某鈦鐵礦石選礦流程優(yōu)化研究

江 濤 古 彥 李廷偉 王維清

（1.川威集團礦業(yè)總公司；2.西南科技大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院）

我國鈦鐵礦資源豐富，主要分布在四川、云南、黑龍江及河北等地［1］。目前，一般采用階磨階選工藝回收鈦鐵礦中鈦磁鐵礦，再通過強磁選+浮選工藝回收鈦鐵礦［2-15］。

攀枝花某釩鈦磁鐵礦選廠在回收鈦鐵礦過程中，采用高頻振動篩分級，用于控制有用礦物過磨等。高頻振動篩篩孔大小非常重要，篩孔過小，浮選給礦粒度太細，次生泥含量大，精礦品位難以提高；篩孔過大，浮選給礦粒度太粗，不利于粗粒級有用礦物回收，浮選尾礦鈦含量較高［16-17］。針對這一問題，開展了選礦流程的優(yōu)化研究。

1 調(diào)整高頻振動篩篩孔尺寸

選廠鈦鐵礦回收流程：現(xiàn)場選鐵尾礦經(jīng)一段強磁粗選拋尾，粗精礦閉路再磨（高頻振動篩檢查分級），篩下二段強磁精選，二段強磁選精礦即為浮鈦給礦，浮選采用1 粗2 掃3 精、中礦順序返回閉路流程，獲得鈦精礦產(chǎn)品。

前期選礦生產(chǎn)采用孔寬0.18 mm 的高頻振動篩進行篩分，該流程浮選給礦、浮選精礦和浮選尾礦篩析結(jié)果見表1。

從表1 可以看出，浮選給礦-0.074 mm59.81%，粒度越細TiO2品位越高；精礦-0.074 mm79.00%，粒度越細TiO2品位越低；給礦-0.043 mm 僅25.53%，而精礦-0.043 mm 高達41.81%，精礦中的這個粒級TiO2品位較低（45.29%），從而導(dǎo)致浮選精礦TiO2品位低于46.50%。要想獲得更高品位的鈦精礦，應(yīng)控制細粒級產(chǎn)率。

為了減少細粒級產(chǎn)率，將二段強磁選前的高頻振動篩篩孔寬由0.18 mm 改成0.40 mm，試驗結(jié)果見表2。

從表2可以看出，改造后給礦+0.10 mm 粒級產(chǎn)率由改造前的22.93%提升至28.83%，增加了5.90 個百分點；-0.043 mm 粒級產(chǎn)率由改造前25.53%降低至23.90%，降低了1.63 個百分點，但浮選精礦TiO2品位由改造前的46.15%提升至46.55%，提升了0.40 個百分點，達到了產(chǎn)品質(zhì)量要求。但浮選尾礦TiO2品位由改造前的4.32%提高至4.87%，浮選尾礦TiO2品位有明顯提高，特別是+0.10 mm 粒級產(chǎn)率由改造前的26.85%提升至37.41%，提升了10.56 個百分點，進一步的計算表明，該粒級TiO2品位由改造前的5.48%提升至6.88%，這是導(dǎo)致尾礦TiO2品位較高的主要原因。

結(jié)合表1、表2 可以看出，篩孔尺寸調(diào)整后精礦TiO2回收率下降了2 個百分點，因此必須有相應(yīng)的配套措施加以控制。

2 浮選尾礦再選試驗

2.1 螺旋溜槽重選試驗

為了降低浮選尾礦TiO2品位，提高資源的綜合利用率，首先對浮選尾礦進行了重選回收鈦試驗，試驗設(shè)備為實驗室單槽螺旋溜槽（槽寬160 mm），給礦濃度10%、給礦量5.4 L/min，溜槽出口分礦閥位置試驗結(jié)果見表3，分礦閥距內(nèi)緣距離30 mm 時的產(chǎn)品篩析結(jié)果見表4。

從表3 可知，隨著分礦閥距內(nèi)緣距離的縮小，精礦TiO2品位上升、回收率下降。分礦閥距內(nèi)緣距離為30 mm 時，精礦TiO2品位為9.35%、回收率為38.40%，接近選廠一段強磁選給礦TiO2品位，尾礦TiO2品位3.75%，較浮選尾礦降低了1.12 個百分點。如再縮小分礦閥距內(nèi)緣距離，將導(dǎo)致精礦產(chǎn)率過低、回收率進一步下降，因而確定分礦閥距內(nèi)緣距離30 mm。

從表4 可知，重選精礦細粒級TiO2品位提升幅度很小，說明重選對細粒級分級效果較差；精礦+0.10 mm 粒級TiO2品位達17.19%，較給礦對應(yīng)粒級提升10.31個百分點，遠高于尾礦對應(yīng)粒級的4.13%。

2.2 強磁選試驗

螺旋溜槽精礦強磁選試驗分為直接強磁選試驗和球磨機擦磨后強磁選試驗，試驗設(shè)備為SLon-100型強磁選機。

2.2.1 直接強磁選試驗

直接強磁選試驗固定給礦濃度10%，給礦量5.4 L/min，磁場強度試驗結(jié)果見表5。

從表5 可知，隨著磁場強度的增大，強磁選精礦TiO2品位下降、回收率上升；磁場強度238.85 kA/m時，強磁選精礦TiO2品位15.82%，達到了現(xiàn)場一段強磁選精礦TiO2品位，TiO2作業(yè)回收率達76.21%。

2.2.2 擦磨后強磁選試驗

擦磨產(chǎn)品強磁選試驗固定給礦濃度10%，給礦量5.4 L/min，擦磨后強磁選試驗結(jié)果見表6，磁場強度238.85 kA/m時的產(chǎn)品篩析結(jié)果見表7。

從表6 可知，與未擦磨情況下相比，相同磁場強度下的精礦TiO2品位更高，擦磨更有利于獲得高品位鈦精礦。

從表7可知，擦磨后強磁選給礦+0.10 mm 粒級產(chǎn)率18.75%，較不擦磨時的30.31%顯著下降；-0.043 mm 粒級產(chǎn)率由不擦磨時的8.43%提高至24.62%；強磁選精礦TiO2主要富集在+0.074 mm 粒級，這部分礦物比較利于浮選；強磁選尾礦各粒級TiO2品位較給礦降幅比較大。

2.3 螺旋溜槽重選—強磁選開路全流程試驗

螺旋溜槽重選—強磁選開路全流程試驗采用1次螺旋溜槽重選（分礦閥距內(nèi)緣距離為30 mm）—擦磨—1次強磁選（238.85 kA/m）流程，試驗結(jié)果見表8。

從表8 可知，現(xiàn)場浮選尾礦采用1 次螺旋溜槽重選（分礦閥距內(nèi)緣距離為30 mm）—擦磨—1次強磁選（238.85 kA/m）流程處理，獲得了作業(yè)產(chǎn)率8.27%、TiO2品位和作業(yè)回收率分別為17.16%和29.13%的強磁選精礦，精礦品位達到現(xiàn)場一段強磁選精礦品位，重選尾礦和強磁選尾礦TiO2品位都較低。

3 結(jié)論

（1）攀枝花某釩鈦磁鐵礦選廠采用2段強磁選—浮選工藝回收鈦鐵礦，在將高頻振動篩篩孔寬由0.18 mm優(yōu)化至0.40 mm 后，浮選精礦TiO2品位由46.15%提升至46.55%，浮選尾礦TiO2品位由4.32%提高至4.87%，精礦TiO2回收率下降了2個百分點。

（2）為了解決鈦流失問題，對浮選尾礦進行了鈦回收試驗，最終采用1 次螺旋溜槽重選（分礦閥距內(nèi)緣距離為30 mm）—擦磨—1 次強磁選（238.85 kA/m）流程處理，獲得了作業(yè)產(chǎn)率8.27%、TiO2品位和作業(yè)回收率分別為17.16%和29.13%的強磁選精礦，精礦品位達到現(xiàn)場一段強磁選精礦品位。

（3）現(xiàn)場工藝優(yōu)化改造后，精礦品位和資源利用率得到提高，不僅企業(yè)獲得了較好的經(jīng)濟效益，而且取得了較好的社會效益。