杨道广

(攀钢集团矿业有限公司)

我国钒钛资源丰富[1]，主要分布在四川、云南、河北、两广及黑龙江等地，其中90%以上的钒钛磁铁矿分布在四川攀西地区。目前一般通过“阶段磨矿—阶段磁选”方法来回收钛磁铁矿[2-3]，通过强磁预选、重选、电选和浮选联合方法来回收选铁尾矿中的钛铁矿[4]。目前攀西地区钛选厂生产现场钛粗精矿按0.18 mm分级后，筛上进入球磨，筛下进入二段强磁选。二段强磁精矿相对一段强磁精矿钛品位一般可提高2～3个百分点，达不到提高6个百分点的设计要求。由于钛粗精矿+0.154 mm粒级中存在单体解离度较好的矿物，为避免其进入球磨再磨，以该强磁选钛粗精矿为原料，进行重选—电选—浮选联合流程试验回收钛，以取消二段磨矿—强磁选作业，实现钛资源的高效利用。

1 试样性质

试样取自攀西地区某强磁选钛粗精矿(-1.0 mm)，粒度分析结果见表1，矿物组成见表2。

从表1、表2可知，试样TiO2品位17.80%，TiO2在各个粒级中分布较为均匀，仅进行分级—选别难以有效提高TiO2品位。试样粒级越细，TiO2品位越高；+0.28 mm粒级TiO2品位较低，分布率也较低； 0.10～0.28 mm和-0.10 mm粒级TiO2分布率分别为43.61%、50.90%。试样主要金属矿物为钛铁矿、钛磁铁矿，分别占29.81%、9.01%，硫化矿物少量。

表1 试样粒度分析结果

表2试样矿物组成及含量%

2 试验方案

本着减少磨矿的目的，借鉴国内外大量生产经验，进行粗、细粒级分级分选试验。粗粒级采用重选抛尾—电选精选工艺进行选别，细粒级TiO2品位高达20%以上，直接进行浮选富集。

3 试验结果与讨论

3.1 粗粒级选别试验

3.1.1 抛尾粒度试验

试样脉石占比59.49%，且脉石矿物和钛磁铁矿的密度差别较大，可提前利用重选设备进行抛尾。采用LYN(S)1 100 mm×500 mm型摇床在粗选坡度3°、精选坡度6°的条件下，按1粗1精流程进行不同分级粒度下的粗粒级重选抛尾试验。流程见图1，结果见表3。

图1 粗粒级摇床重选试验流程

从表3可知，按0.1 mm进行分级，摇床重选抛尾入选粒度为+0.1 mm时，回收率最高，为53.78%，抛尾产率高达42.16%，TiO2含量仅4.00%，抛尾效果较理想，因此选择分级粒度为0.1 mm，即对试样+0.1 mm粒级进行重选抛尾。

3.1.2 电选试验

将+0.1 mm粒级摇床重选抛尾试验精矿和中矿合并，作为给矿进行电选条件试验。考虑到电选机对入选粒度的要求，预先筛选出0.4～1.0 mm粒级作为磨矿—浮选试验的给矿，仅对0.1～0.4 mm粒级进行电选试验。影响电选指标的因素主要有圆筒转速、分选电压及电极极距和给矿温度，条件试验主要考察圆筒转速和分选电压对选别指标的影响。

表3 摇床抛尾试验结果

3.1.2.1 圆筒转速试验

由于试样中少量的钛磁铁矿会影响电选指标，因此首先采用SHCT-34磁选机在磁场强度96 kA/m下进行干式除铁，除铁后进行1粗2精电选圆筒转速试验，其中电精选1、电精选2圆筒转速分别比电粗选低80，50 r/min。流程见图2，结果见表4。

图2 干式除铁—电选试验流程

从表4可知，随着粗选圆筒转速的下降，电精矿TiO2品位不断升高，回收率逐渐降低。综合考虑，确定电粗选圆筒转速为230 r/min。

3.1.2.2 电选电压试验

在电粗选圆筒转速230 r/min、电精选1和电精2圆筒转速150，100 r/min的条件下，进行电选粗选电压试验,其中电精选1和电精选2电压均比电粗选低4 kV，结果见表5。

表4 干式除铁—电选试验结果

表5 电选电压试验结果

从表5可知， 随着电选电压的升高，电精矿品位变化不大，回收率则不断下降，同时考虑电选成本，选择适宜的电选电压为30 kV。

3.2 浮选试验

经物料平衡计算，将试样0.4～1.0 mm粒级、电选中矿按1∶1质量比混合后磨矿至-0.074 mm 50%，然后与-0.1 mm粒级按质量比1∶3混合，在调整剂硫酸用量300 g/t、捕收剂丁基黄药用量50 g/t的条件下进行1次脱硫浮选，尾矿进行1粗2精浮选条件试验，考察粗选抑制剂硫酸和钛铁矿捕收剂MOH用量对浮选指标影响，试验流程见图3。

图3 浮选条件试验流程

3.2.1 硫酸用量试验

脱硫浮选后进行选钛粗选试验,固定粗选捕收剂MOH用量1 800 g/t(对给矿)进行硫酸用量试验，结果见表6。

表6 硫酸用量试验结果

由表6可知，随着硫酸用量的增加，钛精矿TiO2品位逐渐提高，回收率先略微增加后逐渐降低。综合考虑钛精矿品位、回收率和药剂成本，确定粗选硫酸用量为1 000 g/t。

3.2.2 捕收剂用量试验

固定硫酸用量1 000 g/t进行捕收剂MOH用量试验，结果见表7。

表7 捕收剂用量试验结果

由表7可知，随着MOH用量的增加，钛精矿TiO2回收率先上升后下降，品位不断降低，综合考虑精矿品位和回收率，确定MOH用量为1 800 g/t。

3.3 全流程试验

在条件试验的基础上进行全流程试验，流程见图4，结果见表8。

表8表明，试样经0.1 mm分级全流程选别，可获得产率9.53%、TiO2品位47.35%、回收率25.29%的电选钛精矿和产率20.07%、TiO2品位47.01%、回收率52.88%的浮选钛精矿，实现了该钛粗精矿试样中钛的高效富集。

图4 试验全流程表8 全流程试验结果%

4 结 论

(1)攀西地区某钛选厂一段强磁选钛粗精矿试样粒度-1.0 mm，TiO2品位17.80%，TiO2在各粒级中分布较为均匀。目的矿物以钛铁矿、钛磁铁矿为主，分别占29.81%、9.01%。

(2)试样按0.1 mm分级后，+0.1 mm粒级经1粗1精摇床重选抛尾后，-0.4 mm粒级重选抛尾精矿经干式磁选除铁—1粗2精电选可获得产率9.53%、TiO2品位47.35%、回收率25.29%的电选钛精矿。+0.4 mm粒级重选抛尾精矿和电选中矿合并磨矿至-0.074 mm 50%后，与0.1 mm粒级试样按质量比1∶3混合后经脱硫浮选—1粗2精闭路流程浮选可得到产率20.07%，TiO2品位47.01%、52.88%的浮选钛精矿，有效回收了试样中的钛。