紅土型風(fēng)化鈦砂礦采用高效斜板分級(jí)機(jī)的脫泥試驗(yàn)研究

韓曉熠，郭 強(qiáng)

(云南科力新材料股份有限公司，云南 昆明 650031)

紅土型風(fēng)化鈦砂礦采用高效斜板分級(jí)機(jī)的脫泥試驗(yàn)研究

韓曉熠，郭 強(qiáng)

(云南科力新材料股份有限公司，云南 昆明 650031)

云南省有豐富的鈦砂礦資源，多為殘坡積紅土型砂礦，因風(fēng)化較完全，原礦含泥高。原礦性質(zhì)研究表明，密度大的有用礦物主要集中在粗粒級(jí)中，極利于脫泥?，F(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)大試驗(yàn)表明，采用高效斜板分級(jí)機(jī)對(duì)原礦脫泥，沉沙的TiO2品位由9.84%提高到15.76%，溢流(泥)中TiO2品位僅為1.17%，TiO2損失率僅為5.08%，高效斜板分級(jí)機(jī)按0.037 mm計(jì)的分級(jí)質(zhì)效率達(dá)到84.63%。脫泥后采用螺旋溜槽重選，精礦中TiO2品位達(dá)33.54%，回收率達(dá)到86.58%；較原生產(chǎn)中不脫泥重選流程，TiO2品位提高9.83%，回收率提高32.61%。

脫泥；風(fēng)化鈦砂礦；選礦；斜板分級(jí)機(jī)；分級(jí)質(zhì)效率

0 引 言

云南省有豐富的鈦資源，已探明的鈦鐵礦床有30個(gè)，其中大型礦床15個(gè)、中型礦床5個(gè)、小型礦床10個(gè)。探明的鈦鐵礦儲(chǔ)量約5 561×104t。云南鈦礦資源主要分布在滇中昆明、楚雄；滇西大理、保山；滇南建水、富寧等地，主要為輝長(zhǎng)巖、輝綠巖風(fēng)化殼型礦床，礦石類型主要為殘坡積紅土型砂礦[1-2]。由于礦石風(fēng)化較完全，原礦中含有大量的原生泥(小于20 μm的礦物)，有的含泥量甚至高達(dá)40%以上。這部分泥中含二氧化鈦品位較低，預(yù)先脫出再進(jìn)行選別對(duì)于提高生產(chǎn)效率及生產(chǎn)指標(biāo)有重要作用。選礦工藝中常用的脫泥設(shè)備有旋流器、圓池脫泥機(jī)及高效斜板分級(jí)機(jī)等。生產(chǎn)實(shí)踐證明，水力旋流器是一種有效的脫泥設(shè)備，比圓池脫泥機(jī)具有顯著的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)[3]。黑山選鈦廠采用JYG 250高效濃縮脫泥旋流器對(duì)選鐵尾礦進(jìn)行預(yù)先濃縮脫泥工藝，既降低了選廠處理量，又提高了鈦鐵礦的回收率，提高了選廠經(jīng)濟(jì)效益[4]。但水力旋流器在運(yùn)行時(shí)沉沙咀和給礦管容易堵塞，其內(nèi)壁亦容易磨損而影響脫泥指標(biāo)[5]。高效斜板分級(jí)機(jī)是將斜板單元經(jīng)系統(tǒng)集成的斜板組合結(jié)構(gòu)有序地布置于箱體內(nèi)，以增加數(shù)倍有效分級(jí)面積，改善礦漿在其中的流動(dòng)分布狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)高效沉降分級(jí)的一種新設(shè)備[6]。高效斜板分級(jí)機(jī)在某錫礦重選礦泥回收系統(tǒng)中，對(duì)-19 μm粒級(jí)含量達(dá)70%，-5 μm粒級(jí)含量達(dá)46%以上的極細(xì)物料進(jìn)行脫泥，-19 μm粒級(jí)去除率為63.74%，按19 μm計(jì)分級(jí)質(zhì)效率可達(dá)46.45%[7]。高效斜板分級(jí)機(jī)分級(jí)攀枝花選鈦廠原礦，溢流中-63 μm粒級(jí)含量達(dá)93.99%，分級(jí)質(zhì)效率71.50%[8]。

1 原礦性質(zhì)

原礦多元素分析見表1。

經(jīng)顯微鏡和電子探針、X射線衍射分析查明原礦礦物組成，見表2；原礦主要礦物相對(duì)含量見表3。

原礦篩析和水析(-0.074 mm以下為水析)所得各粒級(jí)的金屬分布率及鈦鐵礦單體解離度測(cè)定結(jié)果，見表4和表5。

原礦中鈦鐵礦多呈粒狀或與假象鈦赤鐵礦連生體，顯微鏡下測(cè)得鈦鐵礦的粒度分布見表6。

表1 原礦多元素分析

表2 原礦礦物組成

表3 主要礦物相對(duì)含量

表4 原礦各粒級(jí)的金屬分布率

表5 原礦各粒級(jí)鈦鐵礦單體解離度測(cè)定結(jié)果

表4和表5表明，原礦中鈦鐵礦的自然單體解離度相對(duì)較高，鈦鐵礦風(fēng)化較完全。原礦中-0.037 mm的礦泥產(chǎn)率高達(dá)66.51%，其TiO2金屬量?jī)H占原礦的11.44%。表6表明，主要有用礦物鈦鐵礦的粒度集中在0.32～0.02 mm，即粗粒級(jí)礦物的密度大，細(xì)粒級(jí)礦物的密度小，增大了粗細(xì)礦物的沉降速度差異，非常利于脫泥并提高分級(jí)質(zhì)效率。

表6 鈦鐵礦粒度分布

2 脫泥試驗(yàn)

采用高效斜板分級(jí)機(jī)進(jìn)行脫泥試驗(yàn)，其斜板單元格的參數(shù)為板長(zhǎng)2.5 m，板寬0.6 m，板間距0.05 m，斜板傾角45°。為了確定設(shè)備表面負(fù)載，先采用了一臺(tái)2 m2的試驗(yàn)機(jī)到選廠現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行原礦脫泥試驗(yàn)，設(shè)備表面負(fù)載為1.6 m3/m2·h時(shí)，脫泥量可達(dá)到55%～60%，泥中TiO2品位僅為0.5%～0.7%，泥中金屬損失率僅為5%～8%。

擴(kuò)大試驗(yàn)采用一臺(tái)沉降面積為30 m2的高效斜板分級(jí)機(jī)，脫泥后的沉砂進(jìn)入Ф1 200 mm的雙螺旋溜槽進(jìn)行粗選。根據(jù)設(shè)備表面負(fù)載從原礦漿中分出約50 m3/h的流量進(jìn)入高效斜板分級(jí)機(jī)，設(shè)備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12 h，間隔相同時(shí)間取樣9次。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工藝流程見圖1，脫泥試驗(yàn)指標(biāo)見圖2～4。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工藝流程

圖2～4結(jié)果表明，本次試驗(yàn)的給礦平均TiO2品位為9.84%，有效脫泥后沉砂的平均TiO2品位提高到15.76%，溢流(泥)中平均TiO2品位僅為1.17%，TiO2金屬在溢流(泥)中的平均損失率只有5.08%，平均泥產(chǎn)率40%，效果較理想。

對(duì)高效斜板分級(jí)機(jī)的溢流進(jìn)行水析的結(jié)果見表7。

由表7可見，脫出的泥中TiO2金屬主要損失在-0.010 mm粒級(jí)中，而該粒級(jí)用機(jī)械方法難以回收。

高效斜板分級(jí)機(jī)的產(chǎn)品篩析粒度組成見表8。

根據(jù)表8的粒度組成，高效斜板分級(jí)機(jī)對(duì)0.037 mm計(jì)的分級(jí)質(zhì)效率84.63%，遠(yuǎn)高于該設(shè)備在其他礦漿分級(jí)作業(yè)中的指標(biāo)[7-8]。

圖2 高效斜板分級(jí)機(jī)脫泥產(chǎn)率分布

圖3 高效斜板分級(jí)機(jī)脫泥TiO2品位分布

圖4 高效斜板分級(jí)機(jī)脫泥產(chǎn)品金屬分布率

粒級(jí)(mm)產(chǎn)率(%)TiO2品位(%)TiO2金屬分布(%)-0.074+0.0373.561.837.55-0.037+0.0198.811.3413.68-0.019+0.01014.670.7212.24-0.010+0.00534.780.8634.67-0.00538.180.7231.86合計(jì)100.000.86100.00

原礦脫泥后，僅沉砂進(jìn)入螺旋溜槽進(jìn)行重選粗選的選別指標(biāo)見表9。

同步現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)指標(biāo)，即原礦未脫泥直接進(jìn)入螺旋溜槽進(jìn)行重選粗選的選別指標(biāo)見表10。

表8 高效斜板分級(jí)機(jī)產(chǎn)品篩析粒度

表9 沉砂重選粗選指標(biāo)

表10 原礦未脫泥重選粗選的生產(chǎn)指標(biāo)

表9和表10數(shù)據(jù)表明，原礦脫泥后采用同樣的螺旋溜槽重選，精礦TiO2品位可提高到33.54%，回收率達(dá)到86.58%。而原礦不脫泥直接重選，精礦TiO2品位僅為23.71%，回收率僅為53.97%，說(shuō)明采用高效斜板分級(jí)機(jī)對(duì)原礦脫泥的工藝能顯著提高生產(chǎn)指標(biāo)。

3 結(jié) 論

針對(duì)云南地區(qū)殘坡積紅土型砂鈦礦原礦含泥很高，且密度大的有用礦物集中在粗粒級(jí)中的特點(diǎn)，對(duì)武定地區(qū)的該類礦石進(jìn)行了原礦脫泥現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)大試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用高效斜板分級(jí)機(jī)對(duì)原礦脫泥，沉砂的平均TiO2品位由9.84%提高到15.76%；溢流(泥)的平均TiO2品位僅為1.17%，TiO2金屬平均損失率僅為5.08%，泥產(chǎn)率約40%，高效斜板分級(jí)機(jī)按0.037 mm計(jì)的分級(jí)質(zhì)效率為84.63%。原礦脫泥后采用螺旋溜槽粗選，精礦TiO2品位可達(dá)33.54%，回收率達(dá)到86.58%，較原生產(chǎn)中不脫泥重選流程，TiO2品位提高9.83%，回收率提高32.61%。

[1] 雷霆，朱從杰，張強(qiáng).云南鈦資源現(xiàn)狀及開發(fā)利用對(duì)策[J].中國(guó)礦業(yè)，2005，14(10)：26-29.

[2] 薛步高.云南鈦鐵礦地質(zhì)特征及開發(fā)探討[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2001，23(1)：53-58.

[3] 張宜生.水力旋流器脫泥和分級(jí)實(shí)踐[J].有色金屬，1964(7)：36-41.

[4] 王釗軍，高清壽.高效濃縮脫泥旋流器在黑山選鈦廠的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2009(8)：109-110

[5] 趙家祥，王建山.水力旋流器使用於脫泥及分級(jí)的經(jīng)驗(yàn)介紹[J].有色金屬：冶煉部分，1958(8)：9-14.

[6] 萬(wàn)小金.KMLF型斜板分級(jí)箱與普通水力分級(jí)設(shè)備分級(jí)機(jī)理分析[J].礦冶工程，2001，21(4)：42-44.

[7] 楊茂椿，萬(wàn)小金，富文彬.KMLF斜窄流分級(jí)濃縮箱在某錫礦重選礦泥回收系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].云南冶金，2004，33(3)：18-21.

[8] 劉僥，蘭光銘.新型斜板分級(jí)箱分級(jí)攀枝花選鈦廠原礦試驗(yàn)[J].鋼鐵釩鈦，1999(4)：57-60，68.

Desliming of laterite-type weathering placer deposit using efficient inclined plate classifier in production

HAN Xiaoyi，GUO Qiang

(Yunnan Keenly New-Material Co.，Ltd.，Kunming 650031，China)

There is significant amount of ilmenite ore in Yunnan province，which belongs to laterite-type placer deposit.Abundant of particles with a small size caused by mineralization have a great effect on the benefication.Therefore，these small particles with a lower content of TiO2should be removed prior to benefication resulting in a good economical value.The results at a plant scale showed that grade of TiO2was increased from 9.84 to 15.76% for the underflow and meantime，the overflow product containing 1.17% TiO2was obtained with a recovery of 5.08% after desliming using efficient inclined plate classifier，and with a classification efficiency for 0.037mm 84.63%.Following by a gravity concentration using sluice，a concentrate containing 33.54% of TiO2was obtained with a recovery of 86.58%.Compared with the flowsheet without desliming，the concentrate is increased containing 9.83% of TiO2，and 32.61% in recovery.

desliming；weathering ilmenite ore；benefication；inclined plate classifier；classification effectiveness

2017-02-15 責(zé)任編輯：宋菲

韓曉熠(1973-)，女，碩士，1999年畢業(yè)于昆明理工大學(xué)選礦專業(yè)，高級(jí)工程師，主要從事斜板濃密機(jī)和分級(jí)機(jī)的研發(fā)工作，E-mail：hanxyok@aliyun.com。

TD951

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1004-4051(2017)07-0125-04