云南半風化鈦礦選礦工藝研究優化實現

摘要：滇中某鈦礦體下層的半風化鈦資源，采用現有的生產工藝無法有效回收。為此，進行了選礦試驗。通過工藝礦物學研究，發現礦石中主要含鈦礦物為鈦磁鐵礦和鈦鐵礦。針對原礦粗嵌粒的特點，研究了實驗室選礦預處理工藝。最后，采用弱磁-強磁粗尾礦、粗精礦分級、振動臺重選-再選礦工藝流程對礦樣進行處理，選礦指標良好，為資源的開發利用提供了技術支持。

關鍵詞：半風化鈦礦;預處理;重選;分級

地球中鈦的含量約為0.62%，在已發現的元素中居第九位，但可供開發利用的鈦礦物種類很少，主要是金紅石和鈦鐵礦。目前，我國鈦鐵礦的選礦方法主要有磁選、重選、浮選和聯合選礦。從幾家選礦廠的實踐經驗來看，國內鈦資源大多采用聯合開采

它通常分為兩個階段：粗選和精選。粗選階段，一般采用處理量大、回收率高的選礦工藝，主要是丟棄大量的泥矸石，預富集鈦礦物;在選礦階段，粗選得到的粗精礦主要經過分離提純，得到高質量的產品。云南鈦資源主要集中在滇中、滇西、滇南，滇中鈦資源儲量最大。滇中某選鈦廠生產原料為風化良好的鈦資源，礦面厚度3～5m。對于下層半風化鈦資源，現有的生產工藝不能有效回收鈦礦物。為此，開展選礦試驗研究，考察半風化鈦礦石資源的可選性，尋求合理的工藝流程，為資源的開發利用和資源的充分利用提供理論依據。針對滇中某半風化砂鈦礦粗粒徑的特點，對其選礦工藝進行了研究。由于脈石礦物與含鈦礦物的比磁系數和比重相差較大，礦樣采用弱磁強磁粗尾、粗精礦分級、振動篩重選工藝流程處理，選礦指標較好，為廢棄資源的開發利用提供技術支持。

1原礦性質考查

1.1原礦化學多元素分析

對原礦進行了化學多元素分析，結果見表1。根據分析結果，礦石中回收的主要元素為鈦和鐵。原礦含二氧化鈦 25.52%，Fe2 12.36%。有用礦物主要為鈦鐵礦和鈦磁鐵礦，脈石礦物主要為長石、輝石和石英。

1.2礦石中單礦物化學分析

礦石中單礦物化學分析結果見表2，結果表明，含鈦礦物主要為磁鐵礦、鈦鐵礦和輝石，但輝石中的鈦不可回收。鈦主要賦存于鈦鐵礦中，分布率為83.56%，其次為磁鐵礦和輝石，分布率為16.44%。

1.3礦物組成

通過顯微觀察、人工砂分析和XRD衍射分析，共有氧化物、硅酸鹽、硫化物和磷酸鹽四類17種礦物，其中最重要的礦物是硅酸鹽，占礦石的88%。第二種是氧化物，占礦石的10.6%;磷酸鹽占礦石的1%;少量硫化物。最重要的礦物占礦石的8.5%。

1.4原礦破碎至-2mm粒度篩析

原礦粉碎至-2mm粒徑。在粒徑分數+0.20mm時，鈦礦物分布為74.39%;在粒徑+0.037mm范圍內，鈦的分布率可達96.37%，說明鈦主要分布在粗晶品種中，稍破碎的礦物為脈石礦物，而二氧化鈦類富集在粗晶品種中。

2效益試驗研究

2.1預處理研究

由于貫通道礦物主要為輝石和斜長石，在鈦鐵礦中的浮選能力差別不大，故采用兩種不同的預處理方法：螺旋體積重力法和弱磁強選法進行預融。弱磁選的場強為0.2T，強磁選的場強為1.0T，當磨礦單位為60%-0.074mm時，試驗結果表明，弱磁-強預處理工藝比螺旋曲線的預處理工藝更具優勢，它表現為較高的尾礦率、較高的粗精礦鈦品位和較低的尾礦鈦損失。對半風化鈦礦樣進行預處理，先用弱磁場和強磁場處理，對預處理所得的粗精礦進行初步富集后，再進行后續的提純分離，以獲得高質量的鈦精礦。

2.2.根據總濃度分類的螺旋流分離試驗

利用螺旋分選機對粗精礦進行了分選試驗，試驗結果表明，粗精礦的濃度水平為41.83%，管熱回收率為55.47%。

2.3粗選分級人員的重力分離和濃度試驗

對粗精礦進行了重力分離富集試驗，結果表明，粗精礦中二氧化鈦的分離過程為“表重分級”246.83%，原礦利用率52.97%，以上對比試驗表明，螺旋分離效果不好。

如果磁頭的重力分離效果好，很難獲得合格的鈦精礦產品。主要原因是螺旋滑臺的分離效果不如投影臺高。顯然，螺旋滑道工藝不適合礦山的清潔，同時，無論是螺旋滑道還是振動臺，中間層的產量和回收率都很大，其中產量約為12%（原礦），回收率約為30%（原礦）。

2.4中期治療研究

表7顯示，中產階級的收益率和回收率都很高。因此，中間層是從重力破碎中重新加工出來的。在確定單體離解度后，確定了通過鑄造臺重力分離工藝獲得的+0.2mm和-0.2+0.074mm的中間層大部分是相互連接的，可直接在振動臺上分離，僅能獲得少量合格精礦，從而使鈦礦物單體解離后，再生成粗粒篩尾渣，分離出鈦礦物。采用振動臺直接選擇提取的0074mm中間層的粒度，中間層可獲得品位45，38%的鈦精礦，原礦回收率4，38%，中間層處理效果好。

3結論

1） 滇中某半風化鈦礦石中二氧化鈦含量為25.52%，Fe含量為12.36%。最重要的回收元素是鈦和鐵，少量的其他元素是硅、鋁、鈣和鎂，最重要的有用礦物是鈦鐵礦和鈦磁鐵礦，最重要的脈石礦物是輝石和石英。

2） 含鈦礦物主要為磁鐵礦、鈦鐵礦和輝石，但輝石中的鈦不可回收，鈦主要賦存于鈦鐵礦中，分布率為83.56%，其次為磁鐵礦和輝石，分布率為16.44%，管根粉碎至-2mm粒徑，篩析結果表明，鈦在+0，20mm顆粒中的分布為74.39%;在粒徑+0037mm范圍內，鈦的分布率可達96，37%，說明鈦主要分布在粗晶品種中，稍破碎的礦物為脈石礦物，而二氧化鈦類富集在粗晶品種中。

3） 采用弱磁-強磁工藝制備管礦，尾礦效果好。首先可除去大量的鐵礦物和污泥，脫鈦率為73.10%，搖勻重選得到的濃度二氧化鈦含量高達46%，回收率為57%，通過攪拌再濃縮，可獲得45級鈦精礦獲得了38%的回收率和4.38%的回收率。

參考文獻：

[1]楊文彪，莊故章，周平，等. 云南某砂鈦礦選礦試驗研究[J]. 礦業快報，2008，024（010）：39-42.

[2]周飛，周奎，張霞. 一種鈦礦選礦篩選工藝：.

作者簡介：錢國貴，大專，選礦技術總監，研究方向：鈦礦選礦