哈密低品位釩鈦磁鐵礦選礦研究

李慶祿

（中國(guó)冶金地質(zhì)總局山東局正元礦業(yè)公司，濟(jì)南 250000）

哈密低品位釩鈦磁鐵礦選礦研究

李慶祿

（中國(guó)冶金地質(zhì)總局山東局正元礦業(yè)公司，濟(jì)南 250000）

哈密超低品位釩鈦磁鐵礦的礦體呈大型透鏡體狀或規(guī)則的脈狀，點(diǎn)型礦山有庫木塔格鈦鐵礦、尾亞釩鈦磁鐵礦和沁城鈦鐵礦。由于礦石主要有用組分為鈦磁鐵礦+鈦鐵礦，采用單一磁法選礦方法無法實(shí)現(xiàn)分離，難以獲得合格的產(chǎn)品。本文將尾亞釩鈦磁鐵礦的原生礦石作為選礦樣本進(jìn)行選礦研究，提出采用磁法+浮法的選礦工藝進(jìn)行選礦。該選礦工藝實(shí)用性強(qiáng)，選礦成本和能耗較低，提高了資源利用率，有助于獲得合格的產(chǎn)品。

尾亞；釩鈦磁鐵礦；鈦鐵礦；選礦

哈密超低品位釩鈦磁鐵礦沿大南湖島弧帶呈帶狀分布，西起庫木塔格沙龍，經(jīng)尾亞至沁城鄉(xiāng)南約400 km，產(chǎn)于華力西中期基性侵入雜巖體——輝長(zhǎng)-斜長(zhǎng)巖石中，礦體呈大型透鏡體狀或規(guī)則的脈狀，點(diǎn)型礦山有庫木塔格鈦鐵礦、尾亞釩鈦磁鐵礦和沁城鈦鐵礦，全鐵（TFe）品位一般在20%～30%，TiO2品位一般在7%～14%，鐵礦石儲(chǔ)量超10億t。本文以尾亞釩鈦磁鐵礦的原生礦石作為選礦樣本進(jìn)行選礦研究。由于礦石的主要有用組分為鈦磁鐵礦+鈦鐵礦，采用單一磁法選礦方法無法分離，獲得合格產(chǎn)品，筆者提出采用磁法+浮法的選礦方法進(jìn)行選礦。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石組分

鏡下觀察，礦石為粒狀-海綿隕石結(jié)構(gòu)，黑色塊狀-條帶狀構(gòu)造，有用金屬礦物為含釩鈦磁鐵礦20%～30%，磁鐵礦約10%，鈦鐵礦約1%。

礦石中有用的金屬礦物主要有鈦磁鐵礦與鈦鐵礦，磁鐵礦中亦含有少量的釩，次要礦物有褐鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦，個(gè)別含有黃銅礦，詳情如表1所示。

磁鐵礦、鈦鐵礦呈海綿隕石狀或粒狀分布，亦有鈦鐵礦被磁鐵礦包裹現(xiàn)象，鈦鐵礦和含鈦磁鐵礦晶體多呈自型粒狀或板狀，少量呈長(zhǎng)粒狀，大小0.3～0.7 mm，共生的含鈦磁鐵礦有兩種，磁鐵礦與板狀鈦鐵礦混合連晶和鈦鐵礦在磁鐵礦解理呈微走向連生。

脈石礦物主要有基性斜長(zhǎng)石、輝石、角閃石及少量磷灰石等（見表1）。

表1 組成礦石的礦物成分

1.2 礦石化學(xué)成分

通過對(duì)選礦樣本的物相分析，礦石中有用礦物TFe+TiO2占總成分的49.75%，如表2所示。

表2 礦石物相分析

由表2分析結(jié)果和工藝礦物學(xué)分析可知，該礦石中可選的磁性鐵含量為10.37%，TiO2為13.83%，它屬于低品位的釩鈦磁鐵礦。選礦方法采用磁選+浮選工藝將磁鐵和鈦分離。

2 選礦工藝試驗(yàn)研究

根據(jù)礦石工藝礦物學(xué)性質(zhì)和礦物組合特性，礦石為低品位釩鈦磁鐵礦，采用一段磨礦，降低磨礦成本，弱磁選釩鐵精礦，強(qiáng)磁掃尾浮選流程選鈦精礦工藝處理。其選鐵、選鈦數(shù)質(zhì)量流程如圖1所示。

2.1 選鐵工藝流程試驗(yàn)

經(jīng)過一段球磨濕磨至不同粒度，采用磁場(chǎng)強(qiáng)度112 KA/m粗選，磁場(chǎng)強(qiáng)度100 KA/m精選條件下進(jìn)行磁選試驗(yàn)，獲得釩鐵精礦和中礦，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

由表3可知，隨著磨礦細(xì)度增加，磁選精礦品位逐漸升高，磨礦粒度由-200目28.50%提高到72.50%時(shí)，釩鐵精礦TFe品位由55.37%增加到60.65%；精礦回收TFe由66.13%降至61.67%；TiO2品位由10.92%降低到7.58%；尾礦TFe品位均在22%左右，TiO2品位均在17%左右。試驗(yàn)結(jié)果表明，在磨礦粒度-200目達(dá)到63.73%的條件下，TFe品位達(dá)到60.33%，產(chǎn)率37.19%，可提取出回收率61.67%的鐵精粉，其能夠滿足市場(chǎng)產(chǎn)品要求，同時(shí)尾礦中TiO2也達(dá)到了富集，后續(xù)TiO2選別不需要二次磨礦，節(jié)約了磨礦成本。

圖1 選鐵、選鈦數(shù)質(zhì)量流程圖

2.2 選鈦工藝流程試驗(yàn)

2.2.1 強(qiáng)磁丟尾試驗(yàn)

選鐵尾礦作為選鈦原料，先經(jīng)強(qiáng)磁選丟尾，達(dá)到減少浮選入料，降低藥耗，降低過細(xì)粒級(jí)對(duì)浮選作業(yè)的影響，提高浮鈦分選效果的目的。試驗(yàn)采用φ600仿瓊式強(qiáng)磁選機(jī)，一次造別指標(biāo)結(jié)果如表4所示。

強(qiáng)磁選試驗(yàn)精尾礦多元素分析如表5所示。

對(duì)入選物料（選鐵尾礦）及產(chǎn)品進(jìn)行篩析，確定TiO2粒度分布情況，以改善入浮選物料的粒度組成，減少浮選過程中的礦泥干擾，篩析結(jié)果如表6所示。

由表6強(qiáng)磁尾礦篩析結(jié)果可知，經(jīng)強(qiáng)磁選作業(yè)后，TiO2主要損失于尾礦-0.043 mm級(jí)別，其產(chǎn)率為69.54%，TiO2品位為6.10%，達(dá)到了早拋尾、提高后續(xù)浮鈦分選效果的目的。

表3 一段磨礦不同粒度弱磁選試驗(yàn)結(jié)果

表4 選鈦尾礦強(qiáng)磁選別試驗(yàn)結(jié)果

2.2.2 浮選選鈦試驗(yàn)

表5 強(qiáng)磁選精、尾礦多元素分析結(jié)果

由表5可知，強(qiáng)磁精礦中硫的含量為0.058%，主要成分為黃鐵礦、黃銅礦等。為了減少硫?qū)ο乱徊竭x鈦?zhàn)鳂I(yè)的影響，在選鈦前進(jìn)行硫化物的浮選，其藥劑制度為硫酸（H2SO4）200 g/t，丁基黃藥600 g/t，2#油50 g/t，獲得硫粗精礦和鈦粗精礦；對(duì)鈦粗精礦用硫酸2.5 kg/t和草酸500 g/t作為調(diào)整劑，氧化石蠟皂5.5 kg/t作為捕獲劑，拋尾獲得鈦精礦Ⅰ；再用硫酸和草酸作為調(diào)整劑進(jìn)行閉路試驗(yàn)，適當(dāng)調(diào)整精選藥劑制度，最終浮鈦尾礦和鈦精礦的選別試驗(yàn)如表7所示。

表6 強(qiáng)磁選產(chǎn)品篩析及TiO2分布結(jié)果

表7 浮選鈦選別試驗(yàn)結(jié)果

由表7可知，經(jīng)過強(qiáng)磁選丟尾，硫化物先行浮選，減少了對(duì)后續(xù)選鈦的影響，調(diào)整用藥制度，獲得鈦精礦產(chǎn)率23.77%、TiO2品位47.04%、回收率53.23%。

最后，對(duì)精礦進(jìn)行多元素分析，結(jié)果如表8所示。

表8 最終精礦多元素分析結(jié)果表

最終獲得釩鐵精礦和鈦精礦兩種精礦產(chǎn)品，精分品質(zhì)較好。二氧化硅含量較低，S、P有害元素含量均極低。

3 結(jié)語

（1）本次試驗(yàn)的釩鈦磁鐵礦石中的金屬礦物以鈦磁鐵礦和鈦鐵礦為主，褐鐵礦、赤鐵礦和黃鐵礦為次，含有少量黃銅礦等；脈石礦物主要為斜長(zhǎng)石和輝石，此外還有少量閃石、橄欖石、磷灰石和尖晶石等。根據(jù)礦物的嵌布粒度特性，采用一次性磨礦-200目占63.73%進(jìn)行選別，大大減少了磨礦能耗和選別成本。

（2）首先采用濕法弱磁粗、精選得到產(chǎn)率37.19%，TFe品位60.33%的釩鐵精礦。其次對(duì)拋出的尾礦進(jìn)行強(qiáng)磁甩尾，得到產(chǎn)率為79.22%，TiO2品位21.24%的強(qiáng)磁精礦，減少了進(jìn)入浮選的入選量，避免礦泥對(duì)浮選的影響，節(jié)約了藥品用量。再對(duì)強(qiáng)磁精礦進(jìn)行閉路浮選，得到產(chǎn)率23.77%、TiO2品位47.04%的鈦精礦，對(duì)選別成本節(jié)約和功耗降低均有了明顯的效果。

（3）“一段磨礦—一粗一精選鐵—強(qiáng)磁—浮選選鈦工藝”是一種處理該類礦石的合理選別工藝，可使有用組分得到分離，獲得品質(zhì)較好的釩鐵精礦和鈦精礦產(chǎn)品，提高了資源利用率，并能促使礦山得到高效合理的開發(fā)利用。

1 王旭艷.礦石分選新技術(shù)新工藝與選礦過程控制檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及工藝設(shè)備選擇計(jì)算實(shí)用手冊(cè)[M].北京：中國(guó)知識(shí)出版社，2005.

2 張俊輝，張 淵.某低品位釩鈦磁鐵礦選鐵實(shí)驗(yàn)研究[J].金屬礦山，2008，（10）：60-63.

3 鐘永紅.淺析釩鈦磁鐵礦的選礦方法[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2010，2（2）：46-50.

4 王 勇.新疆某低品位釩鈦磁鐵礦選礦試驗(yàn)研究[J].四川冶金，2014，4（2）：29-32.

Study on Mineralization of Low Grade Vanadium Titanium Magnetite in Hami

Li Qinglu
(Zhengyuan Mining Company of Shandong Bureau of China Metallurgical Geology Burau, Jinan 250000, China)

The ore body of the ultra-low grade vanadium-titanium magnetite in Hami is a large-sized lens-like or regular vein, and the mine is a pagoda lattice ilmenite, tail vanadium-titanium magnetite and Qincheng ilmenite The As the main ore useful components for the titanium magnetite + ilmenite, the use of a single magnetic method can not be separated from the mineralization method, it is difficult to obtain qualified products.In this paper, the primary ore of the tail vanadiumtitanium magnetite ore is used as the beneficiation sample for mineral processing, and the beneficiation process using magnetic method and float method is proposed.The beneficiation process is practical, mineral processing costs and low energy consumption, improve resource utilization, help to obtain qualified products.

Weiya; vanadium-titanium magnetite; ilmenite; beneficiation

TD951

A

1008-9500(2017)10-0010-03

2017-08-23

李慶祿（1963-），男，山東濰坊人，高級(jí)工程師，從事采礦和選礦工作。

王淑賢，聯(lián)系電話：18796356598，Email：wsx800222@126.com