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攀枝花钒钛磁铁矿钛铁矿回收工艺流程优化探讨 陈树民 攀钢钛业有限责任公司，四川攀枝花6 1 7 0 0 0 摘要根据攀枝花钒钛磁铁矿的特点，分析了现选钛流程存在的问题，并通过试验研究，对钛铁矿回收工艺流 程进行了优化，取得了较好的选别指标。 关键词钒钛磁铁矿；钛铁矿；工艺流程；优化 中图分类号T D 9 5 2 文献标识码A 文章编号1 0 0 0 - 6 5 3 2 { 2 0 0 9 0 5 - 0 0 0 7 - 0 4 攀西地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿资源， 已经探明的储量约1 0 0 亿t ，集中分布在攀枝花、白 马、红格、太和四大矿区。其中T i O 的储量为8 ．7 亿t ，占世界已探明钛资源储量的3 5 ．1 7 ％，占国内 已探明储量的9 0 ．5 4 ％。因此，攀西地区钛资源的 回收利用一直是我国资源综合利用的重点之一。 1 攀枝花钒钛磁铁矿特点 攀枝花钒钛磁铁矿品位高，富矿比例大，T i O 品位为1 0 ％一1 2 ％。钛铁矿中r i t e 含量高，T i O 含 量为5 1 ．4 6 ％，居攀西四大矿区之首。硫化物以磁 黄铁矿为主，约占硫化物总量的9 5 ％，硫化物中C o 含量变化大，N i 、C u 含量较低。钛铁矿是T i O 的主 要载体矿物，属于稳定性矿物，产出形式同在原矿石 中一样，即粒状钛铁矿、钛磁铁矿中呈固溶体分解产 物的叶片状钛铁矿和辉石中的针状钛铁矿，但对选 矿工艺而言，后两种的损失是合理的，可以回收的只 有粒状钛铁矿。 2 攀钢选钛厂生产现状 粒物料经重选、脱铁、脱硫、过滤后得到粗钛精矿，再 经干燥、电选后得到粗粒钛精矿。细粒物料经强磁 一浮选选别后，得到细粒钛精矿。其中，“重选一电 选”流程中粒级偏细的矿石进入老浮选线，经“强磁 一浮选”流程得到细粒钛精矿。 目前，选钛厂已形成年产钛精矿3 0 万t 的生产 能力，与投产时的年产5 万t 钛精矿相比，规模大大 提高，成为全国最大的钛原料生产基地。然而，按原 矿计算，选钛厂现有生产系统对钛铁矿的回收利用 率比较低，仅能达到1 8 ％左右，大量的钛铁矿资源 未能得到回收利用。据分析，其主要原因是 1 前、后八微矿选钛系统内部流程存在缺陷，特别是强 磁作业，而浮选作业经多年的实践，已能有效回收钛 铁矿。选钛厂前、后八微矿系统和老浮选的“强 磁一浮选”流程中仅有一段强磁选别作业，该段作 业也是浮选给矿的准备作业，而浮选作业要求人选 矿石量少、品位较高、有效脱泥，因此一段强磁选别 作业担负着大量抛尾和大幅度提高品位两大重任， 难以胜任和兼顾，从而造成最终选别指标不理想。 为此，在细粒级流程优化上重点对强磁作业优化进 攀钢选钛厂于1 9 8 0 年建成投产，现已形成钛铁 行了探讨。 2 “重选一电选”流程对原矿适应性 矿粗、细粒级两条生产线，即粗粒级“重选一电选” 差、回收率低。从多年的生产实践看，采用“重选一 生产线和细粒级“强磁一浮选”生产线。生产时，粗 电选”流程难以高效回收磁选尾矿中的钛资源。为 ．毫E ．剐■钮_ 眦要一h 置舀d E 砖缄￡．宣五d ￡蠢￡一．昱h 宣鲥“S 当d 要d 鲥五心蹦E ．毫E d ￡d ￡d 要 芒连芒I 连蓦连￡毒￡毒￡毒￡l S ￡I S ￡l 专￡专芒S ￡ ￡I E I S E 点E d ￡S E I S ￡I l 芒 7 9 ．2 3 ％a n dac o n c e n t r a t eo f6 0 ．2 7 ％F ew i t har e c o v e r yo f7 6 ．7 6 ％w a go b t a i n e d ．n i sr e s e a r c hw o r kc a nl a ya g o o df o u n d a t i o nf o rs e l e c t i n gr a t i o n a ls e p a r a t i o nt e c h n o l o g yo ft h eo r e ． K e yw o r d s L u d w i g i t e ；M a g n e t i cs e p a r a t i o n ；L i b e r a t i o nd e g r e e 收稿日期2 0 0 9 - 0 3 ．1 9 作者简介陈树民 1 9 6 3 一 ，男，高级工程师，主要从事矿物工程科技管理工作。 万方数据 8 ‘ 矿产综合利用 2 0 0 9 年 此，必须对“重选一电选”流程进行优化。 段精扫选试验，结果见表3 。 3粗粒级钛铁矿强磁试验 粗粒级扩大试验综合指标见表4 。 表3 二段精扫选试验结果 试验按图1 所示的流程进行。 租粒原矿 - - - 。。_ 1 。。。- 。。。’。。● I 段强磁 强磁精矿 弱磁精矿 尾矿 图l粗粒级钛铁矿强磁试验流程 1 采用m 3 m m 磁介质，冲次3 0 0 次／m i n ，冲程 2 5 r a m ，转环转速3 ．O r ／r a i n ，给矿浓度2 5 ％，进行一 段强磁选试验，结果见表1 。 2 粗选精矿再磨至 1 0 0 目占1 5 ％、一2 0 0 目 占4 8 ％左右，以使单体解离，再经弱磁选除去其中 强磁性铁后进行精选试验，精选采用 2 r a m 磁介 质，冲次3 0 0 次／m i n ，冲程2 5 r a m ，转环转速3 ．O r ／ m i n ，给矿浓度2 5 ％，进行二段强磁试验，结果见表 2 。 表I 一段强磁试验结果 名称产率／％T i 0 2 ／％回收率／％ 粗选精矿6 0 ．9 31 4 ．5 09 0 ．8 9 粗选尾矿 3 9 ．0 7 2 ．2 79 ．1 l 给矿1 0 0 ．0 09 ．7 21 0 0 ．0 0 表2 二段强磁试验结果 名称对嚣磊矿T i O , ／％对嚣豫矿 弱磁铁 l O ．0 96 ．1 51 2 ．6 3 8 ．8 28 ．0 2 精选精矿 4 6 ．0 52 8 ．0 62 3 ．0 3 7 3 。1 46 6 ，4 S 精选尾矿4 3 ．8 62 6 ．7 25 ．9 61 8 ．0 31 6 ．3 9 给矿 1 0 0 ．0 0 6 0 ．9 31 4 ．5 01 0 0 ．0 09 0 ．8 9 3 精选尾矿进行精扫选试验，精扫选采用 毗m m 磁介质，场强0 。3 T ，冲次3 0 0 次／m i n ，冲程 2 5 m m ，转环转速3 ．O r ／m i n ，给矿浓度2 5 ％，进行二 表4 粗粒级强磁选扩大试验结果 从表4 可知在原矿T i O 品位为9 ．7 2 ％时，经 两段强磁选别，可得到强磁精矿T i O 品位为2 3 ． 0 3 ％、回收率为6 6 ．4 8 ％的选别指标。 4 粗粒级钛铁矿浮选试验 4 ．1 条件试验 4 ．1 ．1 浮钛时间试验 粗选浮选时间试验结果见表5 。 袭5 粗选浮选时间试验结果／％ 万方数据 第5 期陈树民攀枝花钒钛磁铁矿钛铁矿回收工艺流程优化探讨 。9 试验结果表明粗选时间6 7 m i n 为宜。结合 生产实际。推算出粗、精、扫选浮选时间，结果见粞。 4 ．1 ．2 入浮粒度试验 试验用一段强磁精矿作为原料，进行了人浮粒 度条件试验，其结果见表7 。 表6 浮选时间 ／一2 粒0 0 度％项目 精矿中矿尾矿合计 从表7 可以看出，适宜的浮钛粒度为一2 0 0 目 含量大于4 5 ％。 4 ．1 ．3 捕收剂用量试验 粗选浮钛捕收剂S Y 一6 用量试验结果见表8 。 试验结果表明捕收剂用量为1 5 0 0 ～2 0 0 0 9 ／t 时，可保证粗选开路收率在8 5 ％以上。 4 ．2 浮选闭路连选试验 在条件试验的基础上进行了浮选闭路试验。其 结果见表9 。 表8 粗选浮钛捕收剂用量试验结果 s Y ／g ．- 6 t 手一I - 量 项目 繁T i 犍位肾 精矿 4 9 ．0 23 7 ．0 37 6 ．9 l 1 0 0 0 尾矿 5 0 ．9 8l O ．6 92 3 ．0 9 原矿 1 0 0 ．0 02 3 ．6 01 0 0 ．0 0 精矿 5 8 ．6 03 4 ．2 l8 5 ．6 1 1 5 0 0 尾矿 4 1 ．4 08 ．1 31 4 ．3 9 原矿 1 0 0 ．0 0 2 3 ．4 2 1 0 0 ．0 0 精矿 6 1 ．7 43 3 ．8 28 9 ．3 1 1 8 0 0 尾矿 3 8 ．2 66 ．5 31 0 ．6 9 原矿 1 0 0 ．0 02 3 ．3 81 0 0 ．0 0 精矿 6 3 ．8 53 3 ．5 69 0 ．9 2 2 0 0 0 尾矿3 6 ．1 55 ．9 29 ．0 8 原矿 1 0 0 ．0 02 3 ．5 71 0 0 ．0 0 精矿 8 1 ．4 92 4 ．8 79 6 ．5 6 2 5 0 0 尾矿1 8 ．5 14 ．3 7 3 ．4 4 原矿 1 0 0 ．0 02 3 ．5 21 0 0 ．0 0 表9S Y 一6 浮选不同矿样闭路试验结果／％ 试验结果表明粗粒级钛铁矿在经过强磁一磨 矿一强磁作业后，所得到的精矿作为浮选原矿，均能 得到很好的选别指标。 5 细粒级钛铁矿强磁试验 采用两段强磁进行细粒级钛铁矿磁选扩大试 验，其工艺条件和选别指标如下 1 细粒级原矿先弱磁除去强磁性铁后，采用 0 2 m m 磁介质，场强0 ．3 T ，冲次3 0 0 次／m i n ，冲程 2 5 m m ．转环转速3 ．O r ／m i n 给矿浓度2 3 ．5 ％，进行一 段磁选粗选试验，结果见表1 0 。 表l O 一段强磁试验结果 2 粗选精矿采用0 2 r n m 磁介质，冲次3 0 0 次／ r a i n ，冲程2 5 r a m ，转环转速3 ．0 r ／m i n ，给矿浓度 2 5 ％，进行二段精选试验，结果见表1 1 。 3 强磁尾矿采用①2 m m 磁介质，场强0 ．3 T 。 万方数据 1 0 ‘ 矿产综合利用 2 0 0 9 年 冲次3 0 0 次／m i n ，冲程2 5 m m ，转环转速3 ．O r ／m i n ， 给矿浓度2 5 ％，进行二段精扫选试验，结果见表1 2 。 表1 1 二段强磁试验结果 表1 2 二段精扫选试验结果 细粒级扩大试验综合指标见表1 3 。 从表1 3 可知在原矿品位为8 ．5 3 ％时，按照拟 定流程进行强磁试验，能得到精矿品位为2 2 ．2 4 ％、 尾矿品位为3 ．0 2 ％、精矿回收率为5 8 ．9 5 ％的技术 指标，选别效果较好。 表1 3S L O N 磁选机细粒级扩大试验综合指标 6 结论 1 ．攀枝花钒钛磁铁矿粗粒级钛铁矿回收工艺采 用“强磁一磨矿一强磁一浮选”流程，其选别指标较 好。当原矿品位为9 ．7 2 ％时，可获得品位为4 8 ． 0 6 ％、作业回收率为7 6 ．8 7 ％的钛精矿。说明采用 此工艺更能有效回收攀枝花钛铁矿。 2 ．攀枝花钒钛磁铁矿细粒级钛铁矿回收流程采 用两段强磁工艺，在原矿品位为8 ．5 3 ％时，可得到 品位为2 2 ．2 4 ％、回收率为5 8 ．9 5 ％的钛精矿，说明 采用两段强磁工艺比一段强磁工艺好。 R e s e a r c ho nt h eT e c h n o l o g i c a lF l o w s h e e tf o rR e c o v e r i n gI l m e n i t ef r o m P a n z h i h u aV a n a d i O I l ST i t a n o m a g n e t i t eO r ea n dI t sO p t i m i z a t i o n C H E NS h u ．m i n “” P a I l g 锄gG r o u pT i t a n i u mI n d u s t r yC o ．，L t d ．，P a n z h i h u a ，S i e h u a n ，C h i n a A b s t r a c t A c c o r d i n gt ot h eo r ec h a r a c t e r i s t i c so fP a n z h i h u at i t a n o m a g n e t i t eb e a r i n gv a n a d i u m ，t h ee x i s t i n gp r o b l e m s i nc u r r e n tt e c h n o l o g i c a lf l o w s h e e tf o rs e p a r a t i n gt i t a n i u mw e r ea n a l y z e d ．T h r o u g has e r i e so fe x p e r i m e n t a lr e s e a r - c h e s ．t h et e c h n o l o g i c a lf l o w s h e e tf o rr e c o v e r i n gi l m e n i t ew a so p t i m i z e da n db e t t e rs e p a r a t i o ni n d i c e sw e r eo b t a i n e d ． K e yw o r d s V a n a d i o u st i t a n o m a g n e t i t e ；I l m e n i t e ；T e c h n o l o g i c a lf l o w s h e e t ；O p t i m i z a t i o n 欢迎订阅2 0 1 0 年湿法冶金 湿法冶金 季刊 是湿法冶金技术综合性刊物，中文核心期刊。主要刊登国内外关于有色金属、稀有金届、稀散 金属及贵金属的湿法冶金工艺，选矿技术，有机材料 萃取剂、离子交换树脂、絮凝剂等 合成，化工过程自动控制，化 工设备、选矿设备、仪器仪表的研制及应用，水处理技术，三废治理与环境保护技术，分析 物理分析、化学分析 方法 等方面的新进展、科研成果和先进技术，也报道有关科技简讯、文献综述等。 湿法冶金创刊于1 9 8 2 年，国内统一刊号c N l l 3 0 1 2 ／T F ，国际标准刊号I S S N l 0 0 9 2 6 1 7 ，广告许可证号京逶 工商广字第0 0 0 5 号 1 1 ，邮局发行。2 0 1 0 年定价1 0 ．0 0 形期，全年4 0 ．0 0 元，全国各地邮局均可订阅，邮发代号 8 0 一1 8 1 ；也可直接向编辑部订阅，邮局汇款地址北京2 3 4 信箱湿法冶金 编辑部，邮政编码1 0 1 1 4 9 ；银行汇款地址 北京工商银行通州区九棵树分理处核工业北京化工冶金研究院，帐号0 2 0 0 0 4 9 8 0 9 0 0 8 8 0 0 2 2 1 。请在汇款附言栏内注 明汇款用途。 编辑部常年办理订刊业务。欢迎订阅，欢迎投稿，欢迎刊登广告 电子信箱s f y j 4 3 4 8 1 6 3 ．o D m 。联系电话 t o o 5 1 6 7 4 3 4 8 5 1 6 7 5 3 2 1 p 虿P 钔回．．司，狮p 乍V 曙l 舔n ．j n n R 吖n n 狮V 曙V 啊V 曙V 喀V 曙p 冒p 7 p 彳p 虿p 7 p 7 p 冒p 彳p 虿‘．彳p 冒p 7 p 冒p 冒p 冒p 罾p 冒p i p 冒譬．钔闻 万方数据 攀枝花钒钛磁铁矿钛铁矿回收工艺流程优化探讨攀枝花钒钛磁铁矿钛铁矿回收工艺流程优化探讨 作者陈树民， CHEN Shu-min 作者单位攀钢钛业有限责任公司,四川,攀枝花,617000 刊名 矿产综合利用 英文刊名MULTIPURPOSE UTILIZATION OF MINERAL RESOURCES 年，卷期20095 被引用次数1次 引证文献1条引证文献1条 1.刘许旸.白晨光.吕学伟.李东海.尹嘉清.伍永刚 基于FACTSage的钒钛磁铁矿配碳还原计算[期刊论文]-中国科技 论文在线 201011 本文链接