陜西某選鐵尾礦中鈦資源綜合回收試驗(yàn)研究

黃曉毅，楊平偉，楊超群，羅小新，范予晨

（陜西冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710032）

近年來，隨著我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法的實(shí)施，鐵礦選別之后的尾礦綜合利用水平不斷提高，主要集中在尾礦有價(jià)成分再回收和制作建筑材料兩個(gè)方面[1，2]。陜西某鐵礦采用階段磨礦階段選別的工藝流程回收了磁鐵礦，選別工藝為一段磨礦細(xì)度為-200目占55%，螺旋分級機(jī)分級，一次粗選，一次精選；精礦進(jìn)入二段磨礦，磨礦細(xì)度為-200 目占80%，兩次精選，獲得鐵精礦。通過對各階段的磁選尾礦進(jìn)行化學(xué)分析，可知該尾礦中鈦含量較高，具有綜合回收利用價(jià)值。選鐵尾礦中鈦礦物的選別一般比較困難，趙文迪等[3]通過分析大量文獻(xiàn)資料，認(rèn)為聯(lián)合工藝比單一的選別工藝更有效。張松等[4]認(rèn)為組合藥劑存在協(xié)同效應(yīng)，選別效果更好。謝其春等[5]在攀枝花白馬礦區(qū)針對低品位鈦鐵礦采用“原礦分級-強(qiáng)磁-重選-強(qiáng)磁-浮選”工藝取得良好選別指標(biāo)。本文在前人的研究基礎(chǔ)上，采用重選、磁選、浮選等工藝，研究了陜西某選鐵尾礦中鈦資源的綜合回收利用。

圖1 選鐵尾礦中鈦鐵礦粒度分布曲線

1 試樣性質(zhì)

陜西某選鐵尾礦中金屬礦物主要有鈦鐵礦、鈦磁鐵礦、少量的黃鐵礦和磁黃鐵礦以及微量的褐鐵礦，占礦物總量的29.1%。脈石礦物主要為斜長石、透輝石、角閃石。

該選鐵尾礦多元素化學(xué)分析結(jié)果見表1，物相分析結(jié)果見表2。

表1 多元素化學(xué)分析結(jié)果

表2 物相分析結(jié)果

由表1、表2 可知，選鐵尾礦中鈦元素主要賦存于鈦鐵礦中，占有率達(dá)72.71%，是綜合回收的主要目的礦物。

該選鐵尾礦中鈦鐵礦、鈦磁鐵礦的粒度分布曲線見圖1、圖2 所示。

圖2 選鐵尾礦中鈦磁鐵礦粒度分布曲線

從圖1、圖2 可知，鈦鐵礦的粒度較均勻，主要粒度范圍在0.02mm～0.16mm，屬細(xì)粒較均勻嵌布類型；而鈦磁鐵礦粒度較細(xì)，各粒級含量差別不大，多小于0.074mm。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

根據(jù)工藝礦物學(xué)研究結(jié)果，試驗(yàn)研究主要進(jìn)行了高梯度強(qiáng)磁選拋尾試驗(yàn)、螺旋溜槽重選拋尾試驗(yàn)、精選浮選工藝以及浮選藥劑試驗(yàn)。

2.1 高梯度強(qiáng)磁選拋尾試驗(yàn)

利用礦物的磁特性進(jìn)行拋尾，對原料進(jìn)行強(qiáng)磁選拋尾試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖3，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

圖3 原料強(qiáng)磁選拋尾試驗(yàn)流程

表3 原料強(qiáng)磁選拋尾試驗(yàn)結(jié)果

2.2 螺旋溜槽拋尾試驗(yàn)

利用礦物的比重特性進(jìn)行拋尾，對原料進(jìn)行螺旋溜槽拋尾試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見圖4，試驗(yàn)結(jié)果見表4 所示。

圖4 原料螺旋溜槽拋尾試驗(yàn)流程圖

表4 原料螺旋溜槽試驗(yàn)結(jié)果

通過試驗(yàn)結(jié)果的對比，可以看出，高梯度強(qiáng)磁選工藝可達(dá)到粗選拋尾的目的，且品位、回收率較理想。

2.3 強(qiáng)磁選不同場強(qiáng)拋尾試驗(yàn)研究

針對強(qiáng)磁選拋尾流程，試驗(yàn)了1400Oe、2700Oe、3600Oe、4600Oe 不同磁場強(qiáng)度，試驗(yàn)結(jié)果見圖5 所示。

圖5 不同場強(qiáng)磁選試驗(yàn)結(jié)果

從表可知，隨著磁場強(qiáng)度的增加，精礦品位降低，但回收率增加，綜合考慮確定磁場強(qiáng)度為1400Oe，可達(dá)到粗選的目的，且回收率達(dá)到82.16%。

2.4 浮選試驗(yàn)

鈦浮選試驗(yàn)主要進(jìn)行了浮選工藝流程、浮選藥劑種類及用量試驗(yàn)。試驗(yàn)最終確定的工藝流程為：一次粗選、二次掃選、三次精選。試驗(yàn)流圖見圖6，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

圖6 鈦浮選工藝試驗(yàn)流程圖

表5 鈦浮選試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明，強(qiáng)磁拋尾后進(jìn)行浮選作業(yè)，采用一次粗選、二次掃選、三次精選的浮選工藝流程，可以獲得鈦品位46.22%，作業(yè)回收率64.22%，總回收率35.86%的鈦精礦。

3 結(jié)論

（1）通過對陜西某鐵礦選別尾礦賦存鈦元素的回收研究可知，回收目的礦物為鈦鐵礦，含鈦礦物的主要粒度范圍在0.02mm～0.16mm，屬細(xì)粒較均勻嵌布類型。

（2）強(qiáng)磁拋尾和重選拋尾效果均較好，但重選設(shè)備螺旋溜槽單臺(tái)設(shè)備處理量小，占地面積大，因此優(yōu)先考慮強(qiáng)磁拋尾。

（3）選鐵尾礦經(jīng)強(qiáng)磁拋廢后進(jìn)行浮選提質(zhì)，可以獲得鈦品位46.22%，作業(yè)回收率64.22%，總回收率35.86%的鈦精礦。