Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．５１９ 现代矿业 总第５１９期 Ｊｕｌｙ．２０１２ ＭＯＲＤＥＮ ＭＩＮＩＮＧ ２０１２年７月第７期 河北某钒钛磁铁矿选铁尾矿预选工艺试验 王延鹏 （通钢集团板石矿业公司选矿厂） 摘要 河北某地钒钛磁铁矿ＴｉＯ，品位仅６．７６％，理论回收率为６７．Ｏ０％，为了经济高效的 回收钛铁矿，对原矿隔渣、除铁后分别进行了ＳＬｏｎ型系列高梯度强磁选、圆锥选矿机重选、圆锥粗 选一强磁精选浮选前预选３种工艺试验研究。试验结果表明，强磁选精矿含对浮选影响严重的橄 榄石和绿泥石较多，钛品位低，但回收率高；圆锥选矿机重选除橄榄石和绿泥石干净，精矿品位高但 回收率低；圆锥粗选一强磁精选效果最好，抛尾率达７３．０７％，精矿钛品位和回收率分别为２３．７７％ 和４３．２６％，且精矿含橄榄石、绿泥石极少是优质的浮选原料。 关键词钛铁矿尾矿强磁选圆锥粗选预选工艺 钛铁矿选矿常用的方法有全浮选、重选一磁 选一电选联合流程、磁选一浮选联合流程…、重 选一浮选联合流程 、重选一磁选一浮选联合流程 测定原矿中还含有黑云母、褐帘石、方解石、磷辉石、 尖晶石、刚玉等微量脉石矿物。 表２ 矿样化学多元素分析结果 ％ 等。河北某地原生钛铁矿ＴｉＯ 品位仅为６．７６％，理 论回收率为６７％，原矿成分复杂，直接采用全浮选 流程药耗大、成本高，没有经济价值；而采用电选流 程对环境污染大，治理成本高，且电选电耗成本较 高，同样没有经济价值。综合考虑产量、生产成本、 经济效益和浮选的优势，欲采用预选一浮选流程处 理此钛铁矿，并针对预选部分进行工艺试验研究。 由表２可知，原矿ＴｉＯ 品位为６．７６％，属于低 品位原生钛铁矿，同时可以看到原矿中ＴＦｅ品位为 １６．３４％，铁品位偏高，分析原因可能是原矿中含钛 磁铁矿的量较大。 表３ 矿样钛物相分析结果 ％ 预选主要采用新型高效的ＳＬｏｎ型系列高梯度强磁 选机和低能耗低成本大处理量的圆锥选矿机进行试 验，通过预选大量甩尾，并使钛铁矿得到初步富集， 为浮选提供优质原料。 １ 矿石性质 １．１矿石的物质组成 河北某地原生钛铁矿为钒钛磁铁矿１段弱磁选 铁的尾矿，原矿主要矿物组成见表１。原矿化学多 由表３可知，原矿中以钛铁矿矿物形式存在的 钛占６６．６３％，即钛的最高理论回收率仅６７％左右。 １．２矿物物理特性 元素分析结果和钛物相分析结果分别见表２、表３。 表１ 矿样主要矿物组成 ％ 原矿中钛铁矿的密度和比磁化系数分别为４．９ ｋｇ／ｍ。和２４０ ｘ １０ ｍ。／ｋｇ，钛磁铁矿密度和比磁化 系数分别为４．７ ｋｇ／ｍ 和７ ３００ ｘ １０ ｍ ／ｋｇ；主要 脉石矿物橄榄石、钛普通辉石、斜长石、绿泥石、角闪 由表１可知，原矿中有用矿物主要为钛磁铁矿 石和石英含量达７９．２９％，密度范围为２．６—３．４ ｋｇ／ｍ。，比磁化系数范围为１４×１０一～１００×１０ ｍ。／ｋｇ。 和钛铁矿，原矿中主要脉石矿物为橄榄石、斜长石、 钛普通辉石、绿泥石和角闪石。此外通过ＭＬＡ定量 王延鹏（１９８３一），男，助理工程师，１３４３００吉林省白山市。 原矿脉石矿物中绿泥石多为橄榄石的蚀变产 物，橄榄石变化为绿泥石，多余的铁生成磁铁矿。因 此，绿泥石中大多含有数量不等的微粒状、丝网状微 ９５ 总第５１９期 现代矿业 ２０１２年７月第７期 细磁铁矿包裹体，导致绿泥石的磁性强，并且变化较 大。 对原矿粒度和解离度分析表明，原矿粒度偏粗， 有１．０ ｍｍ以上的大块脉石，且粒度集中在０．１０～ ０．６３ ｍｍ，含量为５４．３０％，一０．０１０ ｍｍ含量低，仅 为３．１６％，原矿平均解离度为８３％。 ２试验方案 原矿预选考虑到原矿工艺学特性，分２阶段完 成，前期隔渣、除铁试验和后期弱磁除铁尾矿工艺试 验。 ２．１隔渣、弱磁除铁试验 隔渣、弱磁除铁试验流程见图１，试验结果见表 ４。 盟 ＋１．ｏ０ ｍｍ 垒 －ｌ＿ｏｏ ｍｍ ｌ Ｉ Ｆ ‘ ‘ 次铁精矿 弱磁尾矿 图１原矿隔渣、除铁流程 表４ 原矿隔渣、除铁试验结果 ％ 由表４可知，原矿通过隔渣、除铁后钛金属主要 分布在弱磁尾矿中，金属占有率为８１．２５％，这部分 弱磁尾矿是回收钛铁矿的对象。 ２．２弱磁尾矿不同工艺试验研究 ２．２．１ 高梯度强磁选工艺试验 分析原矿工艺矿物学特点后，首先进行了强磁 选工艺试验。强磁选预选采用大处理量的ＳＬｏｎ型 高梯度磁选机。开路试验研究表明２段强磁最合 适，再增加强磁段数不能发挥强磁选机的性能。条 件优化后进行了闭路试验，强磁选闭路试验流程见 图２，试验结果见表５。 弱磁尾矿 精矿 图２强磁选闭路试验流程 ９６ 表５ 强磁选闭路试验结果 ％ 由表５可知，精矿钛品位较低，但回收率较好。 精矿经岩矿镜下观察表明，钛铁矿已完全解离，但含 大量变质橄榄石和磁性强的绿泥石，此橄榄石和绿 泥石影响精矿进一步强磁分选，也对后续浮选产生 严重影响。 ２．２．２圆锥选矿机重选工艺试验 重选试验采用的是低能耗、省水省电的大处理 量设备圆锥选矿机。由于弱磁尾矿粒度组成偏粗， 主要集中在＋０．１ ｍｍ，隔渣、除铁后，重矿物含量为 ８．９０％在３．５％一１８％ｌ３ 间且粒度分布变化不大， 可见弱磁尾矿适宜圆锥选矿机选别。圆锥重选试验 流程见图３，试验结果见表６。 弱磁尾矿 ●＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿●＿＿－＿＿＿＿—— 脱泥 精矿 尾矿 图３圆锥重选试验流程 表６ 圆锥重选试验结果 ％ 产品 作业 对原矿ＴｉＯ２ ＴｉＯ２作业 ＴｉＯ２对原矿 名称 产率 产率 品位 回收率 回收率 精矿 １０．２１ ８．６７ ２７．２７ ４４．７７ ３６．３８ 尾矿 ８９．７９ ７６．２３ ３．８３ ５５．２３ ４４．８７ 弱磁尾矿 １００．００ ８４．９０ ６．５０ １００．００ ８１．２５ 由表６可知，圆锥重选的精矿钛品位很高，但回 收率太低，而尾矿钛回收率高，说明尾矿钛金属量损 失大。岩矿镜下观察表明，圆锥精矿除橄榄石和绿 泥石干净，尾矿中含钛铁矿连生体量较大，尾矿中的 钛铁矿连生体主要来自精选尾矿扫选尾矿。 ２．２．３ 圆锥粗选一强磁精选联合工艺试验 单一强磁选虽精矿含橄榄石和绿泥石多但工艺 确保了钛铁矿解离度从而回收率较好；单一圆锥重 选尾矿虽钛金属损失量大，但可除尽橄榄石和绿泥 石。因此，综合两者的优势，研究采用联合工艺。联 合工艺探索试验结果表明，采用圆锥选矿机进行粗 选抛尾，粗选即可抛掉５６％以上的合格尾矿，而且 尾矿中含绝大部分橄榄石和绿泥石。因此联合流程 王延鹏：河北某钒钛磁铁矿选铁尾矿预选工艺试验 ２０１２年７月第７期 采用圆锥粗选一强磁精选工艺。圆锥粗选一强磁精 选工艺流程见图４，试验结果见表７。 弱磁尾矿 ●＿－－。。。。。●＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿●＿－。。。。。—— 物，橄榄石和绿泥石基本除尽，并初步富集了钛铁 矿；２段强磁选即提高了精矿品位又确保了回收率。 尾矿和精矿岩矿镜下观察表明，尾矿中含绝大部分 橄榄石和绿泥石，精矿中橄榄石、绿泥石含量极少对 脱泥 浮选影响不大，精矿是优质的浮选原料。 ３ 结论 （１）河北某地原生钛铁矿ＴｉＯ 品位为６．７６％， 理论回收率为６７％，若要经济高效的回收原矿中的 钛铁矿，需对尾矿进行预选。 （２）尾矿预选根据其工艺矿物学特点，对其隔 渣、除铁后进行了ＳＬｏｎ型系列高梯度强磁选、圆锥 选矿机重选、圆锥重选粗选一强磁精选３种工艺的 精矿 试验研究。不同工艺试验结果表明，圆锥粗选一强 磁精选效果最好，精矿钛品位为２３．７７％，回收率为 ４３．２６％，且精矿中铁、变质橄榄石、绿泥石含量极 低。 参考文献 图４ 圆锥粗选一强磁精选工艺试验流程 表７ 圆锥粗选一强磁精选工艺试验结果 ％ ［１］龙云波，张裕书．低品位钒钛磁铁矿选铁尾矿综合回收钛试验 研究［Ｊ］．矿业快报，２００７（７）：２２－２４． 由表７可知，精矿钛品位为２１．０７％，作业回收 ［２］ 刘万峰，丁梅花，滕根德．河北某钛铁矿选矿试验研究［Ｊ］．有 色金属：选矿部分，２００８（４）：１Ｏ一１４． 率为５３．２４％，对原矿回收率为４３．２６％，选别指标 较理想。联合工艺通过重选粗选抛掉了大量脉石矿 ［３］ 董天颂．钛选矿［Ｍ］．北京； 台金工业出版，１９７５：３３． （收稿日期２０１２－０５－２１） （上接第８９页）简单且对原料有较强的适应性，在 最佳的试验条件下，最终获得了锌浸出率为９５．３４％ ［２］ 郑仕远，陈健，潘伟．湿化学方法合成及应用［Ｊ］．材料导 报，２０００（９）：２５￣７． 的满意指标，可为其他同类矿山提供经验借鉴。 参考文献 ［３］ 杨金林，马少健，封金鹏，等．含铁低品位氧化锌矿石浸出研究 ［Ｊ］．广西大学学报：自然科学版，２０１１（６）：１０４２－１０４７． ［４］ 张桂芳，张宗华，高利坤，等．含钪稀土矿提钪浸出荆选择试验 研究［Ｊ］．中国矿业，２００７（９）：６５￣８． ［１］ 孙水裕，缪建成，王方汉。选矿尾矿综合利用和零排放的研究 与生产实践ｆ Ｊ１．环境工程，２００４（５）：５５－５７． （收稿日期２０１２－０５．１４） ９７
