陕西某低品位钒钛磁铁矿选矿试验

胡 俊 钱枝花 许金越

(赣州金环磁选设备有限公司)

陕西某低品位钒钛磁铁矿选矿试验

胡 俊 钱枝花 许金越

(赣州金环磁选设备有限公司)

针对陕西某低品位钒钛磁铁矿进行了选矿工艺试验，试验采用弱磁选机和大颗粒型SLon立环脉动高梯度磁选机相结合的选别工艺，预先抛除部分合格尾矿，可以在-6 mm给矿下预先抛掉20.18%的最终尾矿，既节省了基建投资和磨矿成本，又提高了钛磁选作业入浮选品位，最终试验取得了产率为12.59%、铁品位为55.09%、铁回收率为48.67%的铁精矿，产率为23.28%、TiO2品位为13.25%、TiO2回收率为74.87%的钛中矿。

钒钛磁铁矿 大颗粒型SLon高梯度磁选机 磁选

钒钛磁铁矿选矿的主要目的是将矿石中的有价矿物按其不同性质，分选成各类产品，具体的回收方法一般是先采用磁选的方法分选以钛磁铁矿为主要回收对象的钒钛磁铁精矿，然后再采用浮选、重选—电选、强磁选—电选或强磁选(重选)—浮选的方法从尾矿中回收钛铁矿、得到钛铁矿精矿。在实际生产中由于钒钛磁铁矿资源成矿条件不同，矿石性质各异，其回收的侧重点也不尽相同。对于以钛磁铁矿为主要矿物的钒钛磁铁矿资源，主要回收其中的磁铁矿和钛铁矿。

陕西某钛铁矿中主要可回收元素为磁铁矿和钛铁矿及部分赤褐铁矿，根据矿石性质特点，确定先用滚筒式弱磁选机选别，然后再用大颗粒型高梯度磁选机选别滚筒式磁选机的尾矿，主要考虑滚筒式弱磁选机、大颗粒型SLon立环脉动高梯度磁选机粗粒抛尾的效果，最终得到铁精矿和进入浮选所需的强磁选钛中矿，为实际生产提供技术上可行的选矿方案，充分开发利用该矿石资源[1-2]。

1 矿石性质

陕西某钒钛磁铁矿石新鲜面在肉眼下多呈深灰色—灰黑色，具稀疏—星散浸染状构造。经镜下鉴定、X射线衍射分析和扫描电镜分析综合研究查明，矿石中金属矿物主要是钛磁铁矿和钛铁矿，次为假象赤铁矿和褐铁矿；金属硫化物以黄铁矿为主，偶见黄铜矿和磁黄铁矿；脉石矿物以斜长石和角闪石居多，次为辉石、绿泥石、黑云母、绢云母、滑石和榍石，其他微量矿物包括磷灰石、镁铝尖晶石、黝帘石、独居石、金红石和锆石等。对原矿进行化学多元素及铁物相分析，其结果见表1、表2，为查明原矿中铁与钛的分布关系及其嵌布特征，对原矿进行了粒度分析，其结果见表3[3]。

表1 原矿化学多元素分析结果 %

元素TFeTiO2V2O5CaOMgOAl2O3SiO2含量14.284.090.1111.515.786.5131.70

表2 原矿铁物相分析结果

%

表3 原矿粒度分析结果

由表1～表3可知，原矿铁品位为14.28%，TiO2品位为4.09%，粒度为-6mm，其中铁主要以磁性铁和钛铁矿的形式存在，占74.51%；赤褐铁矿之铁含量相对较少，占8.67%；硅酸铁占16.82%，这部分铁不能回收；粒度分析结果表明，二氧化钛和铁嵌布粒度均匀，各粒级产品中铁及钛品位相差不大。

2 试验研究

2.1 粗选磁场强度试验

优先采用弱磁选机选出强磁性矿物，磁选尾矿再采用高梯度磁选机进行选别。为确定最佳磁选机磁场强度，采用CTS-400型磁选机，改变磁场强度进行试验，试验流程和结果见图1和表4。

图1 磁粗选磁场强度试验流程

表4 粗选磁场强度试验结果

由表4可知，随磁场强度的增加，精矿产率增大，精矿铁品位降低，回收率增大；考虑到后续作业采用大颗粒型SLon立环脉动高梯度强磁选机粗粒抛尾，尽可能除去其中的强磁性矿物，确定粗选磁场强度为127.39kA/m，并在此磁场强度下进行后续试验。

2.2 精选条件试验

原矿经过127.39kA/m磁选机磁选后，获得了精矿铁品位为23.16%的粗选精矿，为进一步提高精矿铁品位，将粗选精矿磨至-0.125mm后再用滚筒式弱磁选机进一步精选。 试验流程和结果分别见图2和表5。

由表5可知，随着磁场强度的增加，精矿产率增大，铁品位降低，铁回收率增大；考虑到后续作业，确定粗选磁场强度为127.39kA/m，并在此磁场强度下进行后续试验。

图2 磁粗选磁场强度试验流程

表5 磁粗选磁场强度试验结果

2.3 大颗粒型SLon高梯度磁选机粗粒抛尾试验

从上述试验结果来看，通过滚筒式弱磁选机选出强磁性矿物，所得强磁性矿物铁品位能达到23%以上且回收率可达65%，尾矿铁品位在10.0%左右，采用大颗粒型SLon高梯度磁选机加强对尾矿中弱磁性矿物和钛铁矿的回收，其试验结果见表6[4]。

表6 大颗粒型SLon高梯度磁选机粗粒抛尾试验结果

由表6可知，弱磁性矿物在通过大颗粒型SLon高梯度磁选机选别后，强磁选尾矿TiO2品位能控制在1.20%，强磁选段TiO2回收率达到88.02%；由于这部分强磁尾矿TiO2品位能控制在1.20%，所以对整个原矿来看其尾矿TiO2回收率损失很小，可以抛掉相当于原矿产率为20.18%的废石；这部分矿物可以直接进入尾矿库，以后的流程中不对这部分废石进行磨矿，这样可以减少约20%的磨矿费用。

2.4 强磁粗精矿精选试验

大颗粒型SLon粗粒抛尾试验的强磁粗选精矿磨至-0.125 mm后，再用滚筒式弱磁选机(磁场强度127.38 kA/m)进行选铁试验，所得试验结果见表7。

由表7可知，强磁粗选精矿经过127.38 kA/m滚筒式弱磁选机选别后，其选别效果较好，能将96%以上的强磁性矿物除去，为后续SLon立环脉动高梯度选别提供条件。

表7 强磁选粗精矿精选试验 %

产品名称产率品位FeTiO2回收率FeTiO2精选精矿3.0651.285.1014.253.51精选尾矿96.949.734.4585.7596.49原矿100.0010.504.47100.00100.00

2.5 钛铁矿磁选试验

弱磁选及强磁选精选尾矿合并将选铁试验所得尾矿、1段弱磁选铁精选尾矿混合进行2段SLon强磁机选钛，2次精选作业能将TiO2品位从4.75%提高至13.25%，作业回收率为72.91%，为提高钛铁矿品位，所得磁选精矿即钛中矿送浮选作业进一步富集。

2.6 综合条件试验

在上述试验所得最佳条件的基础上进行全流程试验，工艺流程见图3，试验结果见表8。

图3 综合条件试验流程

3 结 语

(1)陕西某低品位钒钛磁铁矿铁品位为14.28%，TiO2含量为4.09%，属低品位钒钛磁铁矿，其中的铁主要以磁性铁和钛铁矿的形式存在，TiO2和铁嵌布粒度均匀，各粒级产品中铁及钛品位相差不大。

表8 综合条件试验结果 %

产品名称产率品位FeTiO2回收率FeTiO2磁精矿12.5955.095.5148.6716.84钛中矿23.2820.4113.2533.3474.87总尾矿64.134.000.5317.998.29原矿100.0014.254.12100.00100.00

(2)试验采用弱磁选机和大颗粒型SLon立环脉动高梯度磁选机预先抛尾作业，在-6mm给矿下预先抛掉20.18%的废石，减少后续磨矿基建投资和磨矿成本，可为后续的球磨设备投资、生产中磨矿成本方面减少30%以上，取得了极大的经济效益，并提高了选钛作业钛入浮选品位；最终获得了产率为12.59%、铁品位为55.09%、铁回收率为48.67%的铁精矿，产率为23.28%、TiO2品位为13.25%、回收率为74.87%的钛中矿，若要提高TiO2品位，钛中矿需送浮选作业进一步富集。

(3)通过粗颗粒的预先抛尾，极大地减少了后续流程中的含泥量，原矿中泥经大颗粒型SLon立环脉动高梯度磁选机选别后进入强磁尾矿中，强磁精矿中的含泥量非常少，含泥量的减少对后续选别流程是非常有利的，为取得良好的选矿指标提供了有利条件。

[1] 熊大和.SLon型磁选机在齐大山选矿厂的应用[J].金属矿山，2002(4):42-44.

[2]XiongDahe.Slonmagneticseparatorappliedtoupgradingtheironconnentrate[J].PhysicalSeparationinScienceandEngineering，2003(5)：63-69.

[3] 陈江安，饶宇欢.Slon磁选机分选攀钢铁矿的工艺试验[J].矿业快报，2003(9):18-22.

[4] 黄思捷，叶志勇，游蔓莉.陕西某钛铁矿选矿试验[J].金属矿山，2012(9)：25-27.

2014-12-29)

胡 俊(1983—)，男，工程师，341000 江西省赣州市沙河工业园。