陜西某選鐵尾礦中鈦資源綜合回收試驗研究

黃曉毅，楊平偉，楊超群，羅小新，范予晨

（陜西冶金設計研究院有限公司，陜西 西安 710032）

近年來，隨著我國循環經濟促進法的實施，鐵礦選別之后的尾礦綜合利用水平不斷提高，主要集中在尾礦有價成分再回收和制作建筑材料兩個方面[1，2]。陜西某鐵礦采用階段磨礦階段選別的工藝流程回收了磁鐵礦，選別工藝為一段磨礦細度為-200目占55%，螺旋分級機分級，一次粗選，一次精選；精礦進入二段磨礦，磨礦細度為-200 目占80%，兩次精選，獲得鐵精礦。通過對各階段的磁選尾礦進行化學分析，可知該尾礦中鈦含量較高，具有綜合回收利用價值。選鐵尾礦中鈦礦物的選別一般比較困難，趙文迪等[3]通過分析大量文獻資料，認為聯合工藝比單一的選別工藝更有效。張松等[4]認為組合藥劑存在協同效應，選別效果更好。謝其春等[5]在攀枝花白馬礦區針對低品位鈦鐵礦采用“原礦分級-強磁-重選-強磁-浮選”工藝取得良好選別指標。本文在前人的研究基礎上，采用重選、磁選、浮選等工藝，研究了陜西某選鐵尾礦中鈦資源的綜合回收利用。

圖1 選鐵尾礦中鈦鐵礦粒度分布曲線

1 試樣性質

陜西某選鐵尾礦中金屬礦物主要有鈦鐵礦、鈦磁鐵礦、少量的黃鐵礦和磁黃鐵礦以及微量的褐鐵礦，占礦物總量的29.1%。脈石礦物主要為斜長石、透輝石、角閃石。

該選鐵尾礦多元素化學分析結果見表1，物相分析結果見表2。

表1 多元素化學分析結果

表2 物相分析結果

由表1、表2 可知，選鐵尾礦中鈦元素主要賦存于鈦鐵礦中，占有率達72.71%，是綜合回收的主要目的礦物。

該選鐵尾礦中鈦鐵礦、鈦磁鐵礦的粒度分布曲線見圖1、圖2 所示。

圖2 選鐵尾礦中鈦磁鐵礦粒度分布曲線

從圖1、圖2 可知，鈦鐵礦的粒度較均勻，主要粒度范圍在0.02mm～0.16mm，屬細粒較均勻嵌布類型；而鈦磁鐵礦粒度較細，各粒級含量差別不大，多小于0.074mm。

2 試驗結果與討論

根據工藝礦物學研究結果，試驗研究主要進行了高梯度強磁選拋尾試驗、螺旋溜槽重選拋尾試驗、精選浮選工藝以及浮選藥劑試驗。

2.1 高梯度強磁選拋尾試驗

利用礦物的磁特性進行拋尾，對原料進行強磁選拋尾試驗，試驗流程見圖3，試驗結果見表3。

圖3 原料強磁選拋尾試驗流程

表3 原料強磁選拋尾試驗結果

2.2 螺旋溜槽拋尾試驗

利用礦物的比重特性進行拋尾，對原料進行螺旋溜槽拋尾試驗，試驗流程見圖4，試驗結果見表4 所示。

圖4 原料螺旋溜槽拋尾試驗流程圖

表4 原料螺旋溜槽試驗結果

通過試驗結果的對比，可以看出，高梯度強磁選工藝可達到粗選拋尾的目的，且品位、回收率較理想。

2.3 強磁選不同場強拋尾試驗研究

針對強磁選拋尾流程，試驗了1400Oe、2700Oe、3600Oe、4600Oe 不同磁場強度，試驗結果見圖5 所示。

圖5 不同場強磁選試驗結果

從表可知，隨著磁場強度的增加，精礦品位降低，但回收率增加，綜合考慮確定磁場強度為1400Oe，可達到粗選的目的，且回收率達到82.16%。

2.4 浮選試驗

鈦浮選試驗主要進行了浮選工藝流程、浮選藥劑種類及用量試驗。試驗最終確定的工藝流程為：一次粗選、二次掃選、三次精選。試驗流圖見圖6，試驗結果見表5。

圖6 鈦浮選工藝試驗流程圖

表5 鈦浮選試驗結果

試驗結果表明，強磁拋尾后進行浮選作業，采用一次粗選、二次掃選、三次精選的浮選工藝流程，可以獲得鈦品位46.22%，作業回收率64.22%，總回收率35.86%的鈦精礦。

3 結論

（1）通過對陜西某鐵礦選別尾礦賦存鈦元素的回收研究可知，回收目的礦物為鈦鐵礦，含鈦礦物的主要粒度范圍在0.02mm～0.16mm，屬細粒較均勻嵌布類型。

（2）強磁拋尾和重選拋尾效果均較好，但重選設備螺旋溜槽單臺設備處理量小，占地面積大，因此優先考慮強磁拋尾。

（3）選鐵尾礦經強磁拋廢后進行浮選提質，可以獲得鈦品位46.22%，作業回收率64.22%，總回收率35.86%的鈦精礦。