磁選廠尾礦回收二氧化鈦的研究

魏江

（新疆喀拉通克礦業有限責任公司富蘊836107）

磁選廠尾礦回收二氧化鈦的研究

魏江

（新疆喀拉通克礦業有限責任公司富蘊836107）

通過尾礦性質研究和鏡下鑒定，尾礦中二氧化鈦的品位為17.87%，鈦呈單體和連生體存在。試驗礦樣取自某磁選廠的一段磁選尾礦，用螺旋溜槽、強磁丟尾，分別進行了粗選試驗，二種方法均能使鈦得到富集，確定采用強磁丟尾粗選。浮選精選流程富集鈦。實驗結果表明，可得到品位為47.13%，產率可達19.14%。

尾礦二氧化鈦螺旋溜槽強磁拋尾搖床浮選

新疆哈密東部鈦鐵礦資源豐富，該地區鈦鐵礦為巖漿分異型礦床。在礦區東西長3.3 km，南北寬0.25～0.8 km，面積為1.45 km2范圍內分布著28個礦體，該鈦鐵礦石屬華力西早期基性雜巖體,鈦磁鐵礦石為黑色塊狀構造,粒狀結構,亦有條帶狀構造,海綿隕石結構。礦相鑒定表明，金屬礦物主要是鈦磁鐵礦、鈦鐵礦；次之為褐鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦；少量黃鐵礦。非金屬礦物主要有斜長石、輝石；次之為角閃石、纖閃石、褐云母、橄欖石；少量磷灰石、尖晶石。礦石屬粗細不均勻嵌布的貧磁鐵礦。由于鐵品位低，單一選鐵經濟效果不佳，需對尾礦中的有價金屬二氧化鈦進行回收。

1 尾礦性質研究

1.1 取樣

在調查的基礎上，試樣取自哈密某鈦鐵礦選廠一段磁選尾礦，重量為600 kg。

1.2試樣篩分分析及金屬分布和化學分析

試樣經烘干，縮分出篩分分析和化學分析及試驗的礦樣。試驗篩分分析及金屬分布和化學分析的結果見表1，尾礦元素分析見表2。

表1 試樣篩分分析及金屬分布和化學分析結果%

表2 尾礦多元素分析%

由表1可見，尾礦粒度較細，－0.074mm占76.65%。試樣二氧化鈦品位為17.87%，分布較均勻。鏡下分析選鐵尾礦中的鈦主要是以鈦單體和部分連生體鈦鐵礦形式存在，鈦鐵礦呈不規則粒狀，粒度一般為0.01mm以下。

2 回收二氧化鈦的初步探索

由于單體鈦及連生鈦鐵礦具有密度大，可浮性好等特點，因此，重選法、浮選法都是回收鈦的主要手段。又由于尾礦量大，泥化率高。直接浮選成本較高，而搖床單位占地面積大處理能力低，不適宜作粗選設備。且二氧化鈦價格低，不能用太復雜的流程和設備，采用的工藝越簡單越好。故本研究采用螺旋溜槽或強磁丟尾作粗選設備，預先丟棄大量尾礦，使二氧化鈦得到初步富集―然后得到粗精礦用搖床或浮選精選。

2.1 螺旋溜槽試驗

螺旋溜槽的規格為直徑1 000 mm，螺距為500 mm,螺旋圈數為6圈，砂泵給礦，給礦濃度為25%，試樣量400 kg。螺旋溜槽試驗結果見表3。

表3 螺旋溜槽試驗結果%

從表3可知，經螺旋溜槽一段選別，實現了丟棄大量尾礦，富集二氧化鈦的目的，但其產率和回收率不高，分別為46.08%和65.77%，尾礦品位較高為11.23%。

2.2 強磁丟尾試驗

選鐵尾礦作為選鈦原料先經強磁選丟尾，減少物料入選，提高下步分選效果的目的。

試驗采用Ф600仿瓊式強磁選機，一次選別指標見表4。

表4 強磁丟尾選礦結果%

強磁選作業精－尾礦多元素分析見表5，精尾礦產品篩析及TiO2金屬分布率見表6。

表5 強磁精、尾礦多元素分析%

上述粗選試驗結果表明，強磁丟尾的回收率和產率比螺旋溜槽高，精礦品位比螺旋溜槽略低，作為粗選設備確定采用強磁丟尾。由表6強磁尾礦篩析結果可見經強磁選作業，二氧化鈦主要損失于-0.043mm粒級，作為后續流程試驗物料，將減少浮選過程中礦泥的干擾。

2.3 浮選選鈦精選試驗

2.3.1 硫化物浮選

強磁選中硫的含量0.06%，主要為黃鐵礦、黃銅礦等，為了減少硫對浮游選鈦作業的影響，在選鈦前先進行硫化物的浮選。浮硫藥劑制度為H2SO4300 g/t,丁基黃藥300 g/t，2#油60 g/t，浮硫作業指標見選鈦試驗流程指標。

2.3.2 鈦浮選試驗

表6 強磁選產品篩析及二氧化鈦金屬分布%

浮硫后，采用氧化石蠟皂為捕收劑，硫酸和草酸為調整劑，酸化水玻璃為抑制劑，做浮鈦試驗。試驗流程見圖1，試驗結果見表7，浮鈦精尾礦多元素分析見表8。

圖1 浮選試驗流程圖

表7 鈦浮選試驗結果%

2.4 搖床精選試驗

用強磁精礦200 kg礦樣入搖床選別。搖床工藝條件為，搖床為6－S型，規格1 800 mm×1 500 mm～3 600 mm,沖次300 r/min,沖程28 mm,床面橫向坡度2.5°，沖洗水量2 m3/t，給礦時間30 min。為使分選的更精確，分別截取3個產品。試驗流程見圖2，搖床分選結果見表9和表10。

表8 浮鈦精尾礦多元素分析%

表9 強磁精礦用搖床選別結果%

圖2

表10 搖床重選精、尾礦多元素分析%

3 試驗結果分析

從試驗結果看，采用搖床選別比浮選回收率和產率略低，采用搖床選別其工藝簡單，后續投入少，但有占地面積大的缺點。搖床試驗可做為參考的一重要方案。根據當地缺水狀態，選取強磁－浮選工藝流程。強磁粗選精礦品位為21.28%，產率為79.13%；浮游精選的最終精礦品位47.13%，產率（對強磁精礦）為24.81%，（對尾礦）產率為19.14%；兩段選別的作業回收率為54.78%和94.64%。

4 經濟效益分析

本次試驗取樣的磁選廠年處理原礦20萬t，產尾礦15萬t。根據本試驗提出的強磁丟尾－浮選工藝流程回收鈦，每年可產品位為47.13%二氧化鈦精粉：150 000× 19.14%=2.87萬t，按市場價450元/t計，每年二氧化鈦的總產值為；2.87×450=1291.5萬元，具有很高的回收價值。

5 結論

（1）本試驗提出的強磁丟尾－浮選流程，可有效地回收磁選尾礦中二氧化鈦。

（2）采取強磁丟尾－搖床精選工藝，可獲合格的鈦精礦，回收率比強磁丟尾－浮選精選試驗略低。

（3）具有流程簡單、實用、投資少、上馬快、成本低和經濟效益明顯的特點。

收稿：2014－05－05