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(金平昆鋼金河有限責(zé)任公司)

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云南某鈦鐵礦石選鐵流程工藝參數(shù)改進(jìn)試驗

祝強

(金平昆鋼金河有限責(zé)任公司)

摘要云南某鈦鐵礦石鐵品位為19.74%，TiO2品位為7.07%，鐵主要以鈦磁鐵礦和赤(褐)鐵礦的形式存在，脈石主要呈閃石—輝石型，屬低品位鈦鐵礦石。原選礦流程預(yù)選拋廢鐵品位僅能提高1～2個百分點，最終鐵精礦品位為57%，不利于市場銷售。對該礦石選鐵流程進(jìn)行改進(jìn)，以永磁干式磁選機代替原磁滾筒對-50 mm中碎產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)選拋廢，預(yù)選粗精礦進(jìn)行1粗1精選弱磁選選鐵。在條件試驗確定的最佳工藝參數(shù)下，最終可獲產(chǎn)率11.20%、鐵品位61.71%、TiO2品位5.22%的鐵精礦，同時可拋除產(chǎn)率31.35%、鐵品位12.50%的廢石，拋廢效果較好。試驗結(jié)果對于優(yōu)化流程工藝參數(shù)具有參考價值，可為選廠的改擴建提供技術(shù)依據(jù)，有利于選廠經(jīng)濟效益的提高。

關(guān)鍵詞鈦鐵礦鈦磁鐵礦工藝參數(shù)

隨著優(yōu)質(zhì)鈦資源的消耗殆盡，低品位鈦鐵礦石已成為我國工業(yè)用鈦的主要來源。由于我國鈦鐵礦的資源稟賦較差及現(xiàn)有選礦技術(shù)的不足，目前低品位鈦鐵礦的工業(yè)利用總體較少，生產(chǎn)成本偏高[1-3]。因此，對低品位鈦鐵礦資源進(jìn)行高效開發(fā)利用具有重要的戰(zhàn)略意義。

云南某低品位鈦鐵礦石鐵品位較低，且波動性較大，平均為19.74%，TiO2品位7.07%。為綜合回收利用其中的鐵、鈦，選廠對原礦進(jìn)行三段一閉路破碎，破碎產(chǎn)品進(jìn)入孔徑20 mm篩子進(jìn)行篩分分級；篩下的細(xì)粒級產(chǎn)品直接進(jìn)入磨礦作業(yè)，篩上的粗粒級產(chǎn)品采用磁滾筒拋廢；拋廢后鐵品位為20%～21%的粗精礦經(jīng)一段磨礦至-0.074 mm占50%～55%后進(jìn)行1粗1精磁選提鐵，選鐵尾礦進(jìn)入選鈦流程。由于磁滾筒拋廢效果較差，鐵品位僅提高1～2個百分點，最終鐵精礦品位僅57%左右，無法滿足銷售市場的需求，制約了企業(yè)經(jīng)濟效益的提高。

通過流程考察和選礦設(shè)備參數(shù)分析，認(rèn)為造成原選礦流程生產(chǎn)指標(biāo)較差的原因主要是設(shè)備參數(shù)選擇不合理。同時選礦廠處理能力的增加，也對設(shè)備提出了更高的要求。試驗主要就選鐵流程工藝參數(shù)改進(jìn)進(jìn)行展開，以期為選鐵流程設(shè)備重新選型提供技術(shù)依據(jù)，進(jìn)而為工業(yè)生產(chǎn)流程改擴建提供參考，而選鐵尾礦鈦回收的工藝流程研究有其他文獻(xiàn)報道。

1礦石性質(zhì)

云南某礦山選廠入選礦石為低品位鈦鐵礦石，主要鐵礦物為鈦磁鐵礦和鈦鐵礦，脈石礦物主要為閃石-輝石型，以粒狀變晶結(jié)構(gòu)、致密塊狀構(gòu)造為主。礦石化學(xué)多元素分析結(jié)果和鐵物相分析結(jié)果分別見表1、表2。

表1化學(xué)多元素分析結(jié)果

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表2鐵物相分析結(jié)果

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表1、表2表明，礦石鐵和二氧化鈦品位分別為19.74%、7.07%，是主要回收元素，并可伴隨回收釩。鐵主要以鈦磁鐵礦和赤(褐)鐵礦的形式存在，二者合計占總鐵的69.68%。赤褐鐵較多會對磁選回收鐵產(chǎn)生不利影響，針對赤褐鐵的回收進(jìn)行了專門研究，但效果很不理想。

2試驗方法

在分析礦石性質(zhì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合前期技術(shù)改造實踐結(jié)果，獲得較好選鐵指標(biāo)的關(guān)鍵在于磨礦前充分拋廢，但應(yīng)注意拋出廢石中鈦礦物含量不宜過高，否則將影響后續(xù)鈦的分選效果。因此，選擇預(yù)選拋廢的粒度、方法、技術(shù)參數(shù)至關(guān)重要。此次試驗對 -50 mm的中碎產(chǎn)品進(jìn)行1次干式磁選預(yù)選拋廢，拋出廢石獲得預(yù)選粗鐵精礦，并對預(yù)選粗精礦進(jìn)行1粗1精弱磁選條件試驗，以確定最佳的技術(shù)參數(shù)。

3試驗結(jié)果與討論

3.1干式磁選預(yù)選拋廢試驗

選用CTG1210型永磁干式磁選機代替原磁滾筒對-50 mm中碎產(chǎn)品進(jìn)行1次干式預(yù)選拋廢試驗，以提高拋廢效果。

3.1.1分離隔板距離試驗

分離隔板是指用于分隔精礦和廢石的檔板，分離隔板距離是指分離隔板與筒體中心線的水平距離。固定磁場強度為200 kA/m、筒體表面線速度1.70 m/s，進(jìn)行分離隔板距離條件試驗，結(jié)果見表3。

表3　分離隔板距離條件試驗結(jié)果

表3表明，隨著分離隔板距離的增大，廢石產(chǎn)率逐漸降低，粗精礦鐵品位、磁性鐵品位和TiO2品位不斷下降，粗精礦產(chǎn)率和回收率升高?？紤]到拋廢產(chǎn)率和粗精礦磁性鐵、TiO2回收率，選擇分離隔板距離為1 050 mm。

3.1.2筒體表面線速度試驗

固定干式磁選機磁場強度為200 kA/m、分離隔板距離為1 050 mm，進(jìn)行筒體表面線速度試驗，結(jié)果見表4。

表4　筒體表面線速度試驗結(jié)果

表4表明，隨著筒體表面線速度的提高，拋出廢石產(chǎn)率增加，粗精礦鐵品位、磁性鐵品位和TiO2品位升高，粗精礦產(chǎn)率和回收率降低。綜合考慮廢石拋除率和鐵回收率，選取筒體表面線速度為1.88 m/s，此時廢石產(chǎn)率31.24%，粗精礦鐵回收率為80.36%。

3.1.3磁場強度試驗

由于CTG1210型干式磁選機為永磁磁選機，磁場強度不可調(diào)，因此增加φ500 mm×550 mm干式磁選機調(diào)節(jié)磁場強度參數(shù)。固定分離隔板距離為 1 050 mm、筒體表面線速度為1.88 m/s，進(jìn)行不同磁場強度的預(yù)選拋廢試驗，結(jié)果見表5。

表5　磁場強度條件試驗結(jié)果

由表5可知，隨著磁場強度的提高，粗精礦產(chǎn)率不斷升高，鐵品位、磁性鐵品位和TiO2品位降低，回收率升高?？紤]到拋廢廢石產(chǎn)率和鐵的回收率，選擇磁場強度為200 kA/m。此時廢石產(chǎn)率31.24%，粗精礦鐵回收率為80.36%，預(yù)選設(shè)備選用CTG1210型永磁干式磁選機。

3.2預(yù)選粗精礦選鐵試驗

將在最佳工藝參數(shù)下獲得的預(yù)選粗精礦破碎至-2 mm進(jìn)行1粗1精弱磁選選鐵試驗，試驗流程見圖1。

3.2.1磨礦細(xì)度試驗

將預(yù)選粗精礦經(jīng)SMQ-240 mm×90 mm錐形球磨機磨至不同細(xì)度后，采用φ400 mm×300 mm弱磁筒式磁選機進(jìn)行1粗1精弱磁選選鐵。粗、精選磁場強度分別為144，128 kA/m，試驗結(jié)果見表6。

表6表明，磨礦細(xì)度的變化對選別指標(biāo)影響較大。鐵精礦品位隨磨礦細(xì)度的增大不斷提高，鐵和TiO2回收率逐漸下降。磨礦細(xì)度 -0.076 mm含量超過60%時，鐵精礦品位上升和鐵回收率下降均趨于平緩。因此，選擇磨礦細(xì)度為-0.076 mm占60%。

圖1　弱磁選選鐵試驗流程

表6不同磨礦細(xì)度試驗結(jié)果

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3.2.2不同磁場強度試驗

固定磨礦細(xì)度為-0.076 mm 60%，進(jìn)行粗選和精選磁場強度條件試驗，結(jié)果見表7。

表7　弱磁磁場強度試驗結(jié)果

表7表明，粗、精選的磁場強度變化對選別指標(biāo)影響較小。鐵精礦回收率隨磁場強度提高略有上升。綜合考慮鐵精礦品位和回收率，選擇弱磁粗選、精選磁場強度分別為160和144 kA/m。

4全流程試驗

在條件試驗確定的最佳工藝參數(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行預(yù)選干拋粗精礦—1粗1精弱磁選全流程試驗。試驗結(jié)果見表8。

表8預(yù)選粗精礦—1粗1精弱磁選試驗結(jié)果

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5結(jié)論

(1)云南某低品位鈦鐵礦石，鐵品位為19.74%，TiO2品位為7.07%，主要有用礦物為鈦磁鐵礦、鈦鐵礦、赤(褐)鐵礦等，脈石主要呈閃石—輝石型。原選礦工藝流程存在預(yù)選拋廢效果差(鐵品位提高1～2個百分點)、最終鐵精礦品位僅57%左右，需對選礦流程技術(shù)參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

(2)在分析礦石性質(zhì)的基礎(chǔ)上，采用CTG1210型永磁干式磁選機代替原磁滾筒對-50 mm中碎產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)選拋廢，預(yù)選粗精礦進(jìn)行1粗1精弱磁選選鐵，并通過條件試驗確定了預(yù)選拋廢和1粗1精弱磁選的最佳工藝參數(shù)分別為：分離隔板距離為 1 050 mm、筒體表面線速度為1.88 m/s、磁場強度為200 kA/m，磨礦細(xì)度-0.076 mm 60%、粗選磁場強度為160 kA/m、精選磁場強度為144 kA/m。

(3)全流程試驗最終可獲產(chǎn)率11.20%、鐵品位61.71%、磁性鐵品位58.53%、TiO2品位5.22%的鐵精礦，全鐵回收率為35.13%，磁性鐵回收率為90.61%，磁性鐵礦物得到較好的回收效果。同時可拋除產(chǎn)率為31.35%的廢石，預(yù)選粗精礦鐵品位為23.02%，提高了3.28個百分點，拋廢效果顯著。選鐵尾礦TiO2品位為8.91%，可進(jìn)一步進(jìn)行鈦礦物的回收。

參考文獻(xiàn)

[1]吳雪紅.攀西某超細(xì)粒級鈦鐵礦選礦試驗[J].金屬礦山，2015(7)：56-59.

[2]陳凱達(dá).低品位鈦鐵礦綜合利用研究[D].長沙：中南大學(xué)，2013.

[3]王延鵬.河北某釩鈦磁鐵礦選鐵尾礦預(yù)選工藝試驗[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2012(7)：95-97.

(收稿日期2015-08-25)

祝強(1984—)，男，助理工程師，661500 云南省紅河州蒙自市民安路3號。