云南半风化钛矿选矿工艺研究优化实现

摘要：滇中某钛矿体下层的半风化钛资源，采用现有的生产工艺无法有效回收。为此，进行了选矿试验。通过工艺矿物学研究，发现矿石中主要含钛矿物为钛磁铁矿和钛铁矿。针对原矿粗嵌粒的特点，研究了实验室选矿预处理工艺。最后，采用弱磁-强磁粗尾矿、粗精矿分级、振动台重选-再选矿工艺流程对矿样进行处理，选矿指标良好，为资源的开发利用提供了技术支持。

关键词：半风化钛矿;预处理;重选;分级

地球中钛的含量约为0.62%，在已发现的元素中居第九位，但可供开发利用的钛矿物种类很少，主要是金红石和钛铁矿。目前，我国钛铁矿的选矿方法主要有磁选、重选、浮选和联合选矿。从几家选矿厂的实践经验来看，国内钛资源大多采用联合开采

它通常分为两个阶段：粗选和精选。粗选阶段，一般采用处理量大、回收率高的选矿工艺，主要是丢弃大量的泥矸石，预富集钛矿物;在选矿阶段，粗选得到的粗精矿主要经过分离提纯，得到高质量的产品。云南钛资源主要集中在滇中、滇西、滇南，滇中钛资源储量最大。滇中某选钛厂生产原料为风化良好的钛资源，矿面厚度3～5m。对于下层半风化钛资源，现有的生产工艺不能有效回收钛矿物。为此，开展选矿试验研究，考察半风化钛矿石资源的可选性，寻求合理的工艺流程，为资源的开发利用和资源的充分利用提供理论依据。针对滇中某半风化砂钛矿粗粒径的特点，对其选矿工艺进行了研究。由于脉石矿物与含钛矿物的比磁系数和比重相差较大，矿样采用弱磁强磁粗尾、粗精矿分级、振动筛重选工艺流程处理，选矿指标较好，为废弃资源的开发利用提供技術支持。

1原矿性质考查

1.1原矿化学多元素分析

对原矿进行了化学多元素分析，结果见表1。根据分析结果，矿石中回收的主要元素为钛和铁。原矿含二氧化钛 25.52%，Fe2 12.36%。有用矿物主要为钛铁矿和钛磁铁矿，脉石矿物主要为长石、辉石和石英。

1.2矿石中单矿物化学分析

矿石中单矿物化学分析结果见表2，结果表明，含钛矿物主要为磁铁矿、钛铁矿和辉石，但辉石中的钛不可回收。钛主要赋存于钛铁矿中，分布率为83.56%，其次为磁铁矿和辉石，分布率为16.44%。

1.3矿物组成

通过显微观察、人工砂分析和XRD衍射分析，共有氧化物、硅酸盐、硫化物和磷酸盐四类17种矿物，其中最重要的矿物是硅酸盐，占矿石的88%。第二种是氧化物，占矿石的10.6%;磷酸盐占矿石的1%;少量硫化物。最重要的矿物占矿石的8.5%。

1.4原矿破碎至-2mm粒度筛析

原矿粉碎至-2mm粒径。在粒径分数+0.20mm时，钛矿物分布为74.39%;在粒径+0.037mm范围内，钛的分布率可达96.37%，说明钛主要分布在粗晶品种中，稍破碎的矿物为脉石矿物，而二氧化钛类富集在粗晶品种中。

2效益试验研究

2.1预处理研究

由于贯通道矿物主要为辉石和斜长石，在钛铁矿中的浮选能力差别不大，故采用两种不同的预处理方法：螺旋体积重力法和弱磁强选法进行预融。弱磁选的场强为0.2T，强磁选的场强为1.0T，当磨矿单位为60%-0.074mm时，试验结果表明，弱磁-强预处理工艺比螺旋曲线的预处理工艺更具优势，它表现为较高的尾矿率、较高的粗精矿钛品位和较低的尾矿钛损失。对半风化钛矿样进行预处理，先用弱磁场和强磁场处理，对预处理所得的粗精矿进行初步富集后，再进行后续的提纯分离，以获得高质量的钛精矿。

2.2.根据总浓度分类的螺旋流分离试验

利用螺旋分选机对粗精矿进行了分选试验，试验结果表明，粗精矿的浓度水平为41.83%，管热回收率为55.47%。

2.3粗选分级人员的重力分离和浓度试验

对粗精矿进行了重力分离富集试验，结果表明，粗精矿中二氧化钛的分离过程为“表重分级”246.83%，原矿利用率52.97%，以上对比试验表明，螺旋分离效果不好。

如果磁头的重力分离效果好，很难获得合格的钛精矿产品。主要原因是螺旋滑台的分离效果不如投影台高。显然，螺旋滑道工艺不适合矿山的清洁，同时，无论是螺旋滑道还是振动台，中间层的产量和回收率都很大，其中产量约为12%（原矿），回收率约为30%（原矿）。

2.4中期治疗研究

表7显示，中产阶级的收益率和回收率都很高。因此，中间层是从重力破碎中重新加工出来的。在确定单体离解度后，确定了通过铸造台重力分离工艺获得的+0.2mm和-0.2+0.074mm的中间层大部分是相互连接的，可直接在振动台上分离，仅能获得少量合格精矿，从而使钛矿物单体解离后，再生成粗粒筛尾渣，分离出钛矿物。采用振动台直接选择提取的0074mm中间层的粒度，中间层可获得品位45，38%的钛精矿，原矿回收率4，38%，中间层处理效果好。

3结论

1） 滇中某半风化钛矿石中二氧化钛含量为25.52%，Fe含量为12.36%。最重要的回收元素是钛和铁，少量的其他元素是硅、铝、钙和镁，最重要的有用矿物是钛铁矿和钛磁铁矿，最重要的脉石矿物是辉石和石英。

2） 含钛矿物主要为磁铁矿、钛铁矿和辉石，但辉石中的钛不可回收，钛主要赋存于钛铁矿中，分布率为83.56%，其次为磁铁矿和辉石，分布率为16.44%，管根粉碎至-2mm粒径，筛析结果表明，钛在+0，20mm颗粒中的分布为74.39%;在粒径+0037mm范围内，钛的分布率可达96，37%，说明钛主要分布在粗晶品种中，稍破碎的矿物为脉石矿物，而二氧化钛类富集在粗晶品种中。

3） 采用弱磁-强磁工艺制备管矿，尾矿效果好。首先可除去大量的铁矿物和污泥，脱钛率为73.10%，摇匀重选得到的浓度二氧化钛含量高达46%，回收率为57%，通过搅拌再浓缩，可获得45级钛精矿获得了38%的回收率和4.38%的回收率。

参考文献：

[1]杨文彪，庄故章，周平，等. 云南某砂钛矿选矿试验研究[J]. 矿业快报，2008，024（010）：39-42.

[2]周飞，周奎，张霞. 一种钛矿选矿筛选工艺：.

作者简介：钱国贵，大专，选矿技术总监，研究方向：钛矿选矿