內(nèi)蒙古某鈦鐵礦選礦試驗研究

鄒堅堅，胡 真，湯玉和，嚴(yán) 滎，李漢文

1.廣東省工業(yè)技術(shù)研究院（廣州有色金屬研究院），廣東廣州510650；

2.中南大學(xué)資源加工與生物工程學(xué)院，湖南長沙410083；

3.廣東廣業(yè)云硫礦業(yè)有限公司，廣東云浮527300

內(nèi)蒙古某鈦鐵礦選礦試驗研究

鄒堅堅1，2，胡 真1，湯玉和1，嚴(yán) 滎3，李漢文1

1.廣東省工業(yè)技術(shù)研究院（廣州有色金屬研究院），廣東廣州510650；

2.中南大學(xué)資源加工與生物工程學(xué)院，湖南長沙410083；

3.廣東廣業(yè)云硫礦業(yè)有限公司，廣東云浮527300

內(nèi)蒙古某鈦鐵礦的主要有價礦物為鈦鐵礦和釩鈦磁鐵礦，并伴生有極少量的鋯石和金紅石，試驗原料為現(xiàn)場原礦經(jīng)螺旋選礦機(jī)重選后得到的重砂產(chǎn)品，試驗采用弱磁選鐵－強(qiáng)磁選鈦－搖床精選工藝流程，在給礦中w(TiO2)=18.29%，w(Fe)=23.68%的情況下，獲得TiO2品位48.79%和TiO2回收率70.56%的鈦精礦，以及Fe品位58.29%和Fe回收率35.96%的釩鈦磁鐵精礦.

鈦鐵礦；釩鈦磁鐵礦；弱磁選鐵－強(qiáng)磁選鈦－搖床精選工藝流程

我國的鈦資源豐富，但天然金紅石儲量較少，主要以鈦鐵礦為主，鈦鐵礦中又以非鐵雜質(zhì)含量較高的低品位礦為主.對于這類雜質(zhì)含量高的鈦鐵礦石，無論是生產(chǎn)鈦白粉、海綿鈦，還是人造金紅石和高鈦渣，其二氧化鈦含量均不能滿足生產(chǎn)的要求[1].因此，采用選礦預(yù)富集的方法，對綜合開發(fā)我國大量的鈦鐵礦資源十分重要.本研究采用弱磁選鐵－強(qiáng)磁選鈦－搖床精選工藝流程對內(nèi)蒙古某鈦鐵礦的自然重砂進(jìn)行選別，得到了較好的選別指標(biāo).

1 礦石性質(zhì)

試驗礦樣為內(nèi)蒙古某鈦鐵礦的自然重砂，其是現(xiàn)場經(jīng)螺旋選礦機(jī)預(yù)富集的產(chǎn)品.多元素分析、MLA礦物定量分析及主要礦物粒度分析結(jié)果分別列于表1～3.

由表1可知，該礦的主要有價元素為鈦和鐵，其他金屬元素含量很低，難以有效地富集回收.由表2可知，該礦主要鈦礦物為鈦鐵礦和釩鈦磁鐵礦，主要脈石礦物為長石、石英、輝石、角閃石及云母等硅酸鹽和鋁硅酸鹽礦物.由表3可知，鈦鐵礦和釩鈦磁鐵礦的粒度均較粗，粒度分布較均勻，粒度主要集中在0.04～0.16mm范圍內(nèi)，該粒級為重選易選粒級.

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 原則流程的選擇與確定

由于鈦鐵礦自然重砂的礦物組成復(fù)雜、各礦物間共生關(guān)系密切，較之海濱砂鈦鐵礦，其分選流程要復(fù)雜得多.國內(nèi)外對鈦鐵礦選礦研究較多，根據(jù)礦石性質(zhì)的不同，主要采用重選－磁選流程、重選流程及重選－強(qiáng)磁選－電選流程等，而細(xì)粒通常采用浮選流程[2].針對給礦為螺旋溜槽預(yù)富集產(chǎn)品，其已基本實現(xiàn)重選拋尾，試驗主要目的是實現(xiàn)鈦鐵礦、釩鈦磁鐵礦及脈石之間的有效分離，以獲得合格精礦產(chǎn)品．根據(jù)礦物之間的磁性差異，本研究選擇弱磁選鐵－強(qiáng)磁選鈦－搖床精選工藝流程.

表1 多元素分析結(jié)果Table 1 Multi-elementalanalysis results ofore

表2 礦物定量檢測結(jié)果Table 2 The resultofMineralquantitative test

表3 主要礦物粒度分布Table 3 The particle size ofmainm inerals

2.2 入選粒級條件試驗

從表3可以看出，該礦中0.04mm以上粒級的鈦鐵礦和釩鈦磁鐵礦的占有率為80%以上，而其中0.16mm粒級以上的占有率約20%.為了提高礦物的解離度，需要增加磨礦工藝，同時也增加了礦物表面潔凈程度，有助于分選，從而獲得較高品位的精礦產(chǎn)品.在入選粒級不同的情況下，選鐵和選鈦試驗流程均為一次粗磁選，其中選鐵磁場強(qiáng)度為0.15 T，選鈦磁場強(qiáng)度為0.7 T，入選粒級試驗結(jié)果列于表4.

表4 入選粒級試驗結(jié)果Table 4 The resultof different fineness test

由表4可知，隨著入選粒級變細(xì)，釩鈦磁鐵粗精礦中Fe品位不斷提高，TiO2含量逐漸降低；鈦粗精礦中TiO2品位和回收率均為先增加后降低.最終選擇合適的入選粒級為－0.15mm.

2.3 磁場強(qiáng)度試驗

釩鈦磁鐵礦晶形與磁鐵礦相同，其具有強(qiáng)磁性，屬典型的鐵磁性礦物，在磁場低于0.2 T的場強(qiáng)下，大部分釩鈦磁鐵礦物進(jìn)入強(qiáng)磁性產(chǎn)品中；而鈦鐵礦屬弱磁性礦物，本身具有永久性的原子磁矩，在未被磁化時磁矩的方向是紊亂的，不顯示磁性，但在外磁場作用下顯示磁性，當(dāng)撤消磁場時磁化現(xiàn)象立即消失，因而鈦鐵礦是順磁性礦物，具有弱磁性，在磁場為0.25～0.8 T的場強(qiáng)下，大部分鈦鐵礦物進(jìn)入弱磁性產(chǎn)品中[3].由此可知，確定合適的磁選場強(qiáng)，是釩鈦磁鐵礦和鈦鐵礦實現(xiàn)有效分離的關(guān)鍵.

2.3.1 釩鈦磁鐵礦磁選場強(qiáng)試驗

在細(xì)度試驗基礎(chǔ)上，用鼓式磁選機(jī)進(jìn)行了釩鈦磁鐵礦選別試驗.入選粒級為－0.15mm，磁場強(qiáng)度試驗結(jié)果列于表5.

由表5可知，隨著磁場強(qiáng)度的提高，精礦中Fe品位逐漸降低，TiO2品位逐漸升高.為使大部分鈦鐵礦物進(jìn)入選鐵尾礦中，以利于后續(xù)的選鈦作業(yè)，選擇粗選磁場強(qiáng)度為0.12 T，精選磁場強(qiáng)度為0.10 T，掃選磁場強(qiáng)度為0.15 T.

表5 釩鈦磁鐵礦磁選磁場強(qiáng)度試驗結(jié)果Table 5 The resultofmagnetic field intensity ofvanadium titano-magnetitemagnetic separation

2.3.2 鈦鐵礦磁選場強(qiáng)試驗

在確定了選別釩鈦磁鐵礦物磁場強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，采用高梯度磁選機(jī)進(jìn)行鈦鐵礦磁選試驗，給礦為選鐵尾礦.試驗結(jié)果列于表6.

由表6可以看出，隨著磁場強(qiáng)度的提高,鈦精礦中TiO2的品位逐漸降低，TiO2的回收率逐漸提高，同時鈦精礦中鐵品位也逐漸提高.考慮到鈦精礦質(zhì)量要求及鈦回收率的因素，選擇粗選磁場強(qiáng)度為0.70 T，精選磁場強(qiáng)度為0.65 T，掃選磁場強(qiáng)度為0.80 T.

2.4 全流程試驗

礦物定量分析檢測結(jié)果顯示，該礦中黑云母和綠泥石的總含量約1.4%.由于這兩種礦物具有弱磁性，在強(qiáng)磁選條件下容易進(jìn)入到鈦精礦產(chǎn)品中，但是這兩種礦物的比重明顯要小于鈦鐵礦，因此采用重選可以有效地將其分離，試驗采用搖床對磁選鈦粗精礦進(jìn)行精選.根據(jù)已確定的給礦細(xì)度，以及釩鈦磁鐵礦與鈦鐵礦磁選最佳磁場強(qiáng)度，進(jìn)行全流程試驗.試驗流程如圖1所示，試驗結(jié)果列于表7.

由表7可知，當(dāng)給礦中w(TiO2)=18.29%和w(Fe)=23.68%的情況下，經(jīng)弱磁選鐵－強(qiáng)磁選鈦－搖床精選工藝流程，可獲得TiO2品位為48.79%和TiO2回收率為70.56%的鈦精礦，以及Fe品位為

58.29%和Fe回收率為35.96%的釩鈦磁鐵精礦.鏡下觀測顯示，磁選中礦中釩鈦磁鐵礦、鈦鐵礦與其他礦物之間的連生體較多，可考慮再磨再選，以提高回收率；而搖床中礦含一定數(shù)量的細(xì)粒級鈦鐵礦，這部分產(chǎn)品重選回收困難，可以考慮浮選回收.該礦中鋯石、金紅石含量低，嵌布粒度微細(xì)，回收價值不大.

表6 鈦鐵礦磁選磁場強(qiáng)度試驗結(jié)果Table 6 The resultofmagnetic field intensity of ilmenitemagnetic separation

圖1 全流程試驗示意圖Fig.1 The flowsheet of whole circuit

表7 全流程試驗結(jié)果Table 7 The resultofwhole circuitdressing

全流程試驗結(jié)果表明，對內(nèi)蒙古某鈦鐵礦的自然重砂，采用弱磁選鐵－強(qiáng)磁選鈦－搖床精選工藝流程可進(jìn)行有效地分離，并獲得了較好的選別指標(biāo).

3 結(jié) 論

采用弱磁選鐵－強(qiáng)磁選鈦－搖床精選工藝流程，可對內(nèi)蒙古某鈦鐵礦的自然重砂進(jìn)行分離，并有效地回收給礦中的鈦鐵礦及釩鈦磁鐵礦.在給礦中w(TiO2)=18.29%和w(Fe)=23.68%的條件下，最終鈦精礦和釩鈦磁鐵精礦的選別指標(biāo)分別為：TiO2品位48.79%，TiO2回收率70.56%；Fe品位58.29%，F(xiàn)e回收率35.96%.

[1]鄧國珠，王向東，車小奎.鈦工業(yè)的現(xiàn)狀和未來[J].鋼鐵釩鈦，2003(1)：35-41.

[2]朱俊士.中國釩鈦磁鐵礦選礦[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1996.

[3]丁運(yùn)清，鐘宏，葉紅齊，等.哈密鈦鐵礦選礦與綜合利用研究[J].礦冶工程，1997(1)：21-26.

Experiment research on a titanium iron ore in Inner M ongolia

ZOU Jianjian1，2，HU Zhen1，TANGYuhe1，YAN Xing3，LIHanwen1
1.Guangzhou Research Institute of Nonferrous Metals，Guangzhou 510650，China；2.School ofMineral Processing&Bioengineering Central South University，Changsha 410083，China；3.Yunfu Guangye Pyrite Group Limited，Yunfu 527300，China

Main valuablem inerals of a titanium iron ore are ilmenite and vanadium titano-magnetite associated w ith very low zircon and rutile.Test feeding materials is heavy placer produced by gravity separation of spiral processingmachine.The test process of separating iron by low magnetic field，separating titanium by highmagnetic field and intensity-cleaning by shaking table citationwasused up.Under the condition of feeding TiO2grade of 18.29%and Fe grade of 23.68%，the ilmenite concentrate TiO2grade of 48.79%and TiO2recovery of 70.56%，the vanadium titano-magnetite concentrate Fegradeof58.29%and Fe recovery of35.96%wereobtained.

ilmenite；vanadium titano-magnetite；separating iron by low magnetic field intensity and separating titanium by highmagnetic field intensity and cleaning by shaking table

TD923

A

1673-9981(2012)03-0190-05

2012-02-15

鄒堅堅(1987-)，男，貴州省興仁縣人，研究生.