浅析钒钛磁铁矿的选矿技术

浅析钒钛磁铁矿的选矿技术

摘要：钒钛磁铁矿是一类重要的矿产资源，随着科学技术的进步，钒钛磁铁矿资源的开发利用日益受到重视和发展。钒钛磁铁矿中的钒、钛、钴、钪、镓等有益组分具有极高的经济价值和社会价值，中国钒钛磁铁矿资源的开发及利用，将为经济建设及国内外相关行业提供雄厚的物质基础。

关键词：钒钛磁铁矿；选矿技术；

中图分类号： p578.4+4 文献标识码： a 文章编号：

引言：

钒钛磁铁矿是一种重要的矿产资源，分布广泛。目前我国的钒钛磁铁矿储量居世界第三位，而攀西地区探明的钒钛磁铁矿储量达到 96.6 亿 t，占全国铁矿探明储量的 20%，居全国第二位，其中共生的钛资源为 8.7亿 t，占世界储量的 35.2%，全国储量的90.5%，居世界第一位，钒资源量占全国的59％，占世界储量的6.7%，名列全国第一、世界第三位，被誉为“中国钒、钛之都”。经过40多年的发展，钒钛磁铁矿分选利用技术取得了巨大成就，单从矿产资源开发而言，攀西地区已经形成近2000万吨铁精矿、100多万吨钛精矿（由尾矿中回收）的综合生产能力。

1.钛磁铁矿的选矿技术

钒钛磁铁矿资源的开发利用，首先是矿石分选。其目的是将复合矿石中多种有价矿物按其不同性质，分选成各类产品，也就是将其富集成适于制铁、制钛及其各相关金属加工处理的选矿产品，如

铁钒精矿、钛精矿、硫钴镍精矿及脉石矿物等产品。

1.1一段磨矿磁选工艺流程

由钛磁铁矿的性质可知，磁选工艺是最佳的分选方案，且影响钛磁铁矿分选富集的主要因素是磨矿粒度，尤其是将钒钛磁铁矿石中的钛磁铁矿物作为富集产品时，应将其作为一种含磁铁矿、钛铁晶石、尖晶石及板状钛铁矿的复合磁铁矿物相整体来考虑，其嵌布粒度是一般较粗大，在磨矿作业中是属粗、中粒嵌布粒度物料，所以，通常首先考虑以较粗粒级磨矿作业的一段磨矿为其主要磨矿方案。

1.2阶段磨矿磁选工艺流程

当钒钛磁铁矿石嵌布粒度较粗且属不均匀嵌布时，当物料破碎到较粗粒度时就可产生部分单体脉石或贫连生体矿物产品，对其进行磁力分选，就能排出部分粗粒尾矿，因此，可用阶段磨矿磁选工艺流程进行分选。

矿石主要含钛磁铁矿，其大晶粒是钛铁矿晶粒体、尖晶石晶粒和硅酸盐脉石结合而成的，钒以固溶体形式存在于磁铁矿中。当磨矿细度为-53μm占80%时，用萨拉强磁选机在15000高斯磁选产出品位tfe55.5～56.6%、tio212.6％～13.4％，v2o50.5％～0.6％的铁精矿。钒进入钒钛磁铁精矿中，部分钛和脉石一起进入非磁性组分中。

1.3阶段磨矿分级磁选工艺流程

极贫矿石(表外矿石)是指含铁20%以下的矿石。对攀枝花朱家包

包铁矿及兰尖铁矿表外矿石的不同入选粒度着重进行了-25μm及

-12μm二种矿石粒度产品的干式磁选试验和不同磨矿粒度产品的

湿式磁选试验。当最终磨矿细度达到-74μm占95%时，攀枝花朱家包包和兰尖铁矿表外矿石精矿品位分别达到56.45%、57.15%，回收率分别为40.69%、48.60%。白马矿区及及坪矿样采用二段磨矿筛分分级磁选工艺流程获得铁品位53.90%、回收率69.91%的铁精矿。

2.钛铁矿的选矿技术方法

钛铁矿及含钴镍硫化矿是钒钛磁铁矿中的有用组分。在钛磁铁矿选矿时，约有50%的钛及钴镍进入铁精矿中，其余部分则进入选铁尾矿。进入铁精矿中的铁、钒、钛、钴、镍等在高炉冶炼时，铁、钒及钴镍等进入铁水，钛进入高炉渣。选铁尾矿中的主要矿物有钛铁矿、含钴镍硫化矿及钛普通辉石、斜长石、绿泥石、橄榄石等，还有少量未选干净的钛磁铁矿。

2.1重选法

重选法因其生产成本低，对环境污染少而受到重视。由于钛铁矿比重相对脉石矿物大，可用重选作预处理或粗选抛尾，但重选法得到的钛精矿其品位一般不会太高。利用重选法回收钛铁矿时，一般可根据分选系数公式预先近似的评价矿物间分选的难易。

重选的设备主要有摇床、圆锥选矿机(组合溜槽)、螺旋溜槽、螺旋选矿机、梯形跳汰机等。对不同粒级物料采用不同重选设备粗选然后用摇床精选，既能保证钛精矿的指标，也可以相应减少摇床的台数，有利用实现工业化。目前，在提高重选效率、研制及使用

新设备方面有了新进展。

2.2磁选法

因钛铁矿和脉石矿物存在比磁化系数的差异，采用强磁选方法能有效地抛弃大量的脉石矿物，达到预先富集钛铁矿的目的，从而大幅度地减少进入浮选作业的物料量，显著改善浮选物料性质，从而提高了整个选钛厂的总回收率。

2.3浮选法

浮选法用于原生的含钛矿石的分选，特别是适用于选别细粒级钛铁矿石，有时候也用于粗精矿的精选中。浮选法是回收细粒钛铁矿的有效方法，钛铁矿浮选研究最多的是浮选药剂。一般在钛铁矿浮选之前，先浮选硫化矿物。在硫化矿物浮选中，常采用黄药作捕收剂、硫酸作ph值调整剂、硫酸铜或硫化钠或氟硅酸钠等作活化剂、2#油作起泡剂。硫化矿物浮选后的尾矿作为钛铁矿浮选的给矿，其主要的工艺因素是捕收剂的选择和矿浆最佳ph值的确定。

2.4电选法

电选法常应用于钛矿物的精选作业，当粗精矿中含有钛铁矿、金红石外还含有石英等非导电矿物时，可用电选分离。攀钢选钛厂采用长沙冶金研究院研制生产的yd一3型高压电选机选别重选粗精矿，由原矿品位为28.86%的给矿，获得精矿品位47.74%、尾矿品位10.63%、作业回收率84.18%的好指标。与1994年从美国引进的两台htp(25)231一200carpco型电选机相比，yd一3型高压电选机精矿品位提高0.84%，尾矿品位降低3.98%，回收率提高8.32%。

2.5联合分选法

为了获得高质量的钛精矿产品，按照各种矿物物理性质的差异，采用分步利用某种物理性质差异进行分选，达到有效分离的目的。

2.5.1重一浮选联合法

重一浮选联合法是基于重选具有生产可靠，成本低的特点，适于处理较粗粒级物料、而浮选法虽然生产成本较高，但适用于处理细粒级物料而提出来的联合分选法。在试验中采用重一浮选法处理物料，主要用重选法，而浮选法只处理重选法不能有效处理的那部分微细粒级物料方案。

2.5.2重一电选联合法

根据各矿物物理性质测定资料可知，钛铁矿与钛辉石的比电阻相差8个数量级，钛铁矿与斜长石的比电阻相差达9个数量级。比电阻的差异为有效分选提供了有利条件。电选的特点一是干式分选，入选物料事先要烘干，使其含水量小于1%；二是入选物料要分级。窄分级物料的分选效果好于宽分级与不分级。影响电选分选效果的工艺参数有工作电压、分选圆筒转数、选别次数等。

2.5.3强磁一浮选法

浮选法分选钛铁矿药剂用量大、药剂费用约占生产成本50%。通过强磁选可以预先选出约50%的尾矿，减少入浮选矿量，降低浮选药剂用量，提高浮选入选品位，简化钛浮选流程、提高分选指标，从而稳定钛浮选过程，降低选钛生产成本。增加强磁预选作业不仅能较大幅度降低钛浮选药剂用量，还具有脱泥的效果。与旋流器脱