越南某鈦鐵砂礦選礦試驗(yàn)

鄧陳雄 印萬(wàn)忠 殷琳琳 付亞峰

(東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110819)

·礦物工程·

越南某鈦鐵砂礦選礦試驗(yàn)

鄧陳雄 印萬(wàn)忠 殷琳琳 付亞峰

(東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110819)

越南某鈦鐵砂礦粒度為-80目占62.34%，TiO2品位為6.04%，主要金屬礦物為鈦鐵礦和鈦磁鐵礦，部分鈦鐵礦物已單體解離。為高效開(kāi)發(fā)利用該礦石資源，對(duì)有代表性的礦石進(jìn)行了選礦試驗(yàn)研究。結(jié)果表明：①礦石采用1粗1精搖床重選、重選中礦1次強(qiáng)磁選均可獲得較高品位的鈦鐵精礦；②礦石經(jīng)1粗1精搖床重選，重選中礦1次強(qiáng)磁選，重選尾礦和強(qiáng)磁選尾礦合并再磨至-200目占80%后經(jīng)1粗2精、中礦順序返回浮選流程處理，最終獲得了TiO2品位為46.45%、回收率為77.52%的鈦鐵精礦。

鈦鐵砂礦 重選 磁選 浮選 藥劑制度

鈦是一種銀白色的稀有金屬，常用在航天、冶金、軍工等領(lǐng)域。自然界中，鈦鐵礦作為伴生礦物常見(jiàn)于火成巖和變質(zhì)巖中，也可形成砂礦[1-4]。鈦鐵砂礦是越南的優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源之一，儲(chǔ)量約有6.61億t，主要集中在太原、清化等省市，目前私采濫挖現(xiàn)象非常嚴(yán)重，給資源和環(huán)境保護(hù)造成了極大的傷害。為了系統(tǒng)、高效地開(kāi)發(fā)這些資源，對(duì)越南某鈦鐵砂礦進(jìn)行了選礦試驗(yàn)研究。

1 原礦性質(zhì)

越南某鈦鐵砂礦粒度為-80目占62.34%，原礦中主要金屬礦物為鈦鐵礦和鈦磁鐵礦，金紅石少量，其中部分鈦鐵礦物已單體解離；脈石礦物主要為石英，硅酸鹽礦物少量。原礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1，XRD分析結(jié)果見(jiàn)圖1，鈦物相分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 原礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果

Table 1 Main chemical composition analysis of the raw ore %

從表1可見(jiàn)，原礦中有回收價(jià)值的元素為鈦、鐵，有害元素硫、磷含量很低。

從圖1可見(jiàn)，原礦中的主要礦物為石英，其次為鈦鐵礦，鈦、鐵共生于鈦鐵礦物中。

圖1 原礦XRD圖譜

Table 2 Titanium phase analysis of the raw ore %

2 試驗(yàn)研究與討論

2.1 重選試驗(yàn)研究

由于原礦中鈦鐵礦物密度明顯高于其他礦物，且有部分鈦鐵礦物已單體解離，因此，采用XCY-73型搖床對(duì)原礦進(jìn)行了選礦試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，粗、精選作業(yè)的沖程為12 mm、沖次為300次/min、床面坡度為3°、水量為3 m3/t、給礦速度為2 kg/min，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

圖2 搖床重選試驗(yàn)流程

Table 3 Gravity separation results by shaking table %

從表3可見(jiàn)，原礦經(jīng)1粗1精搖床重選，可獲得TiO2品位為49.87%、回收率為22.12%的重選鈦鐵精礦。由于重選TiO2回收率較低，因此將重選精尾礦和粗中礦合并進(jìn)行了磁選試驗(yàn)。

2.2 磁選試驗(yàn)

試驗(yàn)采用濕式雙頻立環(huán)高梯度磁選機(jī)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 背景磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)鈦鐵精礦指標(biāo)的影響

從表4可見(jiàn)，隨著背景磁感應(yīng)強(qiáng)度的提高，磁選鈦鐵精礦TiO2品位下降、作業(yè)回收率上升。綜合考慮，確定背景磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.47 T，對(duì)應(yīng)的磁選鈦鐵精礦TiO2品位為47.32%，作業(yè)回收率為16.98%。

第四章(畫家之手)的內(nèi)容為(題材范圍的縮小)、(不同類型的畫家：地位和風(fēng)格)、(筆法類型：風(fēng)格與地位)、(文人畫家及其受眾)、(贗造畫家之手)、(代筆者)、(董其昌及其代筆者)、(金農(nóng)及其代筆者)。在最后一章論及到代筆者的議題時(shí)，高居翰教授一再小心措辭，并在文末慎重提出：“董其昌是一位偉大的畫家，金農(nóng)也是一位偉大的畫家。我寫下這些并無(wú)他意。…………正是他們創(chuàng)造了我們借以判斷的品味。如果本研究剝?nèi)チ酥袊?guó)畫家通常被賦予的表里不一的外套，證實(shí)他們?cè)诔坏木窈蛯徝雷非笾猓杂兄鴫m世的需要和欲望，那么我想我這樣做并沒(méi)有貶低他們，而只是讓他們顯得更富有人性，我認(rèn)為，這樣更加可愛(ài)。”

2.3 浮選試驗(yàn)

顯微鏡下觀察表明，重選尾礦和磁選尾礦中含有大量未單體解離的鈦鐵礦物，為了充分利用鈦鐵礦資源，提高TiO2回收率，對(duì)重選尾礦和磁選尾礦合并進(jìn)行磨礦—浮選試驗(yàn)，流程見(jiàn)圖3。

圖3 浮選試驗(yàn)流程

2.3.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度試驗(yàn)的pH調(diào)整劑H2SO4用量為1 200 g/t，抑制劑水玻璃為300 g/t，活化劑Pb(NO3)2為40 g/t，捕收劑油酸鈉為400 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

由圖4可以看出，隨著磨礦細(xì)度的提高，浮選粗精礦TiO2品位下降、回收率先升后降。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為-200目占80%。

2.3.2 硫酸用量試驗(yàn)

硫酸用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為-200目占80%，水玻璃為300 g/t，Pb(NO3)2為40 g/t，油酸鈉為400 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖5 H2SO4用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖5可以看出，隨著硫酸用量的增大，浮選粗精礦TiO2品位和回收率均先升后降。因此，確定H2SO4用量為800 g/t。

2.3.3 水玻璃用量試驗(yàn)

水玻璃對(duì)石英等脈石礦物有較好的抑制作用[5]。水玻璃用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為-200目占80%，H2SO4用量為800 g/t，Pb(NO3)2為40 g/t，油酸鈉為400 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6。

圖6 水玻璃用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖6可以看出，隨著水玻璃用量的增大，浮選粗精礦TiO2品位先明顯上升后小幅下降，回收率變化不大。因此，確定水玻璃的粗選用量為400 g/t。

2.3.4 Pb(NO3)2用量試驗(yàn)

研究表明Pb(NO3)2是鈦鐵礦物浮選的有效活化劑[6-7]，因此有必要進(jìn)行Pb(NO3)2用量試驗(yàn)。Pb(NO3)2用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為-200目占80%，H2SO4用量為800 g/t，水玻璃為400 g/t，油酸鈉為400 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖7。

從圖7可以看出，隨著Pb(NO3)2用量的增大，浮選粗精礦TiO2品位和回收率先升后降，表明Pb(NO3)2在一定用量范圍內(nèi)具有活化鈦鐵礦物的作用，過(guò)量則有抑制作用。因此，確定Pb(NO3)2的用量為20 g/t。

圖7 Pb(NO3)2用量試驗(yàn)結(jié)果

2.3.5 油酸鈉用量試驗(yàn)

油酸鈉用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為-200目占80%，H2SO4用量為800 g/t，水玻璃為400 g/t，Pb(NO3)2為20 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖8。

圖8 油酸鈉用量結(jié)果

從圖8可以看出，隨著油酸鈉用量的增大，浮選粗精礦TiO2品位和回收收率均先小幅上升后小幅下降。因此，確定油酸鈉的用量為500 g/t。

2.4 全流程試驗(yàn)

在搖床重選、強(qiáng)磁選以及浮選試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路流程試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖9，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

從表5可以看出，采用圖9所示的閉路流程處理該鈦鐵砂礦，可獲得TiO2品位為46.45%、回收率為77.52%的鈦鐵精礦。

3 結(jié) 論

(1)越南某鈦鐵砂礦粒度為-80目占62.34%，TiO2品位為6.04%，主要金屬礦物為鈦鐵礦和鈦磁鐵礦，部分鈦鐵礦物已單體解離；脈石礦物主要為石英。礦石中有回收價(jià)值的元素為鈦、鐵，有害元素硫、磷含量很低。

(2)礦石采用1粗1精搖床重選、重選中礦1次強(qiáng)磁選均可獲得較高品位的鈦鐵精礦。

圖9 閉路試驗(yàn)流程

Table 5 Results of closed-circuit test %

(3)搖床重選尾礦和強(qiáng)磁選尾礦合并后磨礦—浮選，也可有效富集其中的鈦鐵礦物，并有效拋尾。

(4)礦石經(jīng)1粗1精搖床重選，重選中礦1次強(qiáng)磁選，重選尾礦和強(qiáng)磁選尾礦合并再磨至-200目占80%后經(jīng)1粗2精、中礦順序返回浮選流程處理，最終獲得了TiO2品位為46.45%、回收率為77.52%的鈦鐵精礦。

[1] 鄧國(guó)珠.鈦冶金[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2010. Deng Guozhu.Titanium Metallurgy[M].Beijing:Metallurgical Industry Press，2010.

[2] Chen Luzheng，Xiong Dahe，Huang Huicun.Pulsating high-gradient magnetic separation of fine hematite from tailings[J].Mineral & Metallurgical Processing，2009(3):163-168.

[3] 高恩霞，孫體昌，徐承焱，等．基于還原焙燒的某海濱鈦磁鐵礦的鈦鐵分離[J]．金屬礦山，2013(11)：46-48. Gao Enxia，Sun Tichang，Xu Chengyan，et al.Titanium and ferrum separation of a seaside titanomagnetite based on reduction roasting[J].Metal Mine，2013(11)：46-48.

[4] 徐 明.云南鈦鐵礦砂礦磁選試驗(yàn)研究[J].礦產(chǎn)綜合利用，2011(5):24-27. Xu Ming.Experimental research on magnetic separation of ilmenite placer of Yunnan[J]Multipurpose Utilization of Mineral Resources，2011(5):24-27.

[5] 鄧傳宏，馬軍二，張國(guó)范，等.水玻璃在鈦鐵礦浮選中的作用[J].中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào),2010(3):551-556. Deng Chuanhong，Ma Juner，Zhang Guofan，et al.Effect of water glass on floatation of ilmenite[J].The Chinese Journal of Nonferrous Metals，2010(3):551-556.

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(責(zé)任編輯 羅主平)

Beneficiation Experiments of ilmenite Ore from Vietnam

Deng Chenxiong Yin Wanzhong Yin Linlin Fu Yafeng

(CollegeofResourcesandCivilEngineering，NortheasternUniversity，Shenyang110819，China)

In Vietnam there is a ilmenite mine with TiO2grade of 6.04% and particle size of 62.34% passing 80 mesh.The main metallic minerals are ilmenite and titanomagnetite，and parts of ilmenite have been liberated.In order to make highly efficient exploitation and utilization of the ore，dressing experiments have been done on the representative samples.The results indicated that：①Through the process of gravity of one roughing-one cleaning gravity separation by shaking table，and one stage high intensity magnetic separation for the middlings from the gravity，high quality of Ti-Fe concentrate was obtained.②Through the process of one roughing-one cleaning gravity separation by shaking table，and one stage high intensity magnetic separation for the middlings from gravity，one roughing-two cleaning flotation for mixed tailings of gravity and magnetic separation after regrinding at 80% passing 200 mesh，Ti-Fe concentrate with TiO2grade of 46.45% and recovery of 77.52% was obtained.

Ilmenite ore，Gravity separation，Magnetic separation，F(xiàn)lotation，Regime of agent

2014-11-06

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào)：51374079)。

鄧陳雄(1985—)，男，博士研究生。通訊作者 印萬(wàn)忠(1970—)，男，教授，博士研究生導(dǎo)師。

TD952.7

A

1001-1250(2015)-03-084-04