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1、各位领导、专家好！,某内陆砂矿钛铁矿选矿工艺研究,2012.7.8,杨玉珠,一、前言,汇报内容,二、矿石性质,三、选矿试验研究,四、讨论,一、前言,钛广泛应用于工业生产、现代国防及日常生活中，其原料的生产得到了相当的重视，钛铁矿作为钛资源的主要来源，加强对其选别回收是提高钛原料生产能力的关键。在自然界中,钛铁矿作为伴生矿物见于火成岩和变质岩中,也可形成砂矿。主要分布于加拿大、挪威、南非、澳大利亚、美国、印度、中国、原苏联、斯里兰卡、巴西、芬兰等国。我国的钛铁矿资源十分丰富,遍布20 个省区,既有岩矿,也有砂矿,其中,岩矿占大部分。岩矿主要分布在四川攀西地区和河北承德地区,如中国四川攀枝花铁矿中
2、,钛铁矿分布于磁铁矿颗粒之间或裂理中,并形成了大型矿床。砂矿主要分布在广东、广西和海南沿海一带。此外,还有一种介于上述两者之间的内陆砂矿,分布在云南地区。云南砂钛矿资源主要分布在滇中、滇南及滇西地区。国外对原生矿石选矿常采用重选、磁选、浮选、电选等各种方法。处理钛铁矿磁铁矿类型的矿石原则是尽可能粗粒抛尾，然后磨矿磁选，选出钛铁精矿，处理细粒嵌布的的矿石一般不采用重选，而采用磁-浮联合流程，对粗粒嵌布不均匀的矿石则采用磁-重-浮联合流程。目前国内用于钛铁矿的选矿方法主要有：重选法、浮选法、磁选法和联合分选法。原生钛铁矿由于矿物组成复杂，各矿物间共生密切，较之海滨砂钛铁矿，其分选流程要复杂得多，根
3、据矿石性质的不同主要采用以下的分选工艺流程：重选一磁选流程、重选流程、重选一强磁选一电选流程等，而细粒钛铁矿通常采用浮选流程。对于砂钛矿（无论是海滨砂矿或是内陆砂矿）的选矿，一般都分粗选和精选两个阶段进行。粗选一般采用处理量大、回收率高的选矿工艺与设备，而精选则根据有价矿物的种类与特性，采用不同方法分离及提纯，重选（摇床或螺旋选矿机）、磁选（强磁选设备）、电选、浮选均在研究与应用之列。我们在对云南某内陆砂矿型的钛铁矿进行选矿试验研究时，进行了多种试验方案、多种试验流程的对比，最后采用“粗磨强磁抛尾摇床精选摇床中矿再磨再选”的试验流程，获得了较好的选矿指标。,二、矿石性质,矿石性质简介,矿石性质
4、,原矿的主要化学成分及物相分析,原矿的矿物成分及赋存状态,原矿主要化学成分分析结果(),原矿物相分析结果,2.1 原矿的主要化学成分及物相分析,原矿中钛（TiO2）主要赋存在钛铁矿、锐钛矿及脉石矿物中，少量存在于钛磁铁矿中,2.2 原矿的矿物成分及赋存状态,矿石矿物成分、嵌布粒度和含量,2.2原矿的矿物成分及赋存状态,钛在各主要矿物中的分配率,对矿样进行了比较详细的物质组成研究，查明了原矿中主要的有用钛矿物为钛铁矿，主要的铁矿物为钛磁铁矿；脉石矿物主要为蒙脱石、斜长石、钾长石、辉石和石英等。查明了矿石中矿物组成、结构特点、以及钛的赋存状态。原矿中的钛主要以独立矿物的形式赋存在钛磁铁矿和钛铁矿中
5、，分配率分别占6.43%和56.50%，此外，钛部分以独立矿物形式赋存在锐钛矿中，占10.37%，但由于这部分锐钛矿属于土状微晶状的集合体，磨矿过程中容易泥化，选矿时很难回收。其他以类质同象形式赋存在硅酸盐矿物中钛占26.70%。也就是说，如果钛铁矿能全部回收的话，钛最高回收率为56.50%。单矿物钛铁矿含TiO2 47.64%、钛磁铁矿含Fe 56.35%，对提高选矿钛、铁精矿品位不利。目的矿物钛铁矿、钛磁铁矿嵌布粒度较细，与脉石的连生的关系复杂，在常规的磨矿细度条件下，单体解离不彻底，对提高钛、铁精矿品位和回收率均有较大的负面影响。,三、选矿试验研究,试验研究内容,研究内容,全浮选工艺试验
6、,强磁抛尾重选工艺试验,强磁抛尾浮选工艺试验,3.1全浮选工艺试验,全浮选工艺试验流程图,全浮工艺试验结果,3.1全浮选工艺试验,从试验结果可看出，磨矿细度已达80%-200目，虽然经过五次精选，但精矿品位不高且回收率也不高，说明微细粒不均匀嵌布的钛铁矿石，由于矿石在磨得较细的粒度下仍有大量连生体存在，捕收剂会将其捕收到精矿中而不易提高精矿品位，浮选工艺不宜处理该矿石。,3.2强磁选抛尾浮选工艺试验,强磁选抛尾全浮选工艺试验流程图,矿石中的目的矿物钛铁矿、钛磁铁矿嵌布粒度较细，与脉石的连生的关系复杂，因此我们对原矿先采用弱磁选除铁强磁选抛尾得到钛粗精矿，对其细磨后进行浮选，试验流程见图。,强磁
7、选抛尾全浮工艺试验结果,3.2强磁选抛尾全浮选工艺试验,从试验结果看出，强磁选抛尾后浮选，虽然精矿品位提高到了39%，但回收率太低，强磁选抛尾后浮选的工艺流程也不宜处理该矿石。,3.3强磁选抛尾重选工艺试验,内陆砂钛矿的选矿，一般采用粗选抛尾、粗精矿再精选的工艺流程，这一工艺的优点是可以选用处理量大、回收率高的选矿设备进行粗选，丢弃大量尾矿后，再对少量的粗精矿进行精选，获得优质精矿，并回收伴生的其它有价矿物（铁矿物）。我们对这一微细粒嵌布的矿石，也按这一原则工艺（图1）进行了深入研究。,强磁选抛尾重选工艺试验原则工艺流程图,3.3强磁选抛尾重选工艺试验,可以看出，由于钛、铁矿物嵌布粒度细，只有
8、磨细至60%-200目（相当于0.2mm）以下，才可以抛出50%以上的尾矿。尾矿抛出率是随入选粒度细而急剧增加，而尾矿的品位却波动不大。矿物的嵌布粒度决定了粗选抛尾的入选粒度，这类细粒嵌布的矿石，无法实现很粗粒度下的抛尾,入选粒度与抛尾指标的关系,抛尾粒度的研究：采用强磁选作为粗选作业，进行了不同入选粒度下的磁选试验,3.3强磁选抛尾重选工艺试验,可以看出，采用强磁选抛尾，粗精矿中钛的回收率要比用螺旋溜槽抛尾高得多。究其原因，是螺旋溜槽对细粒级的选别效果差的缘故，表中列出了各个级别用螺旋溜槽粗选的结果：矿石被磨细后，矿石中的易磨矿物（蒙脱石、滑石等）急剧泥化，-37m钛品位很低，螺旋溜槽对这一
9、部分极细的物料选别效果差，-37m选别出的粗精矿品位及回收率低，说明螺旋溜槽不适合用来选别细磨后的矿石。,不同工艺抛尾效果的对比,抛尾工艺的选择：钛矿物和铁矿物的比重和磁性均比脉石矿物高，可利用重选和磁选工艺进行粗选抛尾；因此，对重选设备螺旋溜槽和磁选设备强磁选矿机80%-200目的入选粒度下进行了抛尾效果的对比，结果列在表中。,各个级别用螺旋流程粗选的结果,3.3强磁选抛尾重选工艺试验,粗精矿精选工艺的研究 由于粗选已经磨得比较细（80%-200目），粗精矿中钛矿物的单体解离度已达60%（显微镜下测定结果），可以直接精选，先将已经解离的铁、钛矿物分选成为精矿。至于精选工艺，则取决于粗精矿的矿
10、物组成及其嵌布特性。采用磁选作为粗选工艺所获得的粗精矿，里面除了铁、钛矿物的单体与连生体之外，还有一些具有弱磁性的脉石矿物辉石和云母等，它们的比重要比铁、钛矿物小一些，因此，可以采用重选方法使之分离。常用的重选工艺是摇床与螺旋溜槽，对此，我们进行了试验比较,3.3强磁选抛尾重选工艺试验,对强磁选得到的粗精矿，分级（分为+74m,7437m，-37m）后分别进行摇床精选一次或螺旋溜槽精选三次，其对比指标列在表中 可以看出，螺旋溜槽精选的效果不好，既难以获得合格的钛精矿，回收率也比摇床进行要低。这主要是由于螺旋溜槽的分选精度比摇床差，虽然精选了三次，仍然没有使品位超过40%，显然，螺旋溜槽工艺是不
11、适合用于精选的。同时，还应看到，精选时产出的中矿量（无论是产率或回收率）是比较大的，必须对中矿的处理工艺进行细致的研究,不同精选工艺选别指标对比,精选工艺的选择,3.3强磁选抛尾重选工艺试验,从表中的结果可以看出，除开矿泥中损失的钛，钛在精矿中的精选回收率已接近50%，也就是绝大部分单体解离的钛矿物已被回收，而留在中矿里的钛矿物绝大部分为连生体，直接将中矿上摇床分选，分离不出精矿带，所以，要从中选出合格精矿，必须进一步磨细，而不能将中矿直接返回重选流程或直接再选，考虑到生产上实用，我们将中矿一次磨细至-37m，进行再选，可获得TiO2品位为40.10%，对原矿回收率为4.60%的钛精矿，中矿再
12、处理是有效的。对于再选工艺，也对强磁选和摇床重选作过试验对比，同时由于中矿里面仍富集有较多的磁性脉石矿物，采用强磁选再选，即使再加上一次精选，精矿TiO2品位也只能达到36%左右，不能代替重选。,中矿再处理的研究,3.3强磁选抛尾重选工艺试验,通过多种方案的研究对比，得到如图所示的合理工艺流程,3.3.3合理工艺方案的确定,3.3强磁选抛尾重选工艺试验,矿石品位越高，选别指标越好。可以认为，这种沉积（陆相）砂钛矿，中心部分沉积的钛矿物，粒度相对较粗，连生体较少，可选性就好得多，以致造成选别指标相差悬殊。,采用上述流程，对该地区不同品位的矿石进行选别，获得的指标列在下表中,不同原矿品位的矿样选别指标对比,四、讨论,讨论,请予批评指正 谢谢！,
