胡 俊 錢枝花 許金越

(贛州金環(huán)磁選設(shè)備有限公司)

陜西某低品位釩鈦磁鐵礦選礦試驗(yàn)

胡 俊 錢枝花 許金越

(贛州金環(huán)磁選設(shè)備有限公司)

針對(duì)陜西某低品位釩鈦磁鐵礦進(jìn)行了選礦工藝試驗(yàn)，試驗(yàn)采用弱磁選機(jī)和大顆粒型SLon立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)相結(jié)合的選別工藝，預(yù)先拋除部分合格尾礦，可以在-6 mm給礦下預(yù)先拋掉20.18%的最終尾礦，既節(jié)省了基建投資和磨礦成本，又提高了鈦磁選作業(yè)入浮選品位，最終試驗(yàn)取得了產(chǎn)率為12.59%、鐵品位為55.09%、鐵回收率為48.67%的鐵精礦，產(chǎn)率為23.28%、TiO2品位為13.25%、TiO2回收率為74.87%的鈦中礦。

釩鈦磁鐵礦 大顆粒型SLon高梯度磁選機(jī) 磁選

釩鈦磁鐵礦選礦的主要目的是將礦石中的有價(jià)礦物按其不同性質(zhì)，分選成各類產(chǎn)品，具體的回收方法一般是先采用磁選的方法分選以鈦磁鐵礦為主要回收對(duì)象的釩鈦磁鐵精礦，然后再采用浮選、重選—電選、強(qiáng)磁選—電選或強(qiáng)磁選(重選)—浮選的方法從尾礦中回收鈦鐵礦、得到鈦鐵礦精礦。在實(shí)際生產(chǎn)中由于釩鈦磁鐵礦資源成礦條件不同，礦石性質(zhì)各異，其回收的側(cè)重點(diǎn)也不盡相同。對(duì)于以鈦磁鐵礦為主要礦物的釩鈦磁鐵礦資源，主要回收其中的磁鐵礦和鈦鐵礦。

陜西某鈦鐵礦中主要可回收元素為磁鐵礦和鈦鐵礦及部分赤褐鐵礦，根據(jù)礦石性質(zhì)特點(diǎn)，確定先用滾筒式弱磁選機(jī)選別，然后再用大顆粒型高梯度磁選機(jī)選別滾筒式磁選機(jī)的尾礦，主要考慮滾筒式弱磁選機(jī)、大顆粒型SLon立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)粗粒拋尾的效果，最終得到鐵精礦和進(jìn)入浮選所需的強(qiáng)磁選鈦中礦，為實(shí)際生產(chǎn)提供技術(shù)上可行的選礦方案，充分開(kāi)發(fā)利用該礦石資源[1-2]。

1 礦石性質(zhì)

陜西某釩鈦磁鐵礦石新鮮面在肉眼下多呈深灰色—灰黑色，具稀疏—星散浸染狀構(gòu)造。經(jīng)鏡下鑒定、X射線衍射分析和掃描電鏡分析綜合研究查明，礦石中金屬礦物主要是鈦磁鐵礦和鈦鐵礦，次為假象赤鐵礦和褐鐵礦；金屬硫化物以黃鐵礦為主，偶見(jiàn)黃銅礦和磁黃鐵礦；脈石礦物以斜長(zhǎng)石和角閃石居多，次為輝石、綠泥石、黑云母、絹云母、滑石和榍石，其他微量礦物包括磷灰石、鎂鋁尖晶石、黝簾石、獨(dú)居石、金紅石和鋯石等。對(duì)原礦進(jìn)行化學(xué)多元素及鐵物相分析，其結(jié)果見(jiàn)表1、表2，為查明原礦中鐵與鈦的分布關(guān)系及其嵌布特征，對(duì)原礦進(jìn)行了粒度分析，其結(jié)果見(jiàn)表3[3]。

表1 原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果 %

元素TFeTiO2V2O5CaOMgOAl2O3SiO2含量14.284.090.1111.515.786.5131.70

表2 原礦鐵物相分析結(jié)果

%

表3 原礦粒度分析結(jié)果

由表1～表3可知，原礦鐵品位為14.28%，TiO2品位為4.09%，粒度為-6mm，其中鐵主要以磁性鐵和鈦鐵礦的形式存在，占74.51%；赤褐鐵礦之鐵含量相對(duì)較少，占8.67%；硅酸鐵占16.82%，這部分鐵不能回收；粒度分析結(jié)果表明，二氧化鈦和鐵嵌布粒度均勻，各粒級(jí)產(chǎn)品中鐵及鈦品位相差不大。

2 試驗(yàn)研究

2.1 粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)

優(yōu)先采用弱磁選機(jī)選出強(qiáng)磁性礦物，磁選尾礦再采用高梯度磁選機(jī)進(jìn)行選別。為確定最佳磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度，采用CTS-400型磁選機(jī)，改變磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)流程和結(jié)果見(jiàn)圖1和表4。

圖1 磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)流程

表4 粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

由表4可知，隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加，精礦產(chǎn)率增大，精礦鐵品位降低，回收率增大；考慮到后續(xù)作業(yè)采用大顆粒型SLon立環(huán)脈動(dòng)高梯度強(qiáng)磁選機(jī)粗粒拋尾，盡可能除去其中的強(qiáng)磁性礦物，確定粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度為127.39kA/m，并在此磁場(chǎng)強(qiáng)度下進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.2 精選條件試驗(yàn)

原礦經(jīng)過(guò)127.39kA/m磁選機(jī)磁選后，獲得了精礦鐵品位為23.16%的粗選精礦，為進(jìn)一步提高精礦鐵品位，將粗選精礦磨至-0.125mm后再用滾筒式弱磁選機(jī)進(jìn)一步精選。 試驗(yàn)流程和結(jié)果分別見(jiàn)圖2和表5。

由表5可知，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加，精礦產(chǎn)率增大，鐵品位降低，鐵回收率增大；考慮到后續(xù)作業(yè)，確定粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度為127.39kA/m，并在此磁場(chǎng)強(qiáng)度下進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

圖2 磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)流程

表5 磁粗選磁場(chǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

2.3 大顆粒型SLon高梯度磁選機(jī)粗粒拋尾試驗(yàn)

從上述試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，通過(guò)滾筒式弱磁選機(jī)選出強(qiáng)磁性礦物，所得強(qiáng)磁性礦物鐵品位能達(dá)到23%以上且回收率可達(dá)65%，尾礦鐵品位在10.0%左右，采用大顆粒型SLon高梯度磁選機(jī)加強(qiáng)對(duì)尾礦中弱磁性礦物和鈦鐵礦的回收，其試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6[4]。

表6 大顆粒型SLon高梯度磁選機(jī)粗粒拋尾試驗(yàn)結(jié)果

由表6可知，弱磁性礦物在通過(guò)大顆粒型SLon高梯度磁選機(jī)選別后，強(qiáng)磁選尾礦TiO2品位能控制在1.20%，強(qiáng)磁選段TiO2回收率達(dá)到88.02%；由于這部分強(qiáng)磁尾礦TiO2品位能控制在1.20%，所以對(duì)整個(gè)原礦來(lái)看其尾礦TiO2回收率損失很小，可以拋掉相當(dāng)于原礦產(chǎn)率為20.18%的廢石；這部分礦物可以直接進(jìn)入尾礦庫(kù)，以后的流程中不對(duì)這部分廢石進(jìn)行磨礦，這樣可以減少約20%的磨礦費(fèi)用。

2.4 強(qiáng)磁粗精礦精選試驗(yàn)

大顆粒型SLon粗粒拋尾試驗(yàn)的強(qiáng)磁粗選精礦磨至-0.125 mm后，再用滾筒式弱磁選機(jī)(磁場(chǎng)強(qiáng)度127.38 kA/m)進(jìn)行選鐵試驗(yàn)，所得試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

由表7可知，強(qiáng)磁粗選精礦經(jīng)過(guò)127.38 kA/m滾筒式弱磁選機(jī)選別后，其選別效果較好，能將96%以上的強(qiáng)磁性礦物除去，為后續(xù)SLon立環(huán)脈動(dòng)高梯度選別提供條件。

表7 強(qiáng)磁選粗精礦精選試驗(yàn) %

產(chǎn)品名稱產(chǎn)率品位FeTiO2回收率FeTiO2精選精礦3.0651.285.1014.253.51精選尾礦96.949.734.4585.7596.49原礦100.0010.504.47100.00100.00

2.5 鈦鐵礦磁選試驗(yàn)

弱磁選及強(qiáng)磁選精選尾礦合并將選鐵試驗(yàn)所得尾礦、1段弱磁選鐵精選尾礦混合進(jìn)行2段SLon強(qiáng)磁機(jī)選鈦，2次精選作業(yè)能將TiO2品位從4.75%提高至13.25%，作業(yè)回收率為72.91%，為提高鈦鐵礦品位，所得磁選精礦即鈦中礦送浮選作業(yè)進(jìn)一步富集。

2.6 綜合條件試驗(yàn)

在上述試驗(yàn)所得最佳條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行全流程試驗(yàn)，工藝流程見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

圖3 綜合條件試驗(yàn)流程

3 結(jié) 語(yǔ)

(1)陜西某低品位釩鈦磁鐵礦鐵品位為14.28%，TiO2含量為4.09%，屬低品位釩鈦磁鐵礦，其中的鐵主要以磁性鐵和鈦鐵礦的形式存在，TiO2和鐵嵌布粒度均勻，各粒級(jí)產(chǎn)品中鐵及鈦品位相差不大。

表8 綜合條件試驗(yàn)結(jié)果 %

產(chǎn)品名稱產(chǎn)率品位FeTiO2回收率FeTiO2磁精礦12.5955.095.5148.6716.84鈦中礦23.2820.4113.2533.3474.87總尾礦64.134.000.5317.998.29原礦100.0014.254.12100.00100.00

(2)試驗(yàn)采用弱磁選機(jī)和大顆粒型SLon立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)預(yù)先拋尾作業(yè)，在-6mm給礦下預(yù)先拋掉20.18%的廢石，減少后續(xù)磨礦基建投資和磨礦成本，可為后續(xù)的球磨設(shè)備投資、生產(chǎn)中磨礦成本方面減少30%以上，取得了極大的經(jīng)濟(jì)效益，并提高了選鈦?zhàn)鳂I(yè)鈦入浮選品位；最終獲得了產(chǎn)率為12.59%、鐵品位為55.09%、鐵回收率為48.67%的鐵精礦，產(chǎn)率為23.28%、TiO2品位為13.25%、回收率為74.87%的鈦中礦，若要提高TiO2品位，鈦中礦需送浮選作業(yè)進(jìn)一步富集。

(3)通過(guò)粗顆粒的預(yù)先拋尾，極大地減少了后續(xù)流程中的含泥量，原礦中泥經(jīng)大顆粒型SLon立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)選別后進(jìn)入強(qiáng)磁尾礦中，強(qiáng)磁精礦中的含泥量非常少，含泥量的減少對(duì)后續(xù)選別流程是非常有利的，為取得良好的選礦指標(biāo)提供了有利條件。

[1] 熊大和.SLon型磁選機(jī)在齊大山選礦廠的應(yīng)用[J].金屬礦山，2002(4):42-44.

[2]XiongDahe.Slonmagneticseparatorappliedtoupgradingtheironconnentrate[J].PhysicalSeparationinScienceandEngineering，2003(5)：63-69.

[3] 陳江安，饒宇歡.Slon磁選機(jī)分選攀鋼鐵礦的工藝試驗(yàn)[J].礦業(yè)快報(bào)，2003(9):18-22.

[4] 黃思捷，葉志勇，游蔓莉.陜西某鈦鐵礦選礦試驗(yàn)[J].金屬礦山，2012(9)：25-27.

2014-12-29)

胡 俊(1983—)，男，工程師，341000 江西省贛州市沙河工業(yè)園。