從河北某鐵尾礦中回收二氧化鈦的工藝研究

劉淑賢，魏少波，高淑玲，徐之帥

（1.河北聯(lián)合大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，河北 唐山063009；2.東北大學(xué)資源與土木學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng)110819；3.新疆煤炭設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，新疆 烏魯木齊830000）

我國(guó)鈦資源的賦存特點(diǎn)是單一礦產(chǎn)少，伴生礦產(chǎn)多，多以釩鈦磁鐵礦的伴生礦石形式產(chǎn)出。近年來(lái)，我國(guó)鈦精礦生產(chǎn)和消費(fèi)快速增長(zhǎng)，缺口量日益增加。承德地區(qū)的釩鈦礦資源豐富，但是承德市鈦資源綜合利用水平，無(wú)論從規(guī)模還是從產(chǎn)業(yè)發(fā)展來(lái)看，還處在初級(jí)階段［1］。由于技術(shù)原因，目前二氧化鈦品位大于2%的磁選尾礦很多。為了避免承德釩鈦磁鐵礦的尾礦中鈦資源的浪費(fèi)，本實(shí)驗(yàn)以將鈦品位降到2%以下、精礦品位達(dá)到27%為目標(biāo)，對(duì)承德地區(qū)釩鈦磁鐵礦尾礦進(jìn)行提鈦降尾試驗(yàn)研究。使尾礦中鈦資源開發(fā)不僅技術(shù)可能，而且在經(jīng)濟(jì)上可行，從而實(shí)現(xiàn)在承德地區(qū)的推廣。

1 釩鈦磁鐵礦尾礦性質(zhì)

取代表性磁選總尾礦試樣進(jìn)行化驗(yàn)，TiO2品位為7.18%。對(duì)－2mm原礦進(jìn)行粒度篩析試驗(yàn)，結(jié)果如表1所示。

表1 原礦粒篩析結(jié)果

根據(jù)原礦各粒級(jí)篩析結(jié)果可以看出，在＋0.8mm粒級(jí)，TiO2的品位為4.99%；－0.8mm粒級(jí)，TiO2的品位比較平均。＋0.8mm粒級(jí)，產(chǎn)率為5.76%，TiO2品位為4.99%；－0.8mm粒級(jí)，產(chǎn)率為94.28%，TiO2品位為7.31%。為了現(xiàn)場(chǎng)不增加磨礦設(shè)備，本次試驗(yàn)不經(jīng)過磨礦直接進(jìn)行選礦試驗(yàn)流程研究。同時(shí)，考慮到后續(xù)入選粒度和生產(chǎn)實(shí)際的因素，因此可將＋0.8mm粒級(jí)通過篩分的方法去除直接拋尾。

鈦鐵礦的性質(zhì)具有弱磁性，比重為4.0～4.5g／cm3，表面可浮性與其他礦物不同，選鈦方法主要有重選、磁選、電選及浮選［2］，由于浮選、電選的成本較高，本實(shí)驗(yàn)只考慮磁選和重選兩種方法。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

結(jié)合礦石性質(zhì)，進(jìn)行了四個(gè)試驗(yàn)流程方案的研究，分別是單一強(qiáng)磁選流程、單一搖床試驗(yàn)流程、搖床－強(qiáng)磁選聯(lián)合試驗(yàn)流程（圖1）以及強(qiáng)磁－搖床聯(lián)合試驗(yàn)流程（圖2）。試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

圖1 搖床－強(qiáng)磁聯(lián)合流程圖

圖2 強(qiáng)磁－搖床聯(lián)合試驗(yàn)流程圖

通過上述四個(gè)試驗(yàn)流程結(jié)果可知，單一強(qiáng)磁選工藝精礦品位為18.38%，沒有達(dá)到合格的精礦品位；單一搖床工藝所得精礦品位最高，但是回收率較低，再考慮到搖床單位面積處理能力較低，選礦廠的尾礦量大，不太適合做粗選設(shè)備；搖床－強(qiáng)磁聯(lián)合工藝流程的回收率也較低；強(qiáng)磁－搖床聯(lián)合工藝，既可拋除合格的尾礦，也能獲得品位相對(duì)較高的精礦，且回收率最高。由于搖床尾礦二氧化鈦品位較高，考慮可能會(huì)有連生體存在，因此我們將尾礦與＋0.8mm的原礦放在一起磨礦再選。總工藝流程圖如圖3所示，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 最終試驗(yàn)結(jié)果表

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，最終可以獲得產(chǎn)產(chǎn)率為23.07%、TiO2品位為27.31%、回收率為87.75%的鈦精礦產(chǎn)品，以及產(chǎn)率為76.93%、TiO2品位為1.14%、回收率為12.25%的尾礦。

3 結(jié)論

對(duì)品位為7.18%的承德地區(qū)釩鈦磁鐵礦尾礦首先用0.8mm的篩子篩分后，篩下進(jìn)行強(qiáng)磁選－搖床選別的聯(lián)合流程實(shí)驗(yàn)，篩上產(chǎn)品與最終搖床尾礦產(chǎn)品再磨再選，最終可以獲得產(chǎn)率為23.07%、品位為27.31%、回收率為87.75%的較高品位鈦精礦，以及產(chǎn)率為76.93%、品位為1.14%、回收率為12.25%的合格尾礦。

［1］王艷萍，史登峰.釩鈦資源供需形勢(shì)及承德地區(qū)的開發(fā)利用前景分析［J］.礦業(yè)快報(bào)，2007（11）：1－3.

［2］李淮湘，牛福生，周閃閃，等.從河北某鐵尾礦中回收鈦鐵礦試驗(yàn)研究［J］.中國(guó)礦業(yè)，2010，19（4）：68－70，74.