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        承德雙塔山某尾礦綜合回收鈦、鐵試驗(yàn)

        2015-03-07 08:53:16宋曉敏王永剛
        現(xiàn)代礦業(yè) 2015年1期
        關(guān)鍵詞:磁場強(qiáng)度磁鐵礦磁選

        宋曉敏 王永剛

        (1.河北鋼鐵股份有限公司承鋼分公司;2.河北宏達(dá)綠洲工程設(shè)計(jì)有限公司)

        承德雙塔山某尾礦綜合回收鈦、鐵試驗(yàn)

        宋曉敏1王永剛2

        (1.河北鋼鐵股份有限公司承鋼分公司;2.河北宏達(dá)綠洲工程設(shè)計(jì)有限公司)

        以承德雙塔山某釩鈦磁鐵礦尾礦庫尾礦為研究對(duì)象,采用弱磁—強(qiáng)磁—浮選的工藝流程,進(jìn)行了綜合回收鈦和鐵的試驗(yàn)研究。試樣經(jīng)2段弱磁、1段強(qiáng)磁、2段浮選,最終得到了鐵精礦品位為61.99%、鐵回收率為28.77%,鈦精礦品位為46.21%、鈦回收率為52.91%的回收指標(biāo)。

        釩鈦磁鐵礦 尾礦 鈦 鐵 綜合回收

        鈦是一種對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與國家安全均有重大戰(zhàn)略意義的金屬。我國鈦資源非常豐富,是世界鈦資源大國,其中鈦鐵礦占我國資源總量的98%,金紅石占2%,原生釩鈦磁鐵礦為我國主要的礦石工業(yè)類型[1]。我國四川省的攀枝花、西昌,河北省的承德及山東、云南等地?fù)碛胸S富的釩鈦磁鐵礦資源。1980年以前,這些地區(qū)的大部分選礦廠將經(jīng)過破碎、磨礦、弱磁選選出磁鐵礦后的磁選尾礦(TiO2含量3%~15%)作為最終尾礦排放,其中的鈦、鐵基本沒有回收[2]。承德地區(qū)現(xiàn)有尾礦庫833座,尾礦庫數(shù)量占全省的1/4以上,年均尾礦產(chǎn)出量約 2億t,累計(jì)積存量約16億t。在當(dāng)今礦產(chǎn)資源日益枯竭的形勢(shì)下,對(duì)其進(jìn)行有效的開發(fā)利用,已經(jīng)成為節(jié)約礦產(chǎn)資源和實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑[3]。

        承德雙塔山某尾礦庫為釩鈦磁鐵礦尾礦,鈦和鐵的含量較高,為綜合利用礦產(chǎn)資源,減少尾礦排放和后續(xù)的安全隱患,本研究對(duì)該尾礦進(jìn)行了鈦、鐵綜合回收試驗(yàn)。

        1 礦石性質(zhì)

        對(duì)原礦進(jìn)行化學(xué)多元素分析,其結(jié)果見表1。

        表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

        成分TiO2TFeFeONiV2O5SiO2含量10.6920.9419.110.0320.10233.83成分Al2O3CaOMgOSc2O3P2O5S含量16.276.444.180.00220.0610.22

        由表1可知,試樣中TiO2是選礦回收的主要組分,可供綜合利用的組分為鐵,需要排除和降低的組分主要為SiO2、Al2O3、CaO、MgO。

        1.2 礦物組成及含量

        經(jīng)鏡下鑒定,該尾礦金屬礦物均以鈦鐵礦和磁鐵礦為主,同時(shí)尚有少量金紅石、銳鈦礦、白鈦礦、褐鐵礦和赤鐵礦;金屬硫化物主要是黃鐵礦、其次是黃銅礦、偶見銅藍(lán)、白鐵礦、閃鋅礦和磁黃鐵礦零星分布;脈石礦物則以綠泥石和斜長石為主,其次為黑云母、金云母、絹云母、黝簾石、輝石、角閃石、方解石、石英和磷灰石,此外含有極少量的石榴石、尖晶石、鋯石、榍石等。礦物組成及含量見表2。

        表2 礦物組成及含量 %

        礦物鈦鐵礦、金紅石鈦磁鐵礦赤鐵礦黃鐵礦、黃銅礦含量15.64.33.61.0礦物綠泥石斜長石、石英輝石、角閃石其他含量24.535.611.63.8

        由表2可知,試樣中除鈦鐵礦外,尚含少量磁鐵礦;因此,在回收鈦鐵礦之前,還須采用弱磁選回收磁鐵礦。

        1.3 原礦粒度篩析

        試樣粒度篩析、水析結(jié)果見表3。

        表3 試樣粒度篩析、水析結(jié)果

        由表3可知,TiO2在粗粒中的品位較低,+0.40mm粒級(jí)的產(chǎn)率為15.90%,TiO2品位為2.35%,分布率為2.86%;-0.01mm粒級(jí)產(chǎn)率為2.08%,TiO2品位為7.10%,分布率為1.39%;而0.01~0.40mm粒級(jí)中有富集趨勢(shì),其TiO2品位達(dá)10%以上,這部分是回收鈦的最佳粒級(jí);因此,當(dāng)入選粒度為0.03~0.40mm時(shí),其進(jìn)入分選的TiO2分布率為84.18%。

        以是否帶標(biāo)題矩形框?yàn)槔M(jìn)行繪制,以整個(gè)畫面控件封裝為例進(jìn)行代碼展示,采用MyEclipse2017編輯器和Tomcat 9.0服務(wù)器進(jìn)行開發(fā),具體步驟如下。

        2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

        由該礦性質(zhì)可知,該尾礦中可回收的元素主要是鈦和鐵,其中鐵用弱磁選進(jìn)行回收,鈦用強(qiáng)磁選和浮選的方法進(jìn)行回收,鐵、鈦綜合回收試驗(yàn)流程見圖1。

        圖1 鐵、鈦綜合回收試驗(yàn)流程

        2.1 鐵回收試驗(yàn)

        2.1.1 1段弱磁選試驗(yàn)

        將縮分好的試樣進(jìn)行1段磁選拋尾試驗(yàn),考察磁場強(qiáng)度對(duì)鐵精礦指標(biāo)的影響,試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

        圖2 1段磁場強(qiáng)度對(duì)鐵品位和鐵回收率的影響

        由圖2可見,隨著磁場強(qiáng)度的增加,鐵回收率增加,鐵品位降低;綜合考慮,1段磁場強(qiáng)度取 96kA/m,此時(shí)鐵精礦品位為47.85%,鐵回收率為40.05%。

        2.1.2 2段弱磁選試驗(yàn)

        為進(jìn)一步提高精礦品位,將1段弱磁選精礦進(jìn)行2段磁選條件試驗(yàn),考察磨礦細(xì)度和磁場強(qiáng)度對(duì)鐵精礦品位和鐵回收率的影響,試驗(yàn)結(jié)果見圖3、圖4。

        由圖3可見,精礦鐵品位隨磨礦細(xì)度的增加有所上升,鐵回收率下降,綜合考慮確定磨礦細(xì)度為 -0.074mm75%。

        圖3 1段磨礦細(xì)度對(duì)鐵品位和回收率的影響

        在磨礦細(xì)度為-0.074mm75%的條件下進(jìn)行2段弱磁選磁場強(qiáng)度試驗(yàn)。

        圖4 2段磁場強(qiáng)度對(duì)鐵品位和鐵回收率的影響

        由圖4可見,隨著磁場強(qiáng)度的增加,鐵回收率增加,鐵品位則下降,最終確定2段磁場強(qiáng)度為 80kA/m,在此條件下可獲得鐵品位為61.99%,鐵回收率為28.77%的鐵精礦指標(biāo)。

        2.2 鈦回收試驗(yàn)

        鈦回收利用強(qiáng)磁—浮選流程,1段、2段弱磁選尾礦合進(jìn)SLon-100周期式脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)進(jìn)行強(qiáng)磁選,在磁場強(qiáng)度為397.9kA/m的條件下,進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見圖5,浮選流程和藥劑制度見表4,浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果見表5。

        圖5 2段磨礦細(xì)度對(duì)浮選精礦鈦品位和鈦回收率的影響

        由圖5可見,隨著磨礦細(xì)度增加,浮選精礦鈦品位有所增加,但鈦回收率下降較明顯,這是因?yàn)門iO2主要分布在中間粒級(jí),增加磨礦細(xì)度,精礦鈦品位提高并不明顯。綜合考慮選擇磨礦細(xì)度為-0.074mm40%,此時(shí)鈦精礦品位為46.21%,鈦回收率為52.91%。

        表4 浮選藥劑制度 g/t

        加藥地點(diǎn)EM351柴油硫酸粗選1800501500掃選10001次精選15002次精選12003次精選12004次精選10005次精選800

        表5 強(qiáng)磁—浮選試驗(yàn)結(jié)果 %

        項(xiàng)目品位TiO2TFeTiO2回收率備注強(qiáng)磁原礦12.1917.3091.401段與2段弱磁混合尾礦強(qiáng)磁精礦19.8424.2690.85磁場強(qiáng)度為398.09kA/m強(qiáng)磁尾礦0.195.940.55鈦精礦46.2135.5252.91磨礦細(xì)度為-0.074mm40%浮選尾礦11.0520.5137.94

        3 結(jié) 語

        承德雙塔山某尾礦中可回收的元素主要是鈦和鐵,其中鐵用弱磁選進(jìn)行回收,鈦用強(qiáng)磁選和浮選進(jìn)行回收;該尾礦經(jīng)過2段弱磁選,在磨礦細(xì)度為 -0.074mm75%的條件下,最終獲得了鐵精礦品位為61.99%,鐵回收率為28.77%的指標(biāo);2段弱磁尾礦合并以強(qiáng)磁—浮選流程進(jìn)行選鈦試驗(yàn),在磨礦細(xì)度為-0.074mm40%的條件下獲得了鈦精礦品位為46.21%,回收率為52.91%的指標(biāo)。

        [1] 楊永濤,張 淵,張俊輝.四川某釩鈦磁鐵礦選鐵尾礦選鈦試驗(yàn)研究[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用,2012(2):32-36.

        [2] 熊大和.應(yīng)用Slon磁選機(jī)提高選鈦回收率的回顧與展望[J].金屬礦山,2011(10):1-8.

        [3] 李興安.尾礦庫治理:變害為利 變廢為寶[EB/OL].[2014-11-15].http:∥www.hehechengde.cn/article-45724-1.html.

        2014-11-25)

        宋曉敏(1984—),男,二級(jí)主管,助理工程師,067412 河北省承德市承德縣高寺臺(tái)鎮(zhèn)。

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