中國攀西釩鈦磁鐵礦選鈦技術進步與展望

■王黎

（四川龍蟒礦冶有限責任公司四川攀枝花617112）

中國攀西釩鈦磁鐵礦選鈦技術進步與展望

■王黎

（四川龍蟒礦冶有限責任公司四川攀枝花617112）

提高選鈦技術，從而提高釩鈦磁鐵礦鈦資源利用率，是攀鋼的責任和追求目標。本文介紹了攀西地區鈦資源概況、攀鋼礦業公司選鈦廠建廠歷程、選鈦工藝流程變化，重點論述了選鈦擴能改造工程的原因、技術及設備情況，同時對白馬鐵礦選鈦及攀鋼馬家田尾礦庫選鈦進行了介紹，并對釩鈦磁鐵礦鈦資源的綜合利用進行了展望。

鈦鐵礦回收率選鈦技術浮選展望

攀西地區蘊藏著極其豐富的釩鈦磁鐵鈦礦資源，已經探明儲量約100億噸，集中分布在攀枝花、白馬、紅格、太和四大礦區。其中TiO2的儲量為8.7億噸，占世界已探明鈦資源儲量的35.17%，占國內已探明儲量的90.54%。因此，攀西地區鈦資源綜合利用是我國資源綜合利用的重點之一，受到各方面的關注。

從七十年代初開始，國家對攀枝花鈦資源的綜合回收和利用技術進行了聯合攻關。攻克了從磁選尾礦中回收鈦鐵礦的技術，并解決了攀枝花高鈣、鎂鈦精礦應用的技術難題。經過不斷攻關，取得了大量科研技成果，使得釩鈦磁鐵礦中的原生鈦鐵礦選鈦回收技術處于較高的水準。并致力于作好選鈦廠擴能改造、攀鋼馬家田尾礦庫選鈦及白馬鐵礦選鈦等釩鈦磁鐵礦鈦礦資源利用工程。

1　選鈦廠建廠歷程

攀鋼礦業公司選鈦廠（以下簡稱“選鈦廠”）于1980年建成，第一條年產50kt/a鈦精礦生產線，處理攀鋼礦業公司選礦廠（以下簡稱“選礦廠”）磁選尾礦，對粗粒選鐵尾礦采用“重選—電選”流程進行綜合回收；1992年進行擴建改造，達到100kt/a的生產能力。2001年建成后八系統微礦生產線，回收選礦廠后八系統磁選尾礦中的細粒鈦鐵礦，2004年又建成前八系統微礦生產線，回收選礦廠前八系統磁選尾礦中的細粒鈦鐵礦。經過多次改造，目前選鈦廠已形成年產280～300kt/a鈦精礦的生產能力。

2　選鈦廠現有工藝流程

2.1工藝流程

選鈦廠現接取選礦廠產生的全部磁選尾礦，按粗細粒級分級選鈦：選礦廠前八磨選系統的尾礦經隔渣、分級后，粗粒級進入“重選—電選”流程，細粒級進入二級斜板分級機，二級斜板分級機的底流進入前八微礦“強磁—浮選”系統，；后八磨選系統的尾礦經隔渣選質機隔渣后，進入選鈦廠后八原礦斜板分級機，底流粗粒級進入“重選—電選”流程，其溢流進入濃縮池，濃縮機的底流進入后八微礦“強磁—浮選”系統，溢流作為選礦廠的循環水。

粗粒物料進入“重選—電選”流程后，經重選、脫鐵、脫硫、過濾后，得到粗鈦精礦，粗鈦精礦經干燥、電選后得到粗粒鈦精礦。

進入前、后八微礦系統的細粒原料，經“強磁—浮選”流程選別后，得到細粒鈦精礦；前、后八微礦系統的浮選尾礦輸送至搖選線，經搖床重選后得到搖選鈦精礦。

2.2選鈦設備

（1）濃縮、分級、脫泥設備。選鈦濃縮分級脫泥設備先后有新型高效濃縮濃縮分級箱、四室水力分級機、斜窄流濃縮分級機的研制和應用。隔粗設備先后使用過直線振動篩、反沖式圓筒篩、Slon圓筒篩和隔渣選質機。

（2）強磁設備。采用Shp—2000仿瓊斯強磁機用于粗粒級選別，現已經停用。目前使用Slon高梯度強磁機和SSS-I高梯度強磁機。

（3）重選設備。原采用鑄鐵螺旋（FLX-600）和LL2-1200螺旋溜槽，后采用GL-600螺旋。目前采用NL-600螺旋、LL2-1200刻槽螺旋溜槽和DL-2000刻槽螺旋溜槽。

（4）電選設備。現用YD-3A型、YD-3B型和YD31200-23型。同時對HIP（25）231-200型改造后使用。

（5）浮選設備。浮選機主要有SF-4m3、SF-10 m3、SF-1.2m3和BF-4m3。

3　選鈦廠擴能改造

3.1擴能改造的前景

（1）預測2010年鈦白粉的需求量為1，100kt，國內鈦白粉生產對鈦精礦需求將超過2，860kt，加之生產海棉鈦耗用的鈦礦量，預計國內對鈦精礦的需求將超過290萬t。選鈦廠擴能改造后，選鈦廠年產鈦精礦達到500kt能力。

（2）選鈦擴能改造工程在總原料不變的情況下，通過技術進步，提高選鈦廠技術水準和回收率，增加產量減少排放的一項工程。選鈦擴能改造屬于綜合利用資源、“變廢為寶”，實現資源高效利用和循環利用，把資源優勢轉化為經濟優勢的一項工程。

3.2選鈦擴能改造的必要性

從選鈦廠和周邊類似選鈦企業生產實踐看，，由于原則流程對原礦的適應性差，其生產狀況難以得到根本的改變，“重選—電選”流程難以高效回收磁選尾礦中的鈦資源。“強磁—浮選”流程才是回收選鈦廠鈦鐵礦的更為先進、合理的選礦流程。雖然選鈦廠前、后八微礦系統和老浮選線也采用的是“強磁—浮選”流程，但由于其內部結構存在重大缺陷，從而造成最終選別指標不理想的結果。

為了大幅提高選鈦廠鈦精礦產量和資源回收水平，必須對現有流程進行根本性的改造：將現有粗粒選鈦的“重選—電選”選流程改為“強磁—磨礦—強磁—浮選”流程；同時對現有細粒選鈦“強磁—浮選”流程的內部流程結構進行完善，改為“強磁—強磁—浮選”流程，并對部分設備及配置進行改造。

3.3擴能改造流程及主要指標

3.3.1擴能改造流程

（1）鈦礦回收。針對粗、細粒原礦采取適合各自特點的處置措施：對粗粒部分，按照“強磁拋尾—粗粒再磨—強磁精選—浮選”的流程展開；對細粒部分，采用“強磁拋尾—強磁精選—浮選”的流程進行改造，完成后形成粗、細粒級選鈦兩個系統。

（2）鐵精礦回收流程。鐵精礦回收流程內部結構為粗粒分級、磨礦—一次精選—二次精選—掃選。同時對鐵精礦回收的尾礦進行鈦礦回收。

（3）硫鈷礦回收。硫鈷礦回收流程內部結構為濃縮—浮選。同時對硫鈷精礦回收的尾礦進行鈦礦回收。

（4）浮選尾礦回收。按照“強磁拋尾—分級—脫鐵—浮選”的流程展開；

3.3.2擴能改造的主要技術指標

主要技術經濟指標見表1。

3.3.3擴能改造的主要技術特點

（1）對強磁前的準備作業進行了較為充分的考慮。包括強磁前的隔粗、脫鐵以及粗礦的回收利用。

（2）對強磁的冷卻水系統進行了較為充分的設計。針對強磁線圈及配電系統水冷出現的問題，擴能改造對強磁冷卻水進行了的冷卻、過濾、去鈣鎂、循環利用以及補加等進行設計完善。

（3）對粗粒浮選粒度進行嚴格把關，采用高效旋流器+高頻細篩組合分級。

（4）強磁設備采用。采用國內先進和成熟的Slon和SSS-I高梯度強磁機。

（5）浮選設備的采用。粗粒級浮選擬采用CLF浮選機，細粒級浮選擬采用GF+JJF配置的浮選機。此配置可在浮選條件下提高鈦鐵礦的分選效率。

（6）在工藝上對強磁流程進行了較大改進。采用兩段高梯度強磁回收技術和強磁掃選工藝，克服攀西地區選鈦工藝中強磁尾礦品位高的問題。

（7）粗粒浮選時采用-0.154mm粒度界限為浮選入浮粒度。將釩鈦磁鐵礦回收鈦鐵礦的浮選粒度上限由-0.074mm上升到-0.154mm。

（8）對浮選尾礦鈦鐵礦進行了回收。采用“強磁—浮選”工藝對浮選尾礦進行回收。

（9）對選鈦過程中的鐵礦進行利用，同時對選鐵的尾礦回收鈦鐵礦。

（10）對選鈦過程中的硫鈷礦進行回收，同時對硫鈷的尾礦回收鈦鐵礦，硫鈷尾礦濃縮進入浮鈦生產線，可節約鈦精礦生產成本。

（11）浮選尾礦集中處理。將浮選尾礦集中處理，提高沉降速度，盡可能實現尾礦高濃度輸送和循環水充分利用。

（12）浮選流程、輔助設備進行了優化。

3.3.4擴能改造的主要問題

（1）強磁前的隔粗作業設備選擇存在一定的問題，現采用的隔渣設備效率低下篩孔易堵，擬采用高頻直線篩，但該設備應用少，成熟性不夠。

（2）強磁設備。強磁作業能否達到甚至超過設計指標，是項目成敗的關鍵。

（3）對浮選尾礦、選鐵的尾礦回收鈦鐵礦未進行充分的試驗。

（4）浮選藥劑試驗及選擇不充分。目前試驗了SY藥劑，效果較好，但未進行工業性試驗，同時藥劑選擇范圍較小。

（5）縫包系統可能存在一定的問題。隨著原“重選—電選”線停止運行，粗粒鈦精礦變細以及細粒級生產線的產品更細，自動縫包系統的選擇需要探討。

（6）隨著選鈦生產線全面改造成“強磁—浮選”線，用水量增加，而水處理系統沉降面積有限，如何保證尾礦的高濃度輸送及系統循環水達到工業使用標準是選鈦擴能項目成功的前提。

4　馬家田尾礦庫選鈦

馬家田尾礦庫多年堆積的尾礦是選鈦原料，TiO2含量在8.2%左右，可供綜合回收鈦鐵礦的資源儲量為1.19億t，按現有技術條件預計可回收鈦精礦約5，200kt。

按設計規模為年產250kt鈦精礦，原礦TiO2含量為8%計，所需要的原礦約4，750kt/a，根據資源儲量可穩定供給原礦約27a。

5　白馬礦選鈦

原礦為白馬鐵礦一期選礦廠選鐵尾礦。工程按設計規模為年產11.12萬t鈦精礦，原礦TiO2含量為5.07%計，所需要的原礦約416.52萬t/a，根據白馬鐵礦一期選礦廠的設計情況，可穩定供給本工程原礦約20年。

6　鈦資源的新技術發展

6.1超細粒級鈦鐵礦回收技術

研究證明，-0.030mm粒級礦物采用“強磁—浮選”工藝回收是可行的，但系統收率較低，單位成本高。

攀鋼正協同相關科研院所解決以下問題：（1）強磁前隔粗、脫鐵和脫泥；（2）針對超細粒級原礦，研制開發可行的強磁選機；（3）浮選設備研制選擇、藥劑開發、浮選過程的泡沫處理；（4）浮選精礦的過濾、干燥、縫包、包裝問題；（5）產品應用研究；（6）尾礦處理；（7）系統的經濟性等問題。

6.2高爐鈦渣中鈦的回收利用技術的開發

攀鋼每年開采釩鈦磁鐵礦1150萬噸，TiO2含量10.63%，即每年開采出TiO2120萬噸。原礦在選礦工藝中有約50%進入了鐵精礦中，另一半進入了選鐵的尾礦中。鐵精礦中的鈦經高爐煉鐵進入高爐渣，高爐渣中TiO2含量為20%～25%，這部分高爐渣中的鈦現無法回收利用，是目前鈦的回收利用率低的主要原因。所以，要提高鈦資源的利用率，除了提高磁尾鈦的回收率外，還應大力加強高爐鈦渣中鈦的回收利用技術開發。根據研究表明：高鈦爐渣中鈦的經濟、有效回收途徑應是走選冶聯合的工藝技術路線。

7　結束語

（1）攀枝花鈦資源的回收利用技術通過多年的攻關變得更加完善、合理，選鈦技術取得較大進步，選鈦設備水平和自動化水平得到提高，各項技術經濟指標進步顯著。

（2）攀枝花鈦資源的回收通過選鈦擴能、馬家田尾礦庫選鈦及白馬選鈦等工程的實施將使攀鋼年產鈦精礦近1，000kt/a。

P62［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-166-2