越南某钛铁砂矿选矿试验

邓陈雄 印万忠 殷琳琳 付亚峰

(东北大学资源与土木工程学院，辽宁 沈阳 110819)

·矿物工程·

越南某钛铁砂矿选矿试验

邓陈雄 印万忠 殷琳琳 付亚峰

(东北大学资源与土木工程学院，辽宁 沈阳 110819)

越南某钛铁砂矿粒度为-80目占62.34%，TiO2品位为6.04%，主要金属矿物为钛铁矿和钛磁铁矿，部分钛铁矿物已单体解离。为高效开发利用该矿石资源，对有代表性的矿石进行了选矿试验研究。结果表明：①矿石采用1粗1精摇床重选、重选中矿1次强磁选均可获得较高品位的钛铁精矿；②矿石经1粗1精摇床重选，重选中矿1次强磁选，重选尾矿和强磁选尾矿合并再磨至-200目占80%后经1粗2精、中矿顺序返回浮选流程处理，最终获得了TiO2品位为46.45%、回收率为77.52%的钛铁精矿。

钛铁砂矿 重选 磁选 浮选 药剂制度

钛是一种银白色的稀有金属，常用在航天、冶金、军工等领域。自然界中，钛铁矿作为伴生矿物常见于火成岩和变质岩中，也可形成砂矿[1-4]。钛铁砂矿是越南的优势矿产资源之一，储量约有6.61亿t，主要集中在太原、清化等省市，目前私采滥挖现象非常严重，给资源和环境保护造成了极大的伤害。为了系统、高效地开发这些资源，对越南某钛铁砂矿进行了选矿试验研究。

1 原矿性质

越南某钛铁砂矿粒度为-80目占62.34%，原矿中主要金属矿物为钛铁矿和钛磁铁矿，金红石少量，其中部分钛铁矿物已单体解离；脉石矿物主要为石英，硅酸盐矿物少量。原矿主要化学成分分析结果见表1，XRD分析结果见图1，钛物相分析结果见表2。

表1 原矿主要化学成分分析结果

Table 1 Main chemical composition analysis of the raw ore %

从表1可见，原矿中有回收价值的元素为钛、铁，有害元素硫、磷含量很低。

从图1可见，原矿中的主要矿物为石英，其次为钛铁矿，钛、铁共生于钛铁矿物中。

图1 原矿XRD图谱

Table 2 Titanium phase analysis of the raw ore %

2 试验研究与讨论

2.1 重选试验研究

由于原矿中钛铁矿物密度明显高于其他矿物，且有部分钛铁矿物已单体解离，因此，采用XCY-73型摇床对原矿进行了选矿试验，试验流程见图2，粗、精选作业的冲程为12 mm、冲次为300次/min、床面坡度为3°、水量为3 m3/t、给矿速度为2 kg/min，试验结果见表3。

图2 摇床重选试验流程

Table 3 Gravity separation results by shaking table %

从表3可见，原矿经1粗1精摇床重选，可获得TiO2品位为49.87%、回收率为22.12%的重选钛铁精矿。由于重选TiO2回收率较低，因此将重选精尾矿和粗中矿合并进行了磁选试验。

2.2 磁选试验

试验采用湿式双频立环高梯度磁选机，试验结果见表4。

表4 背景磁感应强度对钛铁精矿指标的影响

从表4可见，随着背景磁感应强度的提高，磁选钛铁精矿TiO2品位下降、作业回收率上升。综合考虑，确定背景磁感应强度为0.47 T，对应的磁选钛铁精矿TiO2品位为47.32%，作业回收率为16.98%。

第四章(画家之手)的内容为(题材范围的缩小)、(不同类型的画家：地位和风格)、(笔法类型：风格与地位)、(文人画家及其受众)、(赝造画家之手)、(代笔者)、(董其昌及其代笔者)、(金农及其代笔者)。在最后一章论及到代笔者的议题时，高居翰教授一再小心措辞，并在文末慎重提出：“董其昌是一位伟大的画家，金农也是一位伟大的画家。我写下这些并无他意。…………正是他们创造了我们借以判断的品味。如果本研究剥去了中国画家通常被赋予的表里不一的外套，证实他们在超然的精神和审美追求之外，仍有着尘世的需要和欲望，那么我想我这样做并没有贬低他们，而只是让他们显得更富有人性，我认为，这样更加可爱。”

2.3 浮选试验

显微镜下观察表明，重选尾矿和磁选尾矿中含有大量未单体解离的钛铁矿物，为了充分利用钛铁矿资源，提高TiO2回收率，对重选尾矿和磁选尾矿合并进行磨矿—浮选试验，流程见图3。

图3 浮选试验流程

2.3.1 磨矿细度试验

磨矿细度试验的pH调整剂H2SO4用量为1 200 g/t，抑制剂水玻璃为300 g/t，活化剂Pb(NO3)2为40 g/t，捕收剂油酸钠为400 g/t，试验结果见图4。

图4 磨矿细度试验结果

由图4可以看出，随着磨矿细度的提高，浮选粗精矿TiO2品位下降、回收率先升后降。综合考虑，确定磨矿细度为-200目占80%。

2.3.2 硫酸用量试验

硫酸用量试验的磨矿细度为-200目占80%，水玻璃为300 g/t，Pb(NO3)2为40 g/t，油酸钠为400 g/t，试验结果见图5。

图5 H2SO4用量试验结果

从图5可以看出，随着硫酸用量的增大，浮选粗精矿TiO2品位和回收率均先升后降。因此，确定H2SO4用量为800 g/t。

2.3.3 水玻璃用量试验

水玻璃对石英等脉石矿物有较好的抑制作用[5]。水玻璃用量试验的磨矿细度为-200目占80%，H2SO4用量为800 g/t，Pb(NO3)2为40 g/t，油酸钠为400 g/t，试验结果见图6。

图6 水玻璃用量试验结果

从图6可以看出，随着水玻璃用量的增大，浮选粗精矿TiO2品位先明显上升后小幅下降，回收率变化不大。因此，确定水玻璃的粗选用量为400 g/t。

2.3.4 Pb(NO3)2用量试验

研究表明Pb(NO3)2是钛铁矿物浮选的有效活化剂[6-7]，因此有必要进行Pb(NO3)2用量试验。Pb(NO3)2用量试验的磨矿细度为-200目占80%，H2SO4用量为800 g/t，水玻璃为400 g/t，油酸钠为400 g/t，试验结果见图7。

从图7可以看出，随着Pb(NO3)2用量的增大，浮选粗精矿TiO2品位和回收率先升后降，表明Pb(NO3)2在一定用量范围内具有活化钛铁矿物的作用，过量则有抑制作用。因此，确定Pb(NO3)2的用量为20 g/t。

图7 Pb(NO3)2用量试验结果

2.3.5 油酸钠用量试验

油酸钠用量试验的磨矿细度为-200目占80%，H2SO4用量为800 g/t，水玻璃为400 g/t，Pb(NO3)2为20 g/t，试验结果见图8。

图8 油酸钠用量结果

从图8可以看出，随着油酸钠用量的增大，浮选粗精矿TiO2品位和回收收率均先小幅上升后小幅下降。因此，确定油酸钠的用量为500 g/t。

2.4 全流程试验

在摇床重选、强磁选以及浮选试验基础上进行了闭路流程试验，试验流程见图9，试验结果见表5。

从表5可以看出，采用图9所示的闭路流程处理该钛铁砂矿，可获得TiO2品位为46.45%、回收率为77.52%的钛铁精矿。

3 结 论

(1)越南某钛铁砂矿粒度为-80目占62.34%，TiO2品位为6.04%，主要金属矿物为钛铁矿和钛磁铁矿，部分钛铁矿物已单体解离；脉石矿物主要为石英。矿石中有回收价值的元素为钛、铁，有害元素硫、磷含量很低。

(2)矿石采用1粗1精摇床重选、重选中矿1次强磁选均可获得较高品位的钛铁精矿。

图9 闭路试验流程

Table 5 Results of closed-circuit test %

(3)摇床重选尾矿和强磁选尾矿合并后磨矿—浮选，也可有效富集其中的钛铁矿物，并有效抛尾。

(4)矿石经1粗1精摇床重选，重选中矿1次强磁选，重选尾矿和强磁选尾矿合并再磨至-200目占80%后经1粗2精、中矿顺序返回浮选流程处理，最终获得了TiO2品位为46.45%、回收率为77.52%的钛铁精矿。

[1] 邓国珠.钛冶金[M].北京:冶金工业出版社，2010. Deng Guozhu.Titanium Metallurgy[M].Beijing:Metallurgical Industry Press，2010.

[2] Chen Luzheng，Xiong Dahe，Huang Huicun.Pulsating high-gradient magnetic separation of fine hematite from tailings[J].Mineral & Metallurgical Processing，2009(3):163-168.

[3] 高恩霞，孙体昌，徐承焱，等．基于还原焙烧的某海滨钛磁铁矿的钛铁分离[J]．金属矿山，2013(11)：46-48. Gao Enxia，Sun Tichang，Xu Chengyan，et al.Titanium and ferrum separation of a seaside titanomagnetite based on reduction roasting[J].Metal Mine，2013(11)：46-48.

[4] 徐 明.云南钛铁矿砂矿磁选试验研究[J].矿产综合利用，2011(5):24-27. Xu Ming.Experimental research on magnetic separation of ilmenite placer of Yunnan[J]Multipurpose Utilization of Mineral Resources，2011(5):24-27.

[5] 邓传宏，马军二，张国范，等.水玻璃在钛铁矿浮选中的作用[J].中国有色金属学报,2010(3):551-556. Deng Chuanhong，Ma Juner，Zhang Guofan，et al.Effect of water glass on floatation of ilmenite[J].The Chinese Journal of Nonferrous Metals，2010(3):551-556.

[6] Fan X，Rowson N A.The effect of Pb(NO3)2on ilmenite flotation[J].Minerals Engineering，2000(2):205-215.

[7] Fan X，Waters K E，Rowson N A，et al.Modification of ilmenite surface chemistry for enhancing surfactants adsorption and bubble attachment[J].Journal of Colloid and Interface Science，2009(1):167-172.

(责任编辑 罗主平)

Beneficiation Experiments of ilmenite Ore from Vietnam

Deng Chenxiong Yin Wanzhong Yin Linlin Fu Yafeng

(CollegeofResourcesandCivilEngineering，NortheasternUniversity，Shenyang110819，China)

In Vietnam there is a ilmenite mine with TiO2grade of 6.04% and particle size of 62.34% passing 80 mesh.The main metallic minerals are ilmenite and titanomagnetite，and parts of ilmenite have been liberated.In order to make highly efficient exploitation and utilization of the ore，dressing experiments have been done on the representative samples.The results indicated that：①Through the process of gravity of one roughing-one cleaning gravity separation by shaking table，and one stage high intensity magnetic separation for the middlings from the gravity，high quality of Ti-Fe concentrate was obtained.②Through the process of one roughing-one cleaning gravity separation by shaking table，and one stage high intensity magnetic separation for the middlings from gravity，one roughing-two cleaning flotation for mixed tailings of gravity and magnetic separation after regrinding at 80% passing 200 mesh，Ti-Fe concentrate with TiO2grade of 46.45% and recovery of 77.52% was obtained.

Ilmenite ore，Gravity separation，Magnetic separation，Flotation，Regime of agent

2014-11-06

国家自然科学基金项目(编号：51374079)。

邓陈雄(1985—)，男，博士研究生。通讯作者 印万忠(1970—)，男，教授，博士研究生导师。

TD952.7

A

1001-1250(2015)-03-084-04