攀西某鈦粗精礦再選試驗

楊道廣

(攀鋼集團礦業(yè)有限公司)

我國釩鈦資源豐富[1]，主要分布在四川、云南、河北、兩廣及黑龍江等地，其中90%以上的釩鈦磁鐵礦分布在四川攀西地區(qū)。目前一般通過“階段磨礦—階段磁選”方法來回收鈦磁鐵礦[2-3]，通過強磁預選、重選、電選和浮選聯合方法來回收選鐵尾礦中的鈦鐵礦[4]。目前攀西地區(qū)鈦選廠生產現場鈦粗精礦按0.18 mm分級后，篩上進入球磨，篩下進入二段強磁選。二段強磁精礦相對一段強磁精礦鈦品位一般可提高2～3個百分點，達不到提高6個百分點的設計要求。由于鈦粗精礦+0.154 mm粒級中存在單體解離度較好的礦物，為避免其進入球磨再磨，以該強磁選鈦粗精礦為原料，進行重選—電選—浮選聯合流程試驗回收鈦，以取消二段磨礦—強磁選作業(yè)，實現鈦資源的高效利用。

1 試樣性質

試樣取自攀西地區(qū)某強磁選鈦粗精礦(-1.0 mm)，粒度分析結果見表1，礦物組成見表2。

從表1、表2可知，試樣TiO2品位17.80%，TiO2在各個粒級中分布較為均勻，僅進行分級—選別難以有效提高TiO2品位。試樣粒級越細，TiO2品位越高；+0.28 mm粒級TiO2品位較低，分布率也較低； 0.10～0.28 mm和-0.10 mm粒級TiO2分布率分別為43.61%、50.90%。試樣主要金屬礦物為鈦鐵礦、鈦磁鐵礦，分別占29.81%、9.01%，硫化礦物少量。

表1 試樣粒度分析結果

表2試樣礦物組成及含量%

2 試驗方案

本著減少磨礦的目的，借鑒國內外大量生產經驗，進行粗、細粒級分級分選試驗。粗粒級采用重選拋尾—電選精選工藝進行選別，細粒級TiO2品位高達20%以上，直接進行浮選富集。

3 試驗結果與討論

3.1 粗粒級選別試驗

3.1.1 拋尾粒度試驗

試樣脈石占比59.49%，且脈石礦物和鈦磁鐵礦的密度差別較大，可提前利用重選設備進行拋尾。采用LYN(S)1 100 mm×500 mm型搖床在粗選坡度3°、精選坡度6°的條件下，按1粗1精流程進行不同分級粒度下的粗粒級重選拋尾試驗。流程見圖1，結果見表3。

圖1 粗粒級搖床重選試驗流程

從表3可知，按0.1 mm進行分級，搖床重選拋尾入選粒度為+0.1 mm時，回收率最高，為53.78%，拋尾產率高達42.16%，TiO2含量僅4.00%，拋尾效果較理想，因此選擇分級粒度為0.1 mm，即對試樣+0.1 mm粒級進行重選拋尾。

3.1.2 電選試驗

將+0.1 mm粒級搖床重選拋尾試驗精礦和中礦合并，作為給礦進行電選條件試驗。考慮到電選機對入選粒度的要求，預先篩選出0.4～1.0 mm粒級作為磨礦—浮選試驗的給礦，僅對0.1～0.4 mm粒級進行電選試驗。影響電選指標的因素主要有圓筒轉速、分選電壓及電極極距和給礦溫度，條件試驗主要考察圓筒轉速和分選電壓對選別指標的影響。

表3 搖床拋尾試驗結果

3.1.2.1 圓筒轉速試驗

由于試樣中少量的鈦磁鐵礦會影響電選指標，因此首先采用SHCT-34磁選機在磁場強度96 kA/m下進行干式除鐵，除鐵后進行1粗2精電選圓筒轉速試驗，其中電精選1、電精選2圓筒轉速分別比電粗選低80，50 r/min。流程見圖2，結果見表4。

圖2 干式除鐵—電選試驗流程

從表4可知，隨著粗選圓筒轉速的下降，電精礦TiO2品位不斷升高，回收率逐漸降低。綜合考慮，確定電粗選圓筒轉速為230 r/min。

3.1.2.2 電選電壓試驗

在電粗選圓筒轉速230 r/min、電精選1和電精2圓筒轉速150，100 r/min的條件下，進行電選粗選電壓試驗,其中電精選1和電精選2電壓均比電粗選低4 kV，結果見表5。

表4 干式除鐵—電選試驗結果

表5 電選電壓試驗結果

從表5可知， 隨著電選電壓的升高，電精礦品位變化不大，回收率則不斷下降，同時考慮電選成本，選擇適宜的電選電壓為30 kV。

3.2 浮選試驗

經物料平衡計算，將試樣0.4～1.0 mm粒級、電選中礦按1∶1質量比混合后磨礦至-0.074 mm 50%，然后與-0.1 mm粒級按質量比1∶3混合，在調整劑硫酸用量300 g/t、捕收劑丁基黃藥用量50 g/t的條件下進行1次脫硫浮選，尾礦進行1粗2精浮選條件試驗，考察粗選抑制劑硫酸和鈦鐵礦捕收劑MOH用量對浮選指標影響，試驗流程見圖3。

圖3 浮選條件試驗流程

3.2.1 硫酸用量試驗

脫硫浮選后進行選鈦粗選試驗,固定粗選捕收劑MOH用量1 800 g/t(對給礦)進行硫酸用量試驗，結果見表6。

表6 硫酸用量試驗結果

由表6可知，隨著硫酸用量的增加，鈦精礦TiO2品位逐漸提高，回收率先略微增加后逐漸降低。綜合考慮鈦精礦品位、回收率和藥劑成本，確定粗選硫酸用量為1 000 g/t。

3.2.2 捕收劑用量試驗

固定硫酸用量1 000 g/t進行捕收劑MOH用量試驗，結果見表7。

表7 捕收劑用量試驗結果

由表7可知，隨著MOH用量的增加，鈦精礦TiO2回收率先上升后下降，品位不斷降低，綜合考慮精礦品位和回收率，確定MOH用量為1 800 g/t。

3.3 全流程試驗

在條件試驗的基礎上進行全流程試驗，流程見圖4，結果見表8。

表8表明，試樣經0.1 mm分級全流程選別，可獲得產率9.53%、TiO2品位47.35%、回收率25.29%的電選鈦精礦和產率20.07%、TiO2品位47.01%、回收率52.88%的浮選鈦精礦，實現了該鈦粗精礦試樣中鈦的高效富集。

圖4 試驗全流程表8 全流程試驗結果%

4 結 論

(1)攀西地區(qū)某鈦選廠一段強磁選鈦粗精礦試樣粒度-1.0 mm，TiO2品位17.80%，TiO2在各粒級中分布較為均勻。目的礦物以鈦鐵礦、鈦磁鐵礦為主，分別占29.81%、9.01%。

(2)試樣按0.1 mm分級后，+0.1 mm粒級經1粗1精搖床重選拋尾后，-0.4 mm粒級重選拋尾精礦經干式磁選除鐵—1粗2精電選可獲得產率9.53%、TiO2品位47.35%、回收率25.29%的電選鈦精礦。+0.4 mm粒級重選拋尾精礦和電選中礦合并磨礦至-0.074 mm 50%后，與0.1 mm粒級試樣按質量比1∶3混合后經脫硫浮選—1粗2精閉路流程浮選可得到產率20.07%，TiO2品位47.01%、52.88%的浮選鈦精礦，有效回收了試樣中的鈦。