黑山选铁尾矿选钛试验研究.pdf

第 2期 2 0 1 0年 4月 矿 产 综 合 利 用 M u l t i v u r s e Ut mz a t i o n o f M i n e r a l Re s o u r c e s NO． 2 Apr．201 0 黑山选铁尾矿选钛试验研究 高玉德 ，邹 霓 ，王国生 ，陈 斌 1 ． 广州有色金属研究院 ， 广东广州5 1 0 6 5 1 ； 2 ． 中南大学 ，湖南长沙4 1 0 0 8 3 摘要 黑山选铁尾矿矿石性质复杂， 绿泥石含量较高 ， 分选困难。采用弱磁选一强磁选一粗精矿再磨一浮选联 合工艺以及广 t l - 色金属研究院自主研制的钛浮选系列药剂， 最终取得了钛精矿 T i O 品位 4 6 ． 5 ％、 回收率 相对 强磁粗选给矿 大于5 0 ％的工业试验指标。 关键词 钛铁矿； 绿泥石；磁选；浮选 中图分类号 T D 9 8 1 文献标识码 A文章编号 1 0 0 0 - 6 5 3 2 2 0 1 0 0 2 - 0 0 1 9 - 0 3 原生钛铁矿 由于矿物组成复杂 ， 各矿物 问共生 密切， 较之海滨砂矿钛铁矿， 其分选工艺流程要复杂 得多。原生钛铁矿的选矿 ， 国内外研究也较多 ， 根据 矿石性质的不同， 粗粒级主要采用重选一磁选流程、 重选流程 、 重选一强磁选一电选 流程等 ， 而细粒 级通常采用浮选流程。 黑山选铁尾矿 ， 矿石 性质复杂 ， 绿泥石含 量较 高 ， 分选困难 ， 经多方案研究对 比， 工业试验采用弱 磁选一强磁选一粗精矿再磨一浮选联合工艺流程， 较大幅度提高了钛铁矿的回收率。 1 矿石性质 1 ． 1 试验矿样的化学成分 工业试验矿样为黑山铁矿选铁后的尾矿。试 样 的化学多元素分析结果见表 1 。由表 1可知 ， 试样 中T i O 是选矿 回收的主要组分 ， 可供综合利用的组 分为铁 。需 要 排 除 或 降 低 的组 分 主要 是 S i O 、 A 1 O 、 C a O 、 M g O ； 有 害杂质硫 的含量较高， 为 0 ． 5 5 ％ 。 1 ． 2 试验矿样的矿物组成 表 1 试样的化学成分／ ％ 经镜下鉴定 ， 试样 中金属氧化物 以钛铁矿和钛 磁铁矿为主 ， 同时尚有少量金红石、 锐钛矿 、 白钛矿、 褐铁矿和赤铁矿等； 金属硫化物主要为黄铁矿， 其次 是黄铜矿， 偶见铜蓝、 白铁矿、 闪锌矿和磁黄铁矿的 零星分布； 脉石矿物则以绿泥石和斜长石为主， 其次 是黑云母 、 绢云母 ， 黝帘石 、 辉石 、 角闪石、 方解石 、 石 英、 磷灰石， 此外还有极少量的石榴石、 尖晶石、 锆 石 、 榍石等。 1 ． 3 钛铁矿的粒度特征 试样的筛分水析结果见表2 。从表2可知， T i O ， 的含量在粗粒中的品位较低 ， 0 ． 4 5 0 m m 以上粒级 的产率为6 ． 3 0 ％， T i O 品位为 1 ． 5 4 ％， 金属分布率 为 0 ． 9 3 ％； 一0 ． 0 1 9 ra m粒级 中， 产率为 2 9 ． 9 2 ％， T iO 2 品位为7 ． 6 8 ％， 金属分布率为2 1 ． 9 8 ％； 而在 一 0 ． 4 5 0 0 ． 0 1 9 m m粒级 中有富集 的趋势， 其 T i O 2品 位达到 1 2 ％以上， 钛金属分布率大于7 7 ％， 这部分 是选矿回收的最佳粒级。 2 选钛试验研究 2 ． 1 选钛工艺流程的确定 为了提高强磁选给矿浓度， 工业试验采用大斜 板浓缩， 首先脱去部分细泥。 试样中除钛铁矿外 ， 尚含少量磁铁矿。因此， 在 回收钛铁矿之前 ， 须采用弱磁选 回收磁铁矿。 收稿日期 2 0 0 9 -06 - 2 2 作者简介 高玉德 1 9 6 3一 ， 男， 教授级高级工程师， 硕士， 主要从事选矿工艺技术研究。 2 0 矿产综合利用 2 0 1 0拒 表2 试样的粒度分析结果 总回收率 相对强磁粗选给矿 大于 5 0 ％。 从试 样筛 析结 果 可 知，0 ． 0 4 5 0 m m 粒级 含 T i O 很低， 工业试验时可采用高频振动筛去除该粒 级矿物。 根据矿样 的特性 ， 强磁选采用具有气 一水混合 卸矿方式、 组合介质、 双脉动技术的高梯度磁选机， 以较大幅度提高磁介质的卸矿率， 降低磁介质堵塞 程度， 提高磁选精矿品位及回收率。 钛浮选采用广州有色金属研究院自主研制的浮 选药剂 F ， 其浮选工艺简单， 药剂种类少， 工业试验 指标较高。 由于试样中有害杂质硫的含量较高， 因此， 钛浮 选之前必须采用脱硫 的工 艺才能获得合格 的钛精 矿 。 综合考虑， 确定采用弱磁选一强磁选一粗精矿 再磨一浮选联合工艺， 其工业试验流程见图 1 ， 钛浮 选工艺流程及药剂条件见图2 。 2 ． 2 工业试验及结果 工业试验时， 首先对强磁选机的冲程、 冲次以及 磁场强度进行了调试， 最终确定强磁选机粗选的冲 程为 2 5 m m， 冲次为 3 0 0／ m i n ， 精 选时 的 冲程 为 2 0 ra m， 冲 次为 3 1 0次／ mi n 。粗 选 磁 场 强 度 为 0 ． 2 4 T ， 精选磁场强度为0 ． 1 S T 。由于一部分钛铁矿的 比磁化系数和一部分绿泥石 的比磁化系数相近， 所 以， 当要得到较高的回收率时 ， 一部分 比磁化系数与 钛铁矿相近的绿泥石就会夹带到磁性产 品中， 影响 钛精矿品位。 强磁粗选试验结果见表 3 ， 强磁精选试验 结果 见表4 ， 钛浮选工业试验结果见表5 。 从试验结果可知 强磁粗选得到的钛精矿品位 为2 3 ． 2 9 ％， 作业回收率为 8 2 ． 4 3 ％； 强磁精选钛精 矿品位为3 0 ． 2 1 ％， 作业回收率为 8 5 ． 0 6 ％； 钛浮选 精矿品位为4 6 ． 5 0 ％， 浮选作业回收率为7 5 ． O 1 ％， 弱磁精矿 钦精矿 总尾矿 图 1 黑山选铁尾矿选钛工业试验流程 药剂用量 g ／ t 给矿 脱硫尾矿 亍产 H 2 50 l 0 0 0 F2 8 0 1 l 鞋 l 选 津 l t z S O4 3 0 0 n 2 0 4 l 精 选 1 } H 2 S O 4 2 0 0 I F2 l 0 0 L 一一 精选 I 1 1 | 2 S 4 2 0 0 F2 1 0 0 精 选 Ⅱ 1 j 一⋯ 。 一 三 精 遗V 、 钛 精矿 浮钛尾矿 图2 钛浮选工艺流程及药剂条件 表 3 强磁粗选试验结果 第 2期 高玉德等 黑山选铁尾矿选钛试验研究 2 1 表 4 强磁精选试验结果 表 5 钛浮选工业试验结果 3 结 论 1 ． 气 一 水混合卸矿方式 、 组合介质、 双脉动技术 的高梯度磁选机能较大幅度提高磁介质的卸矿率， 降低磁介质堵塞程度， 提高磁选精矿品位及回收率。 2 ． 广州有色金属研究院自主研制的钛浮选系列 药剂 F ， 是黑山选铁尾矿钛浮选的有效药剂， 其选 别指标较好 。 3 ． 采用弱磁选一强磁选一粗精矿再磨一浮选联 合工艺综合 回收黑山选铁尾矿钛铁矿 ， 最终可取得 钛精矿T i O 品位4 6 ． 5 ％、 回收率 相对强磁粗选给 矿 大于 5 0 ％的工业试验指标 。 参考文献 [ 1 ] 朱俊士主编．中国钒钛磁铁矿选矿[ M] ． 北京 冶金工业 出版社 ， 1 9 9 6 ． [ 2 ] 陈正学， 等．攀枝花铁矿最佳分选流程的研究[ J ] ． 矿冶 工程 ， 1 9 8 4， 4 3 1 9 2 3 ． Ex pe r i me nt a l Re s e a r c h o n Re c o v e r y o f Ti t a n i um f r o m He i s h a n S I r o nS e p a r a t i o n Ta i i n g s GAO Yu d e ，Z OU Ni ，WA NG Gu o s h e n g ，CHE N B i n ， 1 ． G u a n g z h o u R e s e a r c h I n s ti t u t e o f N o n f e r r o u s Me t a l s ，G u a n g z h o u ， G u a n g d o n g ， C h i n a ； 2 ． C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y ， C h a n g s h a ， H u n a n ， C h i n a Ab s t r a c t T h e o r e p r o p e r t y o f He i s h a n S i r o ns e p a r a t i o n t a i l i n g s i s c o n s i d e r a b l y c o mp l i c a t e d， a n d t h e c o n t e n t o f c h l o rit e i s h i g h e r ， f o r thi s r e a s o n， thi s k i n d o f ma t e rial i s d i ff i c u l t t o s e p ara t e ．B y u s i n g a c o mb i n e d t e c h n o l o g i c al fl o ws h e e t o f l o wi n t e n s i t y ma g n e ti c s e p a r a ti o nh i g hi n t e n s i ty ma g n e t i c s e p a r a t i o nrcg r i n d i n g o f r o u g h c o n c n t r a t efl o t a t i o n， a n d a d o p ti n g a n o v e l r e a g e n t F 2 d e v e l o p e d b y Gu a n g z h o u Re s e a r c h I n s ti t u t e o f No nf e r r o u s Me t a l s f o r fl o a t i n g t i t ani u m， a q u ali fi e d t i t a n i u m c o n c e n t r a t e o f 4 6 ． 5 ％ T i 0 2 w i th a r e c o v e r y o f o v e r 5 0 ％ r e l a ti v e t o m a g n e t i c s e p ara t i o n f e e d i s o b t a i n e d ． Ke y wo r d s I l me n i t e；C h l o ri t e ；Ma g n e t i c s e p ara t i o n；F l o t a t i o n 上接 1 8 页 艺研究[ J ] ． 金属矿山， 2 0 0 8 7 3 0 3 3 ， 1 6 1 ． [ 1 8 ] 魏昶， 吴慧玲， 樊刚， 等． 酸浸法从高碳石煤中提钒[ J ] ． [ 2 0 ] 李曼廷 ， 李存兄， 邓志敢． 加压酸浸法回收黑色页岩中 钢铁钒钛， 2 0 0 9 ， 3 0 1 7～1 1 ． 的钒[ J ] ． 中国有色金属学报， 2 0 0 8 ， 1 8 E 0 1 7 4～ 7 9 ． [ 1 9 ] 邓志敢， 李存兄， 魏昶 ， 等．含钒石煤氧压酸浸提钒新工 Ex t r a c t i ng Va n a d i u nl fro m Lo w ． ． g r a d e Va n a d i u n l Co a l S t o n e Or e b y Ac i d Le a c h i n g WE I C h a n g ，MAI Yi ，F AN G a n g ，L I Mi n - ti n g ，A HI L i an g ，D EN G Z h i - g a n K u n mi n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ， K u n m i n g ， Y u n n an ， C h i n a Ab s t r a c t I n C h i n a ． n o t o n l y t } I e r e s e r v e s o f t h e v a n a d i u m c o a l s t o n e o r e s wi t h g r a d e o f l e s s t h an 0． 8 ％a r e o v e r 6 0 ％ ， b u t i t i s a l w a y s f o u n d i n t h e h i g hg r a d e mi n e s als o o f t e n e x t r a i n S O me l o w gra d e o r e b e d s o r o r e b e l t s ．F o r t } l i s r e a s o n ． an e x p e r i me n t a l r e s e a r c h o n e x t r a c ti n g v an a d i u m b y a c i d l e a c h i n g me t h o d W as c a r r i e d o u t ．A s t o n e c o al f r o m Gu i z h o u p r o v i n c e w i th g r a d e o f 0 ． 6 0 ％v an a d i u m w a s s e l e c t e d a s r a w ma t e r i al a n d t h e s u l f u ric a c i da u x i l i a r y l e a c h i n g a g e n t R1o x i d a n t R 2 s y s t e m w a s a d o p t e d ． e r e s u l t s i n d i c a t e d tha t the l e a c h i n g r a t e c a n r e a c h 9 0 ％ a n d e r o p ti mal c o n d i ti o n s ， a n d t o a c e r t a i n e x t e n t ， i t h a s c e rt a i n e c o n o mi c v a l u e i n c u r r e n t ma r k e t q u o tat i o n ． Ke y wo r ds L o w gra d e Van a d i u m c o al s t o n e；A c i d l e a c h i n g ；Va n a d i u m p e n t o c i d e