分析结果 榍石及硅酸盐中的T i O 分布率占3 92 0 ％。因此，选 矿试验T i O 回收率应在5 5 ％左右。 原矿多元素分析结果查明，样品中只有T i O 达到 ①收稿日期2 0 1 2 4 4 一1 7 基金项目西安建筑科技大学学科重点培育计划人才培养专项基金资助项目 X K 2 0 1 2 0 5 作者简介刘振辉 1 9 8 5 一 ，女，山东临沂人，硕士研究生，主要研究方向为矿产资源综合利用。 万方数据 第3 2 卷 伴生综合利用指标，无其他综合回收组分 P , S 、S i O 含量也较低。 2 选矿试验 有害成分2 ．2 螺旋溜槽预选抛尾量选择试验 考虑该矿 选铁尾矿 二氧化钛品位低，其中可回 收的钛铁矿中二氧化钛只占原矿总含量的5 2 ％，若采 用浮选方法回收钛铁矿，药剂消耗会增加生产成本，同 时存在尾矿中剩余药剂排放对环境污染问题。本次选 矿试验依据原矿中含钛矿物为钛磁铁矿和钛铁矿，主 要进行单一重选、单一中强磁选，以及重- 磁- 重、重一弱 磁．中强磁联合流程方案的探讨试验，最终确定，螺旋 溜槽一弱磁一摇床联合流程町以得到合格的钛精矿，同 时产出可以销售的铁精矿。 2l 螺旋溜槽预选抛尾磨矿粒度试验 为寻找螺旋溜槽预选抛尾的适宜粒度，最大限度 的抛弃低密度脉石，以提高摇床重选的人选品位，减少 摇床重选的入选矿量，进行了螺旋溜槽抛滗磨矿粒度 试验。试验流程见图l ，试验结果见表3 。， 腰刷 粗辅矿融矿 图1螺旋溜槽预选抛尾磨矿粒度试验流程 表3 螺旋溜槽预选抛尾磨矿粒度试验结果 随着磨矿粒度变细，尾矿T i o 品位、损失率都在 上升。而在不磨矿 一0 ．0 7 5m m 粒级占3 3 ％ 情况下 抛尾，粗精矿n O 品位与磨矿粒度一0 ．0 7 5w n 粒级 占5 0 ％～6 0 ％时相近，但T i 0 回收率最高，达到9 5 ％ 以上，说明不磨矿螺旋溜槽预选抛尾是可行的。 螺旋溜槽预选抛尾量选择试验，目的是在损失较 少金属量的前提下，最大限度的抛弃低密度脉石矿物， 以提高摇寐萤选的入选品位，减少摇床莆选的入选矿 量及摇床设备投资。螺旋溜槽预选抛尾量选择试验流 程见图1 ，试验结果见裘4 。 表4 螺旋溜槽预选抛尾量的选择试验结果 随着螺旋溜槽预选抛尾量增大，尾矿T i O 品位逐 渐上升，粗精矿T i O ，品位大幅度提高。综合考虑磨抛 尾量与粗精矿T i O 品位、尾矿T i O 损失率关系因素， 确定螺旋溜槽预选抛尾量5 0 ％为宜。 2 3 螺旋溜槽一弱磁一摇床重选磨矿粒度试验 为寻找钛磁铁矿、钛铁矿与脉石之间单体解离的适 宜磨矿粒度，以及下一步弱磁选铁一摇床霞选钛矿物的 人选粒度，进行螺旋溜槽粗精矿弱磁、摇床重选联合流 程磨矿粒度试验。试验流程见图2 ，试验结果见表5 。 螺旋溜槽粗精矿弱磁一摇床重选，随磨矿粒度变 细，钛精矿品位逐渐提高，回收率逐渐降低，摇床尾矿 中T i O ，的损失也逐渐上升。当一0 ．0 7 5f n r n 粒级含量 大于7 0 ％时，钛精矿T i O ，品位在4 6 ％以上。从保证 钛精矿T i O 品位、回收率以及磨矿成本考虑，选用 一0 ．0 7 5m m 粒级占7 0 ％进行以下试验。 铁 麒矿 钛精矿钛巾矿尾矿2 图2 螺旋溜槽一弱磁一摇床重选磨矿粒度试验流程 万方数据 第4 期 刘振辉等新疆某选铁尾矿选钛试验研究 表5 螺旋溜槽一弱磁摇床重选磨矿粒度试验结果 铁精矿25 2 1 0 9 45 36 046 91 27 2 钛精矿27 5 4 76 22 51 02 22 765 0 ～ 钛中矿 35 33 6 1 02 85 02 16 794 7 ～ 尾矿I 4 1 2 056 1l l5 03 9 3 1“6 1 尾矿2 5 0 ．。oI ．4 256 61 20 62 67 0 原矿 1 0 00 058 81 0 6 21 0 00 01 0 00 0 24 弱磁粗选磁感应强度试验 为避免钛磁铁矿在摇床重选时一同进入重选精矿 中。影响钛铁矿精矿T i O 品位，重选钛铁矿前必须弱磁 选分离出钛磁铁矿”。2 1 。弱磁选原则上既要保证钛磁 铁矿最大限度分选获得钛磁铁矿精矿，又要减少钛铁矿 中的T i O 在弱磁选时的损失率，为此进行了弱磁粗选 作业磁场强度试验。试验流程见图3 ，试验结果见表6 。 螺旋褶槽粗精矿 占7 0 ％ 铁精矿铁尾矿 图3 螺旋溜槽粗精矿弱磁粗选磁感应强度试验 表6 螺旋溜槽粗精矿弱磁粗选磁感应强度试验结果 铁精矿45 2 1 19 95 46 048 51 60 2 1 2 5 铁尾矿9 54 8 1 11 31 3 5 59 5 1 58 3 ．9 8 塑接芝 塑塑 堡 塑鲤 塑塑 从表6 结果看出随着磁场强度增加，铁精矿中 T i O 品位、T F e 品位及T i O 损失率变化不大，但铁回 收率上升幅度较大。试验选用弱磁磁感应强度1 l O m T 进行以下试验。 25 弱磁精选磁感应强度试验 由于弱磁粗选获得钛磁铁精矿T F e 品位只有 5 5 ％左右，为进一步提高铁精矿品位，对弱磁粗选的精 矿进行精选磁感应强度试验。但在精选试验中发现， 即使磁感应强度降低到6 0m T ，也不能抛弃精选尾矿， 完全不能达到提高铁品位的目的，即说明钛磁铁矿是 强磁性矿物，在较低的磁感应强度下一段选别 不需 精选作业 ，就能获得合格的钛磁铁精矿产品。 2 ．6 摇床中矿再磨再选钛试验 在磨矿粒度一0 ．0 7 5m m 粒级占7 0 ％条件下，螺 旋溜槽- 弱磁一摇床重选摇床中矿T i O 品位为 2 4 ．2 0 ％，T i O 分布率1 2 ．7 0 ％。摇床中矿经x 射线衍 射分析，钛铁矿含量5 3 ％，辉石含量3 3 ％，赤铁矿和黄 铁3 ％，其他矿物少量。摇床中矿经显微镜下观查，见 有个别粒度较细的连生体，最细粒度为0 ．0 7 7m m 。连 生体以共生边界连生为主，少量出现相互穿插连生，未 见钛铁矿被脉石矿物完全包裹的现象。 由于这部分中矿的钛铁矿不但粒度较细，且与脉 石矿物镶嵌呈连生体，造成矿粒之间密度接近而难于 分选。 为进一步回收摇床中矿的钛铁矿，提高T i O 回收 率，摇床中矿再选必须进行磨矿，使钛铁矿达到基本单 体解离，才会产生分选效果。 摇床中矿再磨再选试验流程见图4 ，试验结果见 表7 。 铣 钛精矿2钛中矿尾矿3 图4 摇床选钛中矿再选试验流程 万方数据 矿冶工程 第3 2 卷 表7 摇床中矿再选钛试验结果 表8 螺旋溜槽弱磁- 摇床联合流程综合条件验证试验结果 摇床中矿再磨再选试验，获得钛精矿T i O 品位 4 4 ．1 8 ％、T i 0 2 回收率9 ．5 7 ％，T i 0 2 总回收率提高到 5 6 ．0 7 ％。由此可见，中矿再磨再选效果明显，也是提 高T i O 回收率的有效措施。 2 ．7 螺旋溜槽- 弱磁- 摇床联合流程综合条件验证试验 螺旋溜槽一弱磁一摇床重选工艺流程条件优化试 验，是按螺旋溜槽抛尾、弱磁选钛磁铁矿、摇床选钛铁 矿、中矿再磨再选各作业分别进行的。综合条件验证 试验流程如图5 所示，试验结果见表8 。 螺旋溜槽一弱磁一摇床重选联合流程综合条件验证 试验，获得T i 0 2 品位4 8 ．2 7 ％、T i 0 2 回收率5 6 ．0 7 ％的 原矿 钛精矿钛中矿尾矿2 图5 螺旋溜槽弱磁- 摇床联合流程综合条件验证试验流程 钛精矿和T F e 品位5 4 ．6 0 ％、T F e 回收率1 1 ．8 1 ％的铁 精矿。 由于综合条件验证试验加大了人选给矿量，操作 稳定、波动小，分选效果明显，进而提高r 钛铁矿的选 矿技术指标。 3 结语 1 为避免钛磁铁矿在摇床重选时一同进入重选 精矿中，影响钛铁矿精矿T i 0 2 品位，重选钛铁矿前首 先弱磁选分离出钛磁铁矿。 2 螺旋溜槽．弱磁一摇床重选中矿T i O 品位为 2 4 ．2 0 ％，T i O 分布率1 2 ．7 0 ％。为提高T i O 。回收率， 在实际生产中，摇床中矿可返回球磨再磨闭路。 3 采用螺旋溜槽- 弱磁一摇床重选联合工艺流程， 最终获得T F e 品位5 4 ．6 ％、回收率1 1 ．8 1 ％的钛磁铁 矿精矿和T i 0 2 品位4 8 ，2 7 ％、T i 0 2 回收率5 6 ．0 7 ％的 钛精矿。钛精矿符合供生产钛铁合金、钛白粉用的质 量标准；铁精矿符合攀西式钒钛磁铁精矿P 5 1 质量 标准。 4 本试验所推荐的螺旋溜槽一弱磁一摇床工艺流 程流畅，选矿条件简单，投资少，生产成本低，易于工业 化实施，有利于矿山开发。 参考文献 [ 1 ]王洪彬．盂长春攀枝花密地选钛厂粗粒钛铁矿回收新] 二艺研究 [ J ] 矿冶工程，2 0 1 1 4 5 1 5 4 [ 2 】掏建国。} 洪彬，F 黎攀桂花密地选铽厂j { l 粒级钛铁可浮选 研究[ J ] 矿冶工程，2 0 1 I 6 5 4 5 6 万方数据