哈密低品位钒钛磁铁矿选矿研究

李庆禄

（中国冶金地质总局山东局正元矿业公司，济南 250000）

哈密低品位钒钛磁铁矿选矿研究

李庆禄

（中国冶金地质总局山东局正元矿业公司，济南 250000）

哈密超低品位钒钛磁铁矿的矿体呈大型透镜体状或规则的脉状，点型矿山有库木塔格钛铁矿、尾亚钒钛磁铁矿和沁城钛铁矿。由于矿石主要有用组分为钛磁铁矿+钛铁矿，采用单一磁法选矿方法无法实现分离，难以获得合格的产品。本文将尾亚钒钛磁铁矿的原生矿石作为选矿样本进行选矿研究，提出采用磁法+浮法的选矿工艺进行选矿。该选矿工艺实用性强，选矿成本和能耗较低，提高了资源利用率，有助于获得合格的产品。

尾亚；钒钛磁铁矿；钛铁矿；选矿

哈密超低品位钒钛磁铁矿沿大南湖岛弧带呈带状分布，西起库木塔格沙龙，经尾亚至沁城乡南约400 km，产于华力西中期基性侵入杂岩体——辉长-斜长岩石中，矿体呈大型透镜体状或规则的脉状，点型矿山有库木塔格钛铁矿、尾亚钒钛磁铁矿和沁城钛铁矿，全铁（TFe）品位一般在20%～30%，TiO2品位一般在7%～14%，铁矿石储量超10亿t。本文以尾亚钒钛磁铁矿的原生矿石作为选矿样本进行选矿研究。由于矿石的主要有用组分为钛磁铁矿+钛铁矿，采用单一磁法选矿方法无法分离，获得合格产品，笔者提出采用磁法+浮法的选矿方法进行选矿。

1 矿石性质

1.1 矿石组分

镜下观察，矿石为粒状-海绵陨石结构，黑色块状-条带状构造，有用金属矿物为含钒钛磁铁矿20%～30%，磁铁矿约10%，钛铁矿约1%。

矿石中有用的金属矿物主要有钛磁铁矿与钛铁矿，磁铁矿中亦含有少量的钒，次要矿物有褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿，个别含有黄铜矿，详情如表1所示。

磁铁矿、钛铁矿呈海绵陨石状或粒状分布，亦有钛铁矿被磁铁矿包裹现象，钛铁矿和含钛磁铁矿晶体多呈自型粒状或板状，少量呈长粒状，大小0.3～0.7 mm，共生的含钛磁铁矿有两种，磁铁矿与板状钛铁矿混合连晶和钛铁矿在磁铁矿解理呈微走向连生。

脉石矿物主要有基性斜长石、辉石、角闪石及少量磷灰石等（见表1）。

表1 组成矿石的矿物成分

1.2 矿石化学成分

通过对选矿样本的物相分析，矿石中有用矿物TFe+TiO2占总成分的49.75%，如表2所示。

表2 矿石物相分析

由表2分析结果和工艺矿物学分析可知，该矿石中可选的磁性铁含量为10.37%，TiO2为13.83%，它属于低品位的钒钛磁铁矿。选矿方法采用磁选+浮选工艺将磁铁和钛分离。

2 选矿工艺试验研究

根据矿石工艺矿物学性质和矿物组合特性，矿石为低品位钒钛磁铁矿，采用一段磨矿，降低磨矿成本，弱磁选钒铁精矿，强磁扫尾浮选流程选钛精矿工艺处理。其选铁、选钛数质量流程如图1所示。

2.1 选铁工艺流程试验

经过一段球磨湿磨至不同粒度，采用磁场强度112 KA/m粗选，磁场强度100 KA/m精选条件下进行磁选试验，获得钒铁精矿和中矿，试验结果如表3所示。

由表3可知，随着磨矿细度增加，磁选精矿品位逐渐升高，磨矿粒度由-200目28.50%提高到72.50%时，钒铁精矿TFe品位由55.37%增加到60.65%；精矿回收TFe由66.13%降至61.67%；TiO2品位由10.92%降低到7.58%；尾矿TFe品位均在22%左右，TiO2品位均在17%左右。试验结果表明，在磨矿粒度-200目达到63.73%的条件下，TFe品位达到60.33%，产率37.19%，可提取出回收率61.67%的铁精粉，其能够满足市场产品要求，同时尾矿中TiO2也达到了富集，后续TiO2选别不需要二次磨矿，节约了磨矿成本。

图1 选铁、选钛数质量流程图

2.2 选钛工艺流程试验

2.2.1 强磁丢尾试验

选铁尾矿作为选钛原料，先经强磁选丢尾，达到减少浮选入料，降低药耗，降低过细粒级对浮选作业的影响，提高浮钛分选效果的目的。试验采用φ600仿琼式强磁选机，一次造别指标结果如表4所示。

强磁选试验精尾矿多元素分析如表5所示。

对入选物料（选铁尾矿）及产品进行筛析，确定TiO2粒度分布情况，以改善入浮选物料的粒度组成，减少浮选过程中的矿泥干扰，筛析结果如表6所示。

由表6强磁尾矿筛析结果可知，经强磁选作业后，TiO2主要损失于尾矿-0.043 mm级别，其产率为69.54%，TiO2品位为6.10%，达到了早抛尾、提高后续浮钛分选效果的目的。

表3 一段磨矿不同粒度弱磁选试验结果

表4 选钛尾矿强磁选别试验结果

2.2.2 浮选选钛试验

表5 强磁选精、尾矿多元素分析结果

由表5可知，强磁精矿中硫的含量为0.058%，主要成分为黄铁矿、黄铜矿等。为了减少硫对下一步选钛作业的影响，在选钛前进行硫化物的浮选，其药剂制度为硫酸（H2SO4）200 g/t，丁基黄药600 g/t，2#油50 g/t，获得硫粗精矿和钛粗精矿；对钛粗精矿用硫酸2.5 kg/t和草酸500 g/t作为调整剂，氧化石蜡皂5.5 kg/t作为捕获剂，抛尾获得钛精矿Ⅰ；再用硫酸和草酸作为调整剂进行闭路试验，适当调整精选药剂制度，最终浮钛尾矿和钛精矿的选别试验如表7所示。

表6 强磁选产品筛析及TiO2分布结果

表7 浮选钛选别试验结果

由表7可知，经过强磁选丢尾，硫化物先行浮选，减少了对后续选钛的影响，调整用药制度，获得钛精矿产率23.77%、TiO2品位47.04%、回收率53.23%。

最后，对精矿进行多元素分析，结果如表8所示。

表8 最终精矿多元素分析结果表

最终获得钒铁精矿和钛精矿两种精矿产品，精分品质较好。二氧化硅含量较低，S、P有害元素含量均极低。

3 结语

（1）本次试验的钒钛磁铁矿石中的金属矿物以钛磁铁矿和钛铁矿为主，褐铁矿、赤铁矿和黄铁矿为次，含有少量黄铜矿等；脉石矿物主要为斜长石和辉石，此外还有少量闪石、橄榄石、磷灰石和尖晶石等。根据矿物的嵌布粒度特性，采用一次性磨矿-200目占63.73%进行选别，大大减少了磨矿能耗和选别成本。

（2）首先采用湿法弱磁粗、精选得到产率37.19%，TFe品位60.33%的钒铁精矿。其次对抛出的尾矿进行强磁甩尾，得到产率为79.22%，TiO2品位21.24%的强磁精矿，减少了进入浮选的入选量，避免矿泥对浮选的影响，节约了药品用量。再对强磁精矿进行闭路浮选，得到产率23.77%、TiO2品位47.04%的钛精矿，对选别成本节约和功耗降低均有了明显的效果。

（3）“一段磨矿—一粗一精选铁—强磁—浮选选钛工艺”是一种处理该类矿石的合理选别工艺，可使有用组分得到分离，获得品质较好的钒铁精矿和钛精矿产品，提高了资源利用率，并能促使矿山得到高效合理的开发利用。

1 王旭艳.矿石分选新技术新工艺与选矿过程控制检测标准及工艺设备选择计算实用手册[M].北京：中国知识出版社，2005.

2 张俊辉，张 渊.某低品位钒钛磁铁矿选铁实验研究[J].金属矿山，2008，（10）：60-63.

3 钟永红.浅析钒钛磁铁矿的选矿方法[J].现代矿业，2010，2（2）：46-50.

4 王 勇.新疆某低品位钒钛磁铁矿选矿试验研究[J].四川冶金，2014，4（2）：29-32.

Study on Mineralization of Low Grade Vanadium Titanium Magnetite in Hami

Li Qinglu
(Zhengyuan Mining Company of Shandong Bureau of China Metallurgical Geology Burau, Jinan 250000, China)

The ore body of the ultra-low grade vanadium-titanium magnetite in Hami is a large-sized lens-like or regular vein, and the mine is a pagoda lattice ilmenite, tail vanadium-titanium magnetite and Qincheng ilmenite The As the main ore useful components for the titanium magnetite + ilmenite, the use of a single magnetic method can not be separated from the mineralization method, it is difficult to obtain qualified products.In this paper, the primary ore of the tail vanadiumtitanium magnetite ore is used as the beneficiation sample for mineral processing, and the beneficiation process using magnetic method and float method is proposed.The beneficiation process is practical, mineral processing costs and low energy consumption, improve resource utilization, help to obtain qualified products.

Weiya; vanadium-titanium magnetite; ilmenite; beneficiation

TD951

A

1008-9500(2017)10-0010-03

2017-08-23

李庆禄（1963-），男，山东潍坊人，高级工程师，从事采矿和选矿工作。

王淑贤，联系电话：18796356598，Email：wsx800222@126.com