殘坡積型鈦鐵礦砂礦粗選工藝的研究解析

鄒建林，趙 鵬

（湖北省核工業地質局，湖北 孝感 432100）

云南省武定縣梅子箐鈦鐵砂礦資源豐富，在進行礦產資源開發過程中，要對礦產資源進行詳細分析，依據礦產資源情況，選擇合理粗選工藝，實現對鈦鐵礦砂的采選，這對于云南鈦工藝發展，以及滿足鈦鐵礦需求都具有現實意義。

1 礦區地質

礦區大地構造位置屬于揚子準地臺（一級）、康滇古隆起（二級），武定—易門隆褶區（三級）東緣。南北向的區域構造不但控制著震旦系及以后的地層分布，同時也控制著區內褶皺、斷裂及巖漿巖的展布[1-3]。

武定縣梅子箐鈦鐵砂礦區位于南北向（350°～0°）插甸—干河壓扭性平移—逆斷層（湯郎—易門大斷裂其中一段）以東，長嶺崗—夭鷹水庫斷層呈北東向（30°～40°）從該礦區西側通過，插甸—干河斷層、長嶺崗—夭鷹水庫斷層呈北東向（30°～40°）從該礦區西側通過，插甸—干河斷層、長嶺崗—夭鷹水庫斷層，組成“入”字形構造，是礦區各期巖漿、熱液活動的通道，老熊阱向斜位于礦區東部古柏—老熊阱一帶，該向斜西接長嶺崗—夭鷹水庫斷裂，東連礦區南東側麥良田背斜，為一軸面近于直立的對稱狀褶皺。礦區地質構造形態中等一復雜，華力西期淺成侵入的含鈦的輝綠輝長基性巖體（V4），是礦區的礦巖層。

2 礦體特征

梅子箐鈦鐵砂礦產于第四系含鈦輝綠輝長巖風化殼殘坡積層中，共圈定V1、V2、V3三條鈦鐵砂礦體。V1經139個鉆孔及19個淺井工程揭控，礦體面積0.36km2，V2經69個鉆孔及10個淺井工程揭控，礦體面積0.34km2，V3經133個鉆孔及11個淺井工程揭控，礦體面積0.79km2，礦區3條礦體平面上出露形態均不規則。由于礦體均為風化殼殘坡積層鈦鐵砂礦，因此各礦體頂板均直接裸露地表，礦體底板均凹凸不平，其凹凸形狀又不等同于地貌形態，山頂、微溝及緩坡地帶由于搬運作用較小，巖體風化深度較深，風化殼殘坡積層厚度大，礦體厚度大，礦體底板等高線與地形等高線相比更為寬緩，而坡度相對較大的地帶，由于搬運作用較強，巖體風化較淺，礦體厚度相對較小，因而礦體底板等高線與地形等高線更為接近。

礦體規模V1、V2、V3三個礦體均為中型，屬形態不規則、寬度變化穩定～不穩定，厚度變化穩定～較穩定、有用組分分布均勻的含鈦輝綠輝長巖風化殼殘坡積鈦鐵礦砂體[4]。

3 礦石質量

礦區紅土層、砂土層、淋濾層鈦鐵砂礦礦石金屬礦物：主要有鈦鐵礦、褐鐵礦、鈦磁鐵礦、金紅石及少量黃鐵礦。非金屬礦物有斜長石、輝石、角閃石、綠泥石及磷灰石、黑云母及鐵泥質粘土礦物組成。

礦石具它形-半自形粒狀結構、蝕變殘余結構、包含結構及碎裂狀結構；土狀構造、砂土狀構造及半砂土狀構造。

主元素單工程含礦率鈦鐵礦12.25kg/m3～158.30kg/m3，平均65.20kg/m3；共生金紅石2.68kg/m3～41.66kg/m3，平均13.58kg/m3；伴生鈦磁鐵礦2.23kg/m3～75.94kg/m3，平均35.90kg/m3；是選礦主要回收礦物。

區內采取的紅土礦層（V1-3H1）、砂土礦層（V1-3S1）、淋濾礦層（V1-3l1）采集化學全分析、光譜分析及選礦試驗樣中的多元素分析結果具有如下特點：

有害元素磷0.091%～0.31%、硫最大0.20%、砷含量1.56×10-6，9.42×10-6，平均值3.35×10-6，說明有害元素含量均較低，未超標。

其他稀有金屬元素鋯（Zr）、鈧（Sc）、鎳（Ni）、鈷（Co）含量值均較低，目前無利用價值。

4 鈦鐵礦砂礦粗選工藝

根據礦石性質，MX1、MX2、MX3開展了高梯度強磁、擦洗脫泥和螺旋溜槽三種工藝進行選鈦拋尾對比試驗，以及“高梯度強磁—分級搖床”工藝精選鈦的探索試驗，確定了“擦洗脫泥—弱磁選鐵—強磁選—分級搖床選鈦”聯合流程是適合礦石性質的選鈦、鐵。試驗結果如下：

（1）MX1擦洗脫泥—弱磁選鐵—強磁選—分級搖床選鈦聯合流程試驗結果：鐵精礦、鈦精礦、中礦1、中礦2、尾礦、原礦的產率分別為1.35%、4.01%、1.09%、0.30%、93.25%、100.00%；TFe的回收率分別為5.17%、0%、2.24%、0%、0%、100.00%；TiO2的回收率分別為6.12%、39.04%、6.61%、1.08%、47.15%、100.00%。

（2）MX2擦洗脫泥—弱磁選鐵—強磁選—分級搖床選鈦聯合流程試驗結果：鐵精礦、鈦精礦、中礦1、中礦2、尾礦、原礦的產率分別為2.37%、4.61%、1.87%、0.69%、90.46%、100.00%；TFe的回收率分別為8.96%、11.96%、4.26%、0%、0%、4.26%；TiO2的回收率分別為8.45%、43.82%、7.69%、3.07%、36.97%、100.00%。

（3）MX3擦洗脫泥—弱磁選鐵—強磁選—分級搖床選鈦聯合流程試驗結果：鐵精礦、鈦精礦、中礦1、中礦2、中礦3、尾礦、原礦的產率分別為1.72%、2.49%、0.91%、4.14%、8.05%、82.70%、100.00%；TFe的回收率分別為7.40%、7.78%、2.66%、6.22%、0%、0%、100.00%；TiO2的回收率分別為9.01%、28.29%、4.26%、7.25%、16.48%、34.70%、100.00%。

在較佳的分選條件下，MX1原礦經“擦洗脫泥—弱磁選—強磁選—分級搖床選鈦”聯合流程選別后，獲得鈦精礦產率4.61%、TiO246.58%、對全鈦回收率43.82%，對鈦鐵礦相回收率為80.37%；鐵精礦產率2.37%、TFe50.95%、對全鐵回收率8.96%、對磁性鐵回收率為94.32%的技術經濟指標。主元素鈦得到了較好的回收，伴生有益元素鐵也得到了較好的綜合回收利用[5]。

在較佳的分選條件下，MX2原礦經“擦洗脫泥—弱磁選—強磁選—分級搖床選鈦”聯合流程選別后，獲得鈦精礦產率4.61%、TiO246.58%、對全鈦回收率43.82%，對鈦鐵礦相回收率為80.37%；鐵精礦產率2.37%、TFe50.95%、對全鐵回收率8.96%、對磁性鐵回收率為94.32%的技術經濟指標。主元素鈦得到了較好的回收，伴生有益元素鐵也得到了較好的綜合回收利用。MX1原礦入選品位TiO25.07%、TFe13.39%，含P0.12%、CaO0.36%、MgO0.70%；MX2原 礦 入 選 品 位TiO25.16%、TFe13.52%，含P0.20%、CaO1.49%、MgO1.69%；MX3原 礦 入 選 品 位TiO24.00%、TFe10.56%，含P0.26%、CaO6.07%、MgO3.49%。

在進行鈦鐵礦砂礦粗選過程中，要對礦區資源情況進行詳細分析，針對具體情況，最終選擇一種合理的粗選工藝，完成采選作業。

5 結語

礦樣采用的為殘坡積砂礦，礦石中的鈦鐵礦是一種具有較高回收價值的礦產資源。由于，鈦鐵礦回收難度較大，因此，在實際回收期間，要對粗選工藝進行詳細分析，最終制定出一種合理采選工藝，完成相應采選作業，為人們提供豐富鈦鐵礦，滿足應用需求[6]。