ZCLA磁选机在低品位钒钛磁铁矿磨前预选中的应用

于元进

(洋县钒钛磁铁矿有限责任公司)

ZCLA磁选机在低品位钒钛磁铁矿磨前预选中的应用

于元进

(洋县钒钛磁铁矿有限责任公司)

为综合回收洋县某钒钛磁铁矿中的铁、钛资源，在对矿石性质分析的基础上，确定采用捕收效果好的ZCLA磁选机进行湿式预选，最终获得了高品位的铁、钛粗精矿，不但兼顾了钛资源的综合回收利用，同时抛掉的尾矿基本失去了利用的价值，达到了较好的磨前预选的效果。

钒钛磁铁矿 磨前预选 ZCLA磁选机

陕西洋县某钒钛磁铁矿为露天矿山，矿石属低磷含硫的酸性低品位钒钛磁铁矿矿石，其矿石品位低，但储量大，高效利用该矿石资源，具有一定的经济价值。通过选矿工艺矿物学研究表明，其主要可利用的金属矿物为铁和钛，金属矿物主要是磁铁矿、钛磁铁矿和钛铁矿，次为假象赤铁矿和褐铁矿。选矿工艺可采用单一磁铁矿选矿工艺，但为了充分利用资源，在预选抛废的同时兼顾钛资源的回收，由于钛铁矿磁性较弱，需采用较高的磁场强度回收，在充分比较多种预选工艺的条件下，确定采用ZCLA磁选机进行粗粒湿式预选工艺,试验获得了满意的试验指标，达到了综合利用资源及高效抛废的目的。

1 矿石性质

1.1 矿石化学成分分析

对原矿进行化学多元素及铁物相分析，其结果见表1、见表2。

表1 原矿主要化学成分分析结果 %

成分TFeFeOFe2O3TiO2V2O5Cr2O3SiO2含量15.859.3312.282.940.140.01633.72成分Al2O3CaOMgOMnONa2OK2OCu含量12.0516.076.480.241.410.290.0088成分ZnPSC烧失含量0.018<0.010.130.0833.55

注：TFe/FeO=1.70,碱性系数为0.49。

由表1可知，矿石中可供选矿回收的主要元素是铁，但铁品位仅为15.85%；TiO2和V2O5的含量分别为2.94%和0.14%，均可作为综合利用的对象考虑。为达到富集铁矿物和钛矿物的目的，需要选矿排除的脉石组分主要是SiO2，其次为Al2O3、CaO和MgO，四者合计含量为68.32%。有害杂质磷的含量很低，但硫的含量略为偏高，因此选矿过程中需要密切注意硫的富集趋势。

表2 原矿铁物相分析结果 %

铁物相铁含量铁分布率(钛)磁铁矿中铁7.1144.86赤(褐)铁矿中铁3.4922.02钛铁矿中铁1.6010.09碳酸盐中铁0.150.95硫化物中铁0.090.57硅酸盐中铁3.4121.51合计15.85100.00

由表2可知，矿石中铁的赋存状态较为复杂，分布于钛磁铁矿中的铁仅占44.86%，其余部分主要以钛铁矿、赤(褐)铁矿和硅酸铁的形式存在，分布率分别为10.09%、22.02%和21.51%，所以采用单一弱磁选工艺分选铁矿物时铁的回收率较低。

1.2 矿物组成及含量

矿石新鲜面在肉眼下多呈深灰色～灰黑色，具稀疏～星散浸染状构造。经镜下鉴定，X射线衍射分析和扫描电镜分析综合研究，矿石的主要矿物含量见表3。

表3 矿石中主要矿物的含量 %

矿物钛磁铁矿钛铁矿假象赤铁矿、褐铁矿金属硫化物含量10.83.45.30.2矿物角闪石、辉石斜长石云母、滑石、绿泥石榍石其他含量38.731.37.51.81.0

由表3可知，矿石中金属矿物主要是钛磁铁矿和钛铁矿，次为假象赤铁矿和褐铁矿；金属硫化物以黄铁矿为主，偶见黄铜矿和磁黄铁矿；脉石矿物以斜长石和角闪石居多，次为辉石、绿泥石、黑云母、绢云母、滑石和榍石，其他微量矿物包括磷灰石、镁铝尖晶石、黝帘石、独居石、金红石和锆石等；原矿属低品位的钒钛磁铁矿石，选矿工艺为单一磁选的选矿工艺，但要综合考虑回收钛铁矿，采用场强较高的ZCLA磁选机可有效综合回收钛、铁矿物，达到提高入磨品位和充分利用资源的效果。

2 ZCLA磁选机磨前预选试验

ZCLA选矿机是一种新型磁系结构形式的永磁选矿设备，可以实现强磁性矿物和弱磁性矿物的同时回收，对强磁性矿物和弱磁性矿物同时进行粗粒度下的富集效果明显，且已用于工业生产。

洋县某钒钛磁铁矿是以铁为主的多金属矿，除回收铁外，尾矿中钛金属能够综合回收。由于原矿石的铁品位极低，嵌布粒度不均匀，及以浸染状形式嵌布，因此推荐采用阶磨阶选的选矿工艺流程。对贫矿石采取不同粒度下的干、湿抛尾技术方案研究十分必要。干式抛尾对选铁有利，但无法兼顾钛资源的有效回收，实际生产时尾矿中的磁性铁损失也会增大；湿式弱磁选对选铁有利，却无法同时回收钛金属；ZCLA选矿机粗粒抛尾的铁金属损失率最低，且兼顾了钛金属的回收，虽然抛尾率与弱磁选比不十分理想，但所抛尾矿中的铁、钛均属合格尾矿，这将有利于降低综合投资和简化流程。

ZCLA选矿机抛尾条件试验进行了不同抛尾粒度试验，试验确定了最佳的抛尾粒度，并进行了生产样试验，试验结果见表4。

由表4可知，矿样采用ZCLA选矿机进行粗粒抛尾，粒度越细抛尾量越大，抛尾效果越好，尾矿铁、钛品位均很低。

表4 矿样ZCLA选矿机抛尾生产样试验结果

3 ZCLA磁选机湿式抛尾工业应用

目前，工业生产中采用ZCLA选矿机对-3 mm粗粒级进行抛尾，ZCLA选矿机可实现铁、钛的同时回收，尾矿直接抛掉；现场使用弱磁选机处理-3 mm 粒级粗粒抛尾只能回收磁铁矿，钛铁矿还需考虑再处理；生产实践表明，要减化流程和实现降本增效的目标，应首选ZCLA选矿机粗粒抛尾技术。其工业生产考核指标见表5。

表5 工业生产考核指标 %

由表5可知，平均精矿产率为63.82%，精矿铁品位为25.84%，钛品位为5.29%，铁回收率为84.96%，钛回收率为87.09%，抛尾产率为36.18%，尾矿铁品位为8.58%，钛品位为1.53%，抛尾效果较好，达到了提高入磨品位和降低磨矿能耗的效果。

4 结 语

(1)洋县钒钛磁铁矿有限责任公司采用ZCLA选矿机分选洋县钒钛磁铁矿，实现了铁、钛同时回收，通过ZCLA选矿机1次选别，全铁回收率达到84.96%、TiO2回收率达到87.09%，尾矿平均全铁品位为8.58%、TiO2品位为1.53%，抛尾产率可以达到36.18%。

(2)ZCLA选矿机与现场使用的弱磁选机相比，其优势是能够在粗粒条件下，同时回收强磁性的钒钛磁铁矿和弱磁性的钛铁矿。

(3)ZCLA选矿机与立环强磁选机比较，优势主要是对给矿适应性强，能省去立环强磁选机必须要求的隔渣和去除强磁性铁矿的作业，大大简化了生产工艺流程，且操作维护简单方便。

2015-03-24)

于元进(1963—)，男，工程师，723300 陕西省洋县桑溪镇。