中國(guó)攀西釩鈦磁鐵礦選鈦技術(shù)進(jìn)步與展望

■王黎

（四川龍蟒礦冶有限責(zé)任公司四川攀枝花617112）

中國(guó)攀西釩鈦磁鐵礦選鈦技術(shù)進(jìn)步與展望

■王黎

（四川龍蟒礦冶有限責(zé)任公司四川攀枝花617112）

提高選鈦技術(shù)，從而提高釩鈦磁鐵礦鈦資源利用率，是攀鋼的責(zé)任和追求目標(biāo)。本文介紹了攀西地區(qū)鈦資源概況、攀鋼礦業(yè)公司選鈦廠建廠歷程、選鈦工藝流程變化，重點(diǎn)論述了選鈦擴(kuò)能改造工程的原因、技術(shù)及設(shè)備情況，同時(shí)對(duì)白馬鐵礦選鈦及攀鋼馬家田尾礦庫(kù)選鈦進(jìn)行了介紹，并對(duì)釩鈦磁鐵礦鈦資源的綜合利用進(jìn)行了展望。

鈦鐵礦回收率選鈦技術(shù)浮選展望

攀西地區(qū)蘊(yùn)藏著極其豐富的釩鈦磁鐵鈦礦資源，已經(jīng)探明儲(chǔ)量約100億噸，集中分布在攀枝花、白馬、紅格、太和四大礦區(qū)。其中TiO2的儲(chǔ)量為8.7億噸，占世界已探明鈦資源儲(chǔ)量的35.17%，占國(guó)內(nèi)已探明儲(chǔ)量的90.54%。因此，攀西地區(qū)鈦資源綜合利用是我國(guó)資源綜合利用的重點(diǎn)之一，受到各方面的關(guān)注。

從七十年代初開始，國(guó)家對(duì)攀枝花鈦資源的綜合回收和利用技術(shù)進(jìn)行了聯(lián)合攻關(guān)。攻克了從磁選尾礦中回收鈦鐵礦的技術(shù)，并解決了攀枝花高鈣、鎂鈦精礦應(yīng)用的技術(shù)難題。經(jīng)過不斷攻關(guān)，取得了大量科研技成果，使得釩鈦磁鐵礦中的原生鈦鐵礦選鈦回收技術(shù)處于較高的水準(zhǔn)。并致力于作好選鈦廠擴(kuò)能改造、攀鋼馬家田尾礦庫(kù)選鈦及白馬鐵礦選鈦等釩鈦磁鐵礦鈦礦資源利用工程。

1　選鈦廠建廠歷程

攀鋼礦業(yè)公司選鈦廠（以下簡(jiǎn)稱“選鈦廠”）于1980年建成，第一條年產(chǎn)50kt/a鈦精礦生產(chǎn)線，處理攀鋼礦業(yè)公司選礦廠（以下簡(jiǎn)稱“選礦廠”）磁選尾礦，對(duì)粗粒選鐵尾礦采用“重選—電選”流程進(jìn)行綜合回收；1992年進(jìn)行擴(kuò)建改造，達(dá)到100kt/a的生產(chǎn)能力。2001年建成后八系統(tǒng)微礦生產(chǎn)線，回收選礦廠后八系統(tǒng)磁選尾礦中的細(xì)粒鈦鐵礦，2004年又建成前八系統(tǒng)微礦生產(chǎn)線，回收選礦廠前八系統(tǒng)磁選尾礦中的細(xì)粒鈦鐵礦。經(jīng)過多次改造，目前選鈦廠已形成年產(chǎn)280～300kt/a鈦精礦的生產(chǎn)能力。

2　選鈦廠現(xiàn)有工藝流程

2.1工藝流程

選鈦廠現(xiàn)接取選礦廠產(chǎn)生的全部磁選尾礦，按粗細(xì)粒級(jí)分級(jí)選鈦：選礦廠前八磨選系統(tǒng)的尾礦經(jīng)隔渣、分級(jí)后，粗粒級(jí)進(jìn)入“重選—電選”流程，細(xì)粒級(jí)進(jìn)入二級(jí)斜板分級(jí)機(jī)，二級(jí)斜板分級(jí)機(jī)的底流進(jìn)入前八微礦“強(qiáng)磁—浮選”系統(tǒng)，；后八磨選系統(tǒng)的尾礦經(jīng)隔渣選質(zhì)機(jī)隔渣后，進(jìn)入選鈦廠后八原礦斜板分級(jí)機(jī)，底流粗粒級(jí)進(jìn)入“重選—電選”流程，其溢流進(jìn)入濃縮池，濃縮機(jī)的底流進(jìn)入后八微礦“強(qiáng)磁—浮選”系統(tǒng)，溢流作為選礦廠的循環(huán)水。

粗粒物料進(jìn)入“重選—電選”流程后，經(jīng)重選、脫鐵、脫硫、過濾后，得到粗鈦精礦，粗鈦精礦經(jīng)干燥、電選后得到粗粒鈦精礦。

進(jìn)入前、后八微礦系統(tǒng)的細(xì)粒原料，經(jīng)“強(qiáng)磁—浮選”流程選別后，得到細(xì)粒鈦精礦；前、后八微礦系統(tǒng)的浮選尾礦輸送至搖選線，經(jīng)搖床重選后得到搖選鈦精礦。

2.2選鈦設(shè)備

（1）濃縮、分級(jí)、脫泥設(shè)備。選鈦濃縮分級(jí)脫泥設(shè)備先后有新型高效濃縮濃縮分級(jí)箱、四室水力分級(jí)機(jī)、斜窄流濃縮分級(jí)機(jī)的研制和應(yīng)用。隔粗設(shè)備先后使用過直線振動(dòng)篩、反沖式圓筒篩、Slon圓筒篩和隔渣選質(zhì)機(jī)。

（2）強(qiáng)磁設(shè)備。采用Shp—2000仿瓊斯強(qiáng)磁機(jī)用于粗粒級(jí)選別，現(xiàn)已經(jīng)停用。目前使用Slon高梯度強(qiáng)磁機(jī)和SSS-I高梯度強(qiáng)磁機(jī)。

（3）重選設(shè)備。原采用鑄鐵螺旋（FLX-600）和LL2-1200螺旋溜槽，后采用GL-600螺旋。目前采用NL-600螺旋、LL2-1200刻槽螺旋溜槽和DL-2000刻槽螺旋溜槽。

（4）電選設(shè)備?，F(xiàn)用YD-3A型、YD-3B型和YD31200-23型。同時(shí)對(duì)HIP（25）231-200型改造后使用。

（5）浮選設(shè)備。浮選機(jī)主要有SF-4m3、SF-10 m3、SF-1.2m3和BF-4m3。

3　選鈦廠擴(kuò)能改造

3.1擴(kuò)能改造的前景

（1）預(yù)測(cè)2010年鈦白粉的需求量為1，100kt，國(guó)內(nèi)鈦白粉生產(chǎn)對(duì)鈦精礦需求將超過2，860kt，加之生產(chǎn)海棉鈦耗用的鈦礦量，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)對(duì)鈦精礦的需求將超過290萬(wàn)t。選鈦廠擴(kuò)能改造后，選鈦廠年產(chǎn)鈦精礦達(dá)到500kt能力。

（2）選鈦擴(kuò)能改造工程在總原料不變的情況下，通過技術(shù)進(jìn)步，提高選鈦廠技術(shù)水準(zhǔn)和回收率，增加產(chǎn)量減少排放的一項(xiàng)工程。選鈦擴(kuò)能改造屬于綜合利用資源、“變廢為寶”，實(shí)現(xiàn)資源高效利用和循環(huán)利用，把資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的一項(xiàng)工程。

3.2選鈦擴(kuò)能改造的必要性

從選鈦廠和周邊類似選鈦企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐看，，由于原則流程對(duì)原礦的適應(yīng)性差，其生產(chǎn)狀況難以得到根本的改變，“重選—電選”流程難以高效回收磁選尾礦中的鈦資源。“強(qiáng)磁—浮選”流程才是回收選鈦廠鈦鐵礦的更為先進(jìn)、合理的選礦流程。雖然選鈦廠前、后八微礦系統(tǒng)和老浮選線也采用的是“強(qiáng)磁—浮選”流程，但由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在重大缺陷，從而造成最終選別指標(biāo)不理想的結(jié)果。

為了大幅提高選鈦廠鈦精礦產(chǎn)量和資源回收水平，必須對(duì)現(xiàn)有流程進(jìn)行根本性的改造：將現(xiàn)有粗粒選鈦的“重選—電選”選流程改為“強(qiáng)磁—磨礦—強(qiáng)磁—浮選”流程；同時(shí)對(duì)現(xiàn)有細(xì)粒選鈦“強(qiáng)磁—浮選”流程的內(nèi)部流程結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善，改為“強(qiáng)磁—強(qiáng)磁—浮選”流程，并對(duì)部分設(shè)備及配置進(jìn)行改造。

3.3擴(kuò)能改造流程及主要指標(biāo)

3.3.1擴(kuò)能改造流程

（1）鈦礦回收。針對(duì)粗、細(xì)粒原礦采取適合各自特點(diǎn)的處置措施：對(duì)粗粒部分，按照“強(qiáng)磁拋尾—粗粒再磨—強(qiáng)磁精選—浮選”的流程展開；對(duì)細(xì)粒部分，采用“強(qiáng)磁拋尾—強(qiáng)磁精選—浮選”的流程進(jìn)行改造，完成后形成粗、細(xì)粒級(jí)選鈦兩個(gè)系統(tǒng)。

（2）鐵精礦回收流程。鐵精礦回收流程內(nèi)部結(jié)構(gòu)為粗粒分級(jí)、磨礦—一次精選—二次精選—掃選。同時(shí)對(duì)鐵精礦回收的尾礦進(jìn)行鈦礦回收。

（3）硫鈷礦回收。硫鈷礦回收流程內(nèi)部結(jié)構(gòu)為濃縮—浮選。同時(shí)對(duì)硫鈷精礦回收的尾礦進(jìn)行鈦礦回收。

（4）浮選尾礦回收。按照“強(qiáng)磁拋尾—分級(jí)—脫鐵—浮選”的流程展開；

3.3.2擴(kuò)能改造的主要技術(shù)指標(biāo)

主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表1。

3.3.3擴(kuò)能改造的主要技術(shù)特點(diǎn)

（1）對(duì)強(qiáng)磁前的準(zhǔn)備作業(yè)進(jìn)行了較為充分的考慮。包括強(qiáng)磁前的隔粗、脫鐵以及粗礦的回收利用。

（2）對(duì)強(qiáng)磁的冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行了較為充分的設(shè)計(jì)。針對(duì)強(qiáng)磁線圈及配電系統(tǒng)水冷出現(xiàn)的問題，擴(kuò)能改造對(duì)強(qiáng)磁冷卻水進(jìn)行了的冷卻、過濾、去鈣鎂、循環(huán)利用以及補(bǔ)加等進(jìn)行設(shè)計(jì)完善。

（3）對(duì)粗粒浮選粒度進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，采用高效旋流器+高頻細(xì)篩組合分級(jí)。

（4）強(qiáng)磁設(shè)備采用。采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)和成熟的Slon和SSS-I高梯度強(qiáng)磁機(jī)。

（5）浮選設(shè)備的采用。粗粒級(jí)浮選擬采用CLF浮選機(jī)，細(xì)粒級(jí)浮選擬采用GF+JJF配置的浮選機(jī)。此配置可在浮選條件下提高鈦鐵礦的分選效率。

（6）在工藝上對(duì)強(qiáng)磁流程進(jìn)行了較大改進(jìn)。采用兩段高梯度強(qiáng)磁回收技術(shù)和強(qiáng)磁掃選工藝，克服攀西地區(qū)選鈦工藝中強(qiáng)磁尾礦品位高的問題。

（7）粗粒浮選時(shí)采用-0.154mm粒度界限為浮選入浮粒度。將釩鈦磁鐵礦回收鈦鐵礦的浮選粒度上限由-0.074mm上升到-0.154mm。

（8）對(duì)浮選尾礦鈦鐵礦進(jìn)行了回收。采用“強(qiáng)磁—浮選”工藝對(duì)浮選尾礦進(jìn)行回收。

（9）對(duì)選鈦過程中的鐵礦進(jìn)行利用，同時(shí)對(duì)選鐵的尾礦回收鈦鐵礦。

（10）對(duì)選鈦過程中的硫鈷礦進(jìn)行回收，同時(shí)對(duì)硫鈷的尾礦回收鈦鐵礦，硫鈷尾礦濃縮進(jìn)入浮鈦生產(chǎn)線，可節(jié)約鈦精礦生產(chǎn)成本。

（11）浮選尾礦集中處理。將浮選尾礦集中處理，提高沉降速度，盡可能實(shí)現(xiàn)尾礦高濃度輸送和循環(huán)水充分利用。

（12）浮選流程、輔助設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化。

3.3.4擴(kuò)能改造的主要問題

（1）強(qiáng)磁前的隔粗作業(yè)設(shè)備選擇存在一定的問題，現(xiàn)采用的隔渣設(shè)備效率低下篩孔易堵，擬采用高頻直線篩，但該設(shè)備應(yīng)用少，成熟性不夠。

（2）強(qiáng)磁設(shè)備。強(qiáng)磁作業(yè)能否達(dá)到甚至超過設(shè)計(jì)指標(biāo)，是項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵。

（3）對(duì)浮選尾礦、選鐵的尾礦回收鈦鐵礦未進(jìn)行充分的試驗(yàn)。

（4）浮選藥劑試驗(yàn)及選擇不充分。目前試驗(yàn)了SY藥劑，效果較好，但未進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)，同時(shí)藥劑選擇范圍較小。

（5）縫包系統(tǒng)可能存在一定的問題。隨著原“重選—電選”線停止運(yùn)行，粗粒鈦精礦變細(xì)以及細(xì)粒級(jí)生產(chǎn)線的產(chǎn)品更細(xì)，自動(dòng)縫包系統(tǒng)的選擇需要探討。

（6）隨著選鈦生產(chǎn)線全面改造成“強(qiáng)磁—浮選”線，用水量增加，而水處理系統(tǒng)沉降面積有限，如何保證尾礦的高濃度輸送及系統(tǒng)循環(huán)水達(dá)到工業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)是選鈦擴(kuò)能項(xiàng)目成功的前提。

4　馬家田尾礦庫(kù)選鈦

馬家田尾礦庫(kù)多年堆積的尾礦是選鈦原料，TiO2含量在8.2%左右，可供綜合回收鈦鐵礦的資源儲(chǔ)量為1.19億t，按現(xiàn)有技術(shù)條件預(yù)計(jì)可回收鈦精礦約5，200kt。

按設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn)250kt鈦精礦，原礦TiO2含量為8%計(jì)，所需要的原礦約4，750kt/a，根據(jù)資源儲(chǔ)量可穩(wěn)定供給原礦約27a。

5　白馬礦選鈦

原礦為白馬鐵礦一期選礦廠選鐵尾礦。工程按設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn)11.12萬(wàn)t鈦精礦，原礦TiO2含量為5.07%計(jì)，所需要的原礦約416.52萬(wàn)t/a，根據(jù)白馬鐵礦一期選礦廠的設(shè)計(jì)情況，可穩(wěn)定供給本工程原礦約20年。

6　鈦資源的新技術(shù)發(fā)展

6.1超細(xì)粒級(jí)鈦鐵礦回收技術(shù)

研究證明，-0.030mm粒級(jí)礦物采用“強(qiáng)磁—浮選”工藝回收是可行的，但系統(tǒng)收率較低，單位成本高。

攀鋼正協(xié)同相關(guān)科研院所解決以下問題：（1）強(qiáng)磁前隔粗、脫鐵和脫泥；（2）針對(duì)超細(xì)粒級(jí)原礦，研制開發(fā)可行的強(qiáng)磁選機(jī)；（3）浮選設(shè)備研制選擇、藥劑開發(fā)、浮選過程的泡沫處理；（4）浮選精礦的過濾、干燥、縫包、包裝問題；（5）產(chǎn)品應(yīng)用研究；（6）尾礦處理；（7）系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性等問題。

6.2高爐鈦渣中鈦的回收利用技術(shù)的開發(fā)

攀鋼每年開采釩鈦磁鐵礦1150萬(wàn)噸，TiO2含量10.63%，即每年開采出TiO2120萬(wàn)噸。原礦在選礦工藝中有約50%進(jìn)入了鐵精礦中，另一半進(jìn)入了選鐵的尾礦中。鐵精礦中的鈦經(jīng)高爐煉鐵進(jìn)入高爐渣，高爐渣中TiO2含量為20%～25%，這部分高爐渣中的鈦現(xiàn)無(wú)法回收利用，是目前鈦的回收利用率低的主要原因。所以，要提高鈦資源的利用率，除了提高磁尾鈦的回收率外，還應(yīng)大力加強(qiáng)高爐鈦渣中鈦的回收利用技術(shù)開發(fā)。根據(jù)研究表明：高鈦爐渣中鈦的經(jīng)濟(jì)、有效回收途徑應(yīng)是走選冶聯(lián)合的工藝技術(shù)路線。

7　結(jié)束語(yǔ)

（1）攀枝花鈦資源的回收利用技術(shù)通過多年的攻關(guān)變得更加完善、合理，選鈦技術(shù)取得較大進(jìn)步，選鈦設(shè)備水平和自動(dòng)化水平得到提高，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)步顯著。

（2）攀枝花鈦資源的回收通過選鈦擴(kuò)能、馬家田尾礦庫(kù)選鈦及白馬選鈦等工程的實(shí)施將使攀鋼年產(chǎn)鈦精礦近1，000kt/a。

P62［文獻(xiàn)碼］ B

1000-405X（2016）-8-166-2