攀西地區(qū)低品位釩鈦磁鐵礦綜合評價及工業(yè)指標(biāo)論證-礦產(chǎn)綜合利用

1、攀枝花朱家包包低品位釩鈦磁鐵礦選礦研究劉川，張才學(xué)（四川省地礦局成都綜合巖礦測試中心，四川 成都， 610081）摘要：對含TFe為13.54%,TiO2為7.31%的攀枝花低品位釩鈦磁鐵礦，進(jìn)行了粗磨濕式中磁拋廢、細(xì)磨弱磁選鐵和選鐵尾礦強(qiáng)磁-浮選選鈦的選礦工藝試驗(yàn)研究。該工藝最終獲得了含TFe為55.18%，回收率為39.98%鐵精礦和含TiO2 為46.13%，回收率為43.70%鈦精礦，實(shí)現(xiàn)了對原礦中鐵、鈦的較佳回收。關(guān)鍵詞：釩鈦磁鐵礦；鈦鐵礦；磁選；浮選；預(yù)先拋尾doi:10.3969x4.00x中圖分類號:TD951 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1000-6532(2015)04據(jù)最新

2、勘探結(jié)果，攀枝花境內(nèi)釩鈦磁鐵礦累計探明資源儲量達(dá)73.37億噸t，其中，釩資源儲量達(dá)1547萬噸t，占國內(nèi)第一、世界第三位；鈦資源儲量5.38億t噸，占世界第一位；并伴生鉻、鈷、鎳、鎵等稀貴元素，具有十分重要的綜合利用價值。該課題研究結(jié)合攀西地區(qū)釩鈦磁鐵礦整裝勘查項(xiàng)目，進(jìn)行低品位(TFe含量10%-15%)釩鈦磁鐵礦資源綜合利用研究，依據(jù)研究結(jié)果，對釩鈦磁鐵礦進(jìn)行綜合評價，為綜合性多指標(biāo)圈定礦體提供依據(jù)，為釋放和擴(kuò)大攀西地區(qū)鐵、鈦、釩資源量提供技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)支持。1 礦石性質(zhì)攀枝花朱家包包鐵礦的含礦母巖屬含釩鈦磁鐵礦層狀輝長巖，是鐵、釩、鈦共生的復(fù)合礦，礦物組成具有如下特點(diǎn)：(1) 鐵鈦致密共

3、生，90以上的釩賦存于鈦磁鐵礦中。(2)含鈦礦物主要是粒狀鈦鐵礦和鈦鐵尖晶石，鈦鐵礦中TiO2含量約53，鈦鐵尖晶石中TiO2含量約36，存在于鈦磁鐵礦中的鈦鐵尖晶石所含的TiO2不能用選礦分離的方法單獨(dú)回收。(3) 釩鈦磁鐵礦中共、伴生元素除釩鈦外，還有鈷、鎳、鉻、鎵、銅、鈧等可回收利用。1.1主要礦物的嵌布特征巖石是輝長結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，由普通輝石、拉長石、角閃石、不透明礦物以及很少的橄欖石等組成。礦石中金屬礦物總量約10%，主要為鈦鐵礦、磁鐵礦及很少的磁黃鐵礦、微量或偶見黃鐵礦和黃銅礦。鈦鐵礦呈他形晶粒狀，集合體形狀極不規(guī)則，粒度變化較大，由0.021.00 mm，約80%的顆粒粒徑平均在

4、0.300.50 mm。磁鐵礦呈半自形他形不規(guī)則狀晶粒，粒度多在0.300.70 mm間，部分與鈦鐵礦連生。與鈦鐵礦一起，充填在脈石礦物粒間空隙中，個別磁鐵礦裂隙中，見磁黃鐵礦充填，形成顯微細(xì)脈。磁黃鐵礦呈他形晶粒狀，粒徑在0.120.20 mm間，細(xì)小者為0.04 mm，分布不均勻，少數(shù)嵌生于鈦鐵礦中，個別與磁鐵礦連生。1.2原礦礦物組分分析原礦多元素分析結(jié)果見表1，原礦鐵、鈦物相分析見表2、表3。收稿日期：2014-12-24，改回日期：2015-03-07項(xiàng)目基金：四川省國土資源廳2011年度第二批地勘基金項(xiàng)目（川國土資函20111272號）作者簡介：劉川（1970-），男，工程師，主要

5、從事貴金屬測試及物相分析工作。表1 原礦多元素分析結(jié)果/%Table 1 The analysis results of multi-element of the raw oreTFeTiO2V2O5SiO2Cr2O3CuCoNiSAl2O313.547.310.0937.180.020.0020.010.0060.4112.09表2 原礦鐵物相分析結(jié)果Table 2 The analysis results of iron phase相 名鈦磁鐵礦中Fe赤褐鐵礦中Fe鈦鐵礦中Fe硫化鐵中Fe硅酸鐵中Fe合 計含 量/%5.52 2.18 1.77 0.56 3.51 13.54 分布率/%4

6、0.77 16.10 13.07 4.14 25.92 100.00 表3 原礦鈦物相分析結(jié)果Table 3 The analysis results of titanium phase相 名鈦鐵礦中TiO2鈦磁鐵礦中TiO2金紅石中TiO2硅酸鹽中TiO2合 計含 量/%4.441.380.181.237.23分布率/%61.4119.092.4917.01100.00從原礦礦物組分分析結(jié)果可知，該礦中能回收利用的礦物主要是鈦磁鐵礦、鈦鐵礦。2 選礦試驗(yàn)選礦均需將礦物單體解離，釩鈦磁鐵礦礦石磨礦工藝廣泛采用一段磨礦或二段磨礦。一段閉路磨礦工藝是處理粗粒及中粒嵌布礦石的首先方案，二段磨礦工藝是

7、根據(jù)能否提前拋尾，有連續(xù)磨礦和間斷磨礦之分。采用磁選工藝從釩鈦磁鐵礦中提取鐵精礦產(chǎn)品是最佳分選方案；為了獲得含TiO2 4648%高品質(zhì)的鈦精礦產(chǎn)品，依據(jù)各種礦物物理性質(zhì)的差異，對選鐵尾礦可采用重-浮選聯(lián)合法、強(qiáng)磁-浮選法、強(qiáng)磁-重選法、強(qiáng)磁-重選-浮選、分級聯(lián)合選礦法等聯(lián)合選礦法。2.1選鐵試驗(yàn)研究依據(jù)原礦主要礦物嵌布特征、礦物組分及原礦鐵、鈦化學(xué)物相研究結(jié)果，對該低品位釩鈦磁鐵礦采用粗粒度濕式拋尾，對拋尾粗精礦細(xì)磨后弱磁選鐵的工藝流程1。依據(jù)詳細(xì)的選鐵條件試驗(yàn)結(jié)果，確定選鐵試驗(yàn)流程及條件見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表4，試驗(yàn)可獲得含TFe為55.18%，回收率為39.98%的鐵精礦產(chǎn)品；含TiO2為

8、27.43%的選鈦入料，TiO2的回收率為63.30%，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)上可行科學(xué)合理的工藝流程2。表4 選鐵試驗(yàn)結(jié)果Table 4 The test results of iron separation產(chǎn)品名稱產(chǎn)率/%品位/%回收率/%TFeTiO2TFeTiO2鐵精礦9.81 55.18 9.98 39.98 13.39 選鈦入料16.87 23.16 27.43 28.85 63.30 磁選尾礦23.54 5.98 2.08 10.40 6.70 廢 石49.78 5.65 2.44 20.77 16.61 原 礦100.00 13.54 7.31 100.00 100.00 原礦（TFe 1

9、3.54%,TiO2 7.23%）磨 -1.00mm中磁 拋尾磁場強(qiáng)度：0.5T圖1 選鐵試驗(yàn)流程Fig.1 The flowsheet of iron separation test廢 石磨 -0.074mm占80%弱磁 粗選0.16T脫 磁鐵精礦磁選尾礦選鈦入料濕式強(qiáng) 磁選弱磁 精選0.12T0.8T2.2選鈦試驗(yàn)研究2.2.1選鈦捕收劑MOH用量對選鐵尾礦進(jìn)行強(qiáng)磁選獲得的選鈦入料按圖2的流程進(jìn)行選鈦捕收劑MOH用量條件試驗(yàn)研究，試驗(yàn)獲得鈦粗精礦中TFe和TiO2的品位和回收率趨勢見圖3，分析可知選擇捕收劑MOH用量為：粗選1200 g/t，掃選600 g/t較宜。藥劑用量單位：g/t鈦粗

10、精礦脫 硫2/粗 選硫粗精礦2× Na2SiO3：6002× 黃藥（丁黃：乙黃=1:1）：802× 2#油： 603選鈦入料（-0.074mm79.1%）2× H2SO4：8002× 草酸： 8002× 捕收劑MOH：變量2× 煤油： 402鈦粗精礦尾 礦圖2 選鈦條件試驗(yàn)流程Fig.2 The flowsheet of titanium conditionConcentrator test2/掃 選2× H2SO4：4002× 草酸： 4002× 捕收劑MOH：（粗選減半）2× 煤油

11、： 202圖3 選鈦捕收劑MOH用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.3 Test results of the MOH dosage of collector fortitanium concentrator collector test resultsseparation2.2.2選鈦調(diào)整劑H2SO4用量按圖2的試驗(yàn)流程，在確定捕收劑MOH用量的條件下進(jìn)行調(diào)整劑H2SO4用量條件試驗(yàn)研究，試驗(yàn)獲得鈦粗精礦中TFe和TiO2的品位和回收率趨勢見圖4，分析可知選擇調(diào)整劑H2SO4用量為：粗選800 g/t，掃選400 g/t較宜。圖4 選鈦調(diào)整劑H2SO4用量試驗(yàn)結(jié)果Fig.4 Test results of

12、The the H2SO4 dosage of titanium concentrator adjusting agent testregulator for titanium separation results2.2.3選鈦閉路試驗(yàn)依據(jù)選鈦入料進(jìn)行捕收劑和調(diào)整劑用量試驗(yàn)研究結(jié)果，結(jié)合相關(guān)技術(shù)資料，在選鈦入料細(xì)度為-0.074mm79.1%，選鈦采用水玻璃、2#油，丁基黃藥和乙基黃藥脫硫，調(diào)整劑硫酸和草酸，捕收劑MOH，促進(jìn)劑煤油進(jìn)行浮鈦。對選鈦入料進(jìn)行了詳細(xì)工藝流程研究，最終確定對選鈦入料脫硫后浮鈦3-5。為了避免細(xì)粒及礦泥對鈦精礦質(zhì)量的影響，采用一粗一掃三精流程選出較粗易浮部分的鈦鐵礦；

13、將精選中礦集中再進(jìn)行四次依次返回的精選，選出較細(xì)部分的鈦鐵礦6，對鈦的回收達(dá)到了較好的效果。選鈦工藝流程見圖5，其結(jié)果見表5。表5 選鈦試驗(yàn)結(jié)果Table 5 The test results of titanium separation產(chǎn)品名稱產(chǎn)率/%品位/%回收率/%作業(yè)相對原礦TFeTiO2作業(yè)相對原礦TFeTiO2TFeTiO2硫粗精礦1.35 0.23 24.96 15.94 1.45 0.78 0.42 0.50 鈦精礦130.17 5.09 34.18 46.12 44.53 50.73 12.85 32.11 鈦精礦210.83 1.83 34.29 46.37 16.03 1

14、8.31 4.62 11.59 浮選尾礦57.65 9.72 15.26 14.36 37.99 30.18 10.96 19.10 選鈦入料100.00 16.87 23.16 27.43 100.00 100.00 28.85 63.30 圖5 選鈦試驗(yàn)工藝流程 Fig.5 The flowsheet of titanium separation test浮選尾礦鈦精礦12× H2SO4：320 2× MOH： 2402× 煤油： 20掃 選2× H2SO4：400 2× MOH：6002× 煤油： 30精 選12× H

15、2SO4：2401/30/精 選2精 選31/30/1/中礦 精選12× Na2SiO3：4002× H2SO4：4002× MOH：2402× 煤油： 202× Na2SiO3：2402× H2SO4：240中礦 精選22× Na2SiO3：1202× H2SO4：120中礦 精選3中礦 精選42× Na2SiO3：4002× H2SO4：4002× MOH：2402× 煤油： 201/30/1/30/1/30/1/鈦精礦21/30/藥劑用量單位：g/t選鈦入料脫 硫1/3

16、0/粗 選硫粗精礦2× Na2SiO3：6002× 黃藥（丁黃：乙黃=1:1）：802× 2#油： 603選鈦入料（-0.074mm79.1%）2× H2SO4：8002× 草酸： 8002× MOH：12002× 煤油： 4023 結(jié) 論（1）、朱家包包低品位釩鈦磁鐵礦中TFe僅為13.54%，鈦含量TiO2 7.31%，礦石主要為鈦鐵礦和磁鐵礦，磁性鐵含量占全鐵的40.77%，鈦鐵礦占含鈦礦物的61.41%。（2）攀枝花朱家包包低品位釩鈦磁鐵礦采用粗（-1.00mm）磨濕式拋廢、細(xì)磨（-0.074mm 80%）弱磁選鐵、

17、強(qiáng)磁（0.8T）浮選選鈦工藝流程。試驗(yàn)研究結(jié)果表明可獲得含鐵55.18%，回收率為39.98%鐵精礦和含TiO2 46.13%，回收率為43.70%鈦精礦，原礦中可回收的鐵、鈦都得到了較好的回收。（3）依據(jù)翁慶強(qiáng)釩鈦磁鐵礦合理經(jīng)濟(jì)品位研究分析資料表明：在這么低品位的原礦中，該工藝流程科學(xué)合理，獲得的鐵精礦和鈦精礦都達(dá)到了經(jīng)濟(jì)上可行的經(jīng)濟(jì)品位要求。參考文獻(xiàn):1肖六均.攀枝花釩鈦磁鐵礦資源及礦物磁性特征J. 金屬礦山，2001,1（295）：28-30.2翁慶強(qiáng).釩鈦磁鐵礦合理經(jīng)濟(jì)品位研究分析J.礦冶工程,2011,31(5):114-117.3王洪彬，張紅先.MOH捕收劑浮選攀枝花微細(xì)粒級鈦鐵礦

18、試驗(yàn)研究J. 礦冶工程,2007,27(5):27-30.4羅溪梅，童雄.鈦鐵礦浮選藥劑的研究概況J.礦冶，2009,18（2）：13-185龍云波，張裕書.低品位釩鈦磁鐵礦選鐵尾礦綜合回收鈦試驗(yàn)研究J. 礦業(yè)快報，2007,459：22-24.6戴新宇.F968捕收劑富集攀枝花細(xì)粒級鈦鐵礦的試驗(yàn)研究J. 金屬礦山，2000,11（293）：40-43.The Study of on Ore Dressing for a on Low Low-Grade grade vanadium titano-magnetiteVanadium Titano-magnetite ore Ore in Zh

19、ujiabaobao Pan zhi-hua Zhu-jia-bao-baoLiu chuan, Zhang caixue(Chengdu Sichuan Province Departmental Comprehensive Rock Ore Testing Center, Chengdu 610081,Sichuan,China)Abstract: The combined process of coarse grinding by wet tailings discarding method, finely ground-low intensity magnetic separation

20、, and then high intensity magnetic separation-flotation was adopted for The the low low-grade of vanadium titantium magnetite from Panzhihua with the TFe grade of 13.54% and TiO2 grade of 7.31%,adopting coarse grinding-by wet tailings discarding method, finely ground-low intensity magnetic separation, and then high intensity magnetic separation-flotation com