某鈦鐵礦選別設(shè)計(jì)方案比選初探

鄒鋒

（攀枝花鋼城集團(tuán)米易瑞地礦業(yè)有限公司, 四川攀枝花 617200）

四川某鈦鐵礦金屬礦物組成比較簡單，主要以TiO2和磁鐵礦為主。礦石平均品位TiO24.61%；TFe 12.08%；Sc2O373.73g/t。當(dāng)前對于鈦鐵的分離，一般是利用磁鐵礦的磁性較強(qiáng)，利用弱磁磁選機(jī)，先選出磁鐵礦，再考慮TiO2的回收；對于TiO2常用磁浮聯(lián)合工藝或重磁聯(lián)合工藝進(jìn)行回收。近年來在鈦鐵礦開發(fā)利用中，出現(xiàn)了重磁拉、干式磁選機(jī)等新設(shè)備，浮選工藝出現(xiàn)了SF、MOH等新型藥劑［1-3］。

選礦廠設(shè)計(jì)規(guī)模為250.0×104噸/年，工作制度為250天/年，即10000噸/年。選礦廠基建期1年，服務(wù)年限17年，其中達(dá)產(chǎn)年14年。選廠設(shè)計(jì)最終產(chǎn)品為鈦精礦（TiO2≥46.55%）、鐵精礦（TFe≥60%）。

1 選礦試驗(yàn)研究簡述

工藝礦物學(xué)研究表明，該礦石結(jié)晶相對較好，初步確定采用強(qiáng)磁和螺旋兩種不同的富集手段。結(jié)合不同的精選提質(zhì)工藝，試驗(yàn)研究主要進(jìn)行了兩種選鈦工藝的實(shí)驗(yàn)室對比試驗(yàn)，選鈦工藝流程試驗(yàn)推薦了強(qiáng)磁選、浮選（試驗(yàn)室試驗(yàn)）及重選、干式磁選（擴(kuò)大連選試驗(yàn)）兩種工藝流程［4-10］。

1.1 強(qiáng)磁、浮選工藝

該礦石適宜的原則工藝流程為粗粒重磁拉拋尾，拋尾粗精礦粗磨選鐵，選鐵尾礦兩段強(qiáng)磁富集鈦，強(qiáng)磁精礦細(xì)磨浮鈦。弱磁精選得到鐵精礦，浮選得到鈦精礦，強(qiáng)磁精選尾礦和浮選尾礦合并作為最終鈧精礦。全流程試驗(yàn)結(jié)果見表1，全流程數(shù)質(zhì)量流程圖見圖1。

圖1 強(qiáng)磁、浮選工藝流程圖

表1 強(qiáng)磁、浮選工藝全流程技術(shù)指標(biāo)

粗粒原礦采用重磁拋尾，粗精礦采用弱磁選鐵，綜合尾礦強(qiáng)磁后進(jìn)行浮選選鈦、選鈧工藝流程，獲得三種精礦產(chǎn)，鐵精礦TFe含量為60.78%，鈦精礦TiO247.05%鈦精礦，和鈧精礦Sc2O3含量99.0g/t，回收率分別為13.11%、55.74%、48.68%。綜合尾礦中鐵、二氧化碳、三氧化二鈧的含量分別為5.23%、1.46%和40.5g/t。

1.2 螺旋、干式磁選工藝

原礦經(jīng)過重磁拉拋尾+弱磁選鐵，制得螺旋擴(kuò)大試驗(yàn)的給礦；然后進(jìn)行螺旋溜槽擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)，得到了螺旋粗精礦；最后將螺旋粗精礦進(jìn)行烘干處理，并進(jìn)行干磁試驗(yàn)，得到了最終的鈦精礦產(chǎn)品和鈧精礦產(chǎn)品，全流程試驗(yàn)結(jié)果見表2，全流程工藝見圖2。

分析全流程結(jié)果可知，采用拋尾-拋尾精礦弱磁選-選鐵綜合尾礦預(yù)富集-螺旋精礦磁選工藝，最終可以獲得鈦精礦和鐵精礦兩個產(chǎn)品。鐵精礦TFe含量60.78%，鈦精礦TiO2含量46.17%，回收率分別為13.10%和46.72%，總尾礦中鐵含量為7.56，TiO2品位為2.41%。

表2 螺旋、干式磁選工藝全流程技術(shù)指標(biāo)

2 選別設(shè)計(jì)方案比選初步探討

（1）重磁拉拋尾精礦產(chǎn)率按70%計(jì)算，即選別作業(yè)生產(chǎn)規(guī)模175×104噸/年，年工作250天，每天3班，每班8小時。

（2）重磁拉拋尾指標(biāo)見表3；強(qiáng)磁、浮選指標(biāo)見表4；重選、干磁選指標(biāo)見表5。

（3）螺旋重選的后續(xù)作業(yè)（鈦粗精礦烘干、干磁選）參與比較。

（4）碎磨作業(yè)的產(chǎn)品粒度按-0.074mm占32%計(jì)算。

（5）選鐵作業(yè)不參與方案比較。

圖2 螺旋、干式磁選工藝流程圖

（6）鈦精礦（TiO2含量大于46.5%）銷售價格按1750元/噸；鈦精礦中鈧金屬價格按5元/克計(jì)價。

表3 重磁拉拋尾設(shè)計(jì)指標(biāo)

表4 強(qiáng)磁、浮選設(shè)計(jì)指標(biāo)

2.1 兩種方案主要設(shè)備選型

兩方案主要設(shè)備詳見表6、表7，方案比較結(jié)果見表8。

表5 重選、干磁選設(shè)計(jì)指標(biāo)

2.2 兩種流程方案比較結(jié)果

從兩選別流程方案比較的結(jié)果看：

投資方面，強(qiáng)磁選、浮選流程方案比重選、干磁選流程方案多4407.58萬元/年。

生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)方面，強(qiáng)磁選、浮選流程方案比重選、干磁選流程方案多1177.67萬元/年。

鈦精礦產(chǎn)值方面，由于強(qiáng)磁選、浮選流程方案比重選、干磁選流程方案鈦精礦產(chǎn)率多0.82%（回收率高9.0%），得到的鈦精礦產(chǎn)值高3597.35萬元/年，除去鈦精礦中含鈧金屬產(chǎn)值（兩方案鈧金屬產(chǎn)值差280.70萬元/年），綜合產(chǎn)值強(qiáng)磁選、浮選流程方案比重選、干磁選流程方案多3316.65萬元/年。

利潤方面，強(qiáng)磁選+浮選流程方案比重選、干磁選流程方案多2138.98萬元/年。

綜合考慮兩方案的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)推薦采用強(qiáng)磁選、浮選流程。

3 結(jié)論

（1）四川某鈦鐵礦金屬礦物組成比較簡單，主要以TiO2和磁鐵礦為主，礦石平均品位TiO24.61%；TFe 12.08%；Sc2O373.73g/t。

（2）針對礦石性質(zhì)及可行的選礦工藝，試驗(yàn)進(jìn)行了一系列條件對比試驗(yàn)。礦石采用重磁拉拋尾預(yù)處理后，開展了兩種不同的選鈦工藝：強(qiáng)磁、浮選工藝及螺旋、干式磁選。強(qiáng)磁、浮選工藝得到TFe品位60.78%、回收率13.11%的鐵精礦；TiO2品位47.05%、回收率55.74%的鈦精礦；Sc2O3品位99.0g/t、回收率48.68%的鈧精礦。螺旋、干式磁選得到：鐵精礦TFe品位60.78%、回收率13.10%；鈦精礦TiO2品位46.17%、回收率46.72%。

（3）綜合考慮兩方案的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)推薦采用強(qiáng)磁選、浮選流程。