红土型风化钛砂矿采用高效斜板分级机的脱泥试验研究

韩晓熠，郭 强

(云南科力新材料股份有限公司，云南 昆明 650031)

红土型风化钛砂矿采用高效斜板分级机的脱泥试验研究

韩晓熠，郭 强

(云南科力新材料股份有限公司，云南 昆明 650031)

云南省有丰富的钛砂矿资源，多为残坡积红土型砂矿，因风化较完全，原矿含泥高。原矿性质研究表明，密度大的有用矿物主要集中在粗粒级中，极利于脱泥。现场扩大试验表明，采用高效斜板分级机对原矿脱泥，沉沙的TiO2品位由9.84%提高到15.76%，溢流(泥)中TiO2品位仅为1.17%，TiO2损失率仅为5.08%，高效斜板分级机按0.037 mm计的分级质效率达到84.63%。脱泥后采用螺旋溜槽重选，精矿中TiO2品位达33.54%，回收率达到86.58%；较原生产中不脱泥重选流程，TiO2品位提高9.83%，回收率提高32.61%。

脱泥；风化钛砂矿；选矿；斜板分级机；分级质效率

0 引 言

云南省有丰富的钛资源，已探明的钛铁矿床有30个，其中大型矿床15个、中型矿床5个、小型矿床10个。探明的钛铁矿储量约5 561×104t。云南钛矿资源主要分布在滇中昆明、楚雄；滇西大理、保山；滇南建水、富宁等地，主要为辉长岩、辉绿岩风化壳型矿床，矿石类型主要为残坡积红土型砂矿[1-2]。由于矿石风化较完全，原矿中含有大量的原生泥(小于20 μm的矿物)，有的含泥量甚至高达40%以上。这部分泥中含二氧化钛品位较低，预先脱出再进行选别对于提高生产效率及生产指标有重要作用。选矿工艺中常用的脱泥设备有旋流器、圆池脱泥机及高效斜板分级机等。生产实践证明，水力旋流器是一种有效的脱泥设备，比圆池脱泥机具有显著的技术和经济优势[3]。黑山选钛厂采用JYG 250高效浓缩脱泥旋流器对选铁尾矿进行预先浓缩脱泥工艺，既降低了选厂处理量，又提高了钛铁矿的回收率，提高了选厂经济效益[4]。但水力旋流器在运行时沉沙咀和给矿管容易堵塞，其内壁亦容易磨损而影响脱泥指标[5]。高效斜板分级机是将斜板单元经系统集成的斜板组合结构有序地布置于箱体内，以增加数倍有效分级面积，改善矿浆在其中的流动分布状态，实现高效沉降分级的一种新设备[6]。高效斜板分级机在某锡矿重选矿泥回收系统中，对-19 μm粒级含量达70%，-5 μm粒级含量达46%以上的极细物料进行脱泥，-19 μm粒级去除率为63.74%，按19 μm计分级质效率可达46.45%[7]。高效斜板分级机分级攀枝花选钛厂原矿，溢流中-63 μm粒级含量达93.99%，分级质效率71.50%[8]。

1 原矿性质

原矿多元素分析见表1。

经显微镜和电子探针、X射线衍射分析查明原矿矿物组成，见表2；原矿主要矿物相对含量见表3。

原矿筛析和水析(-0.074 mm以下为水析)所得各粒级的金属分布率及钛铁矿单体解离度测定结果，见表4和表5。

原矿中钛铁矿多呈粒状或与假象钛赤铁矿连生体，显微镜下测得钛铁矿的粒度分布见表6。

表1 原矿多元素分析

表2 原矿矿物组成

表3 主要矿物相对含量

表4 原矿各粒级的金属分布率

表5 原矿各粒级钛铁矿单体解离度测定结果

表4和表5表明，原矿中钛铁矿的自然单体解离度相对较高，钛铁矿风化较完全。原矿中-0.037 mm的矿泥产率高达66.51%，其TiO2金属量仅占原矿的11.44%。表6表明，主要有用矿物钛铁矿的粒度集中在0.32～0.02 mm，即粗粒级矿物的密度大，细粒级矿物的密度小，增大了粗细矿物的沉降速度差异，非常利于脱泥并提高分级质效率。

表6 钛铁矿粒度分布

2 脱泥试验

采用高效斜板分级机进行脱泥试验，其斜板单元格的参数为板长2.5 m，板宽0.6 m，板间距0.05 m，斜板倾角45°。为了确定设备表面负载，先采用了一台2 m2的试验机到选厂现场进行原矿脱泥试验，设备表面负载为1.6 m3/m2·h时，脱泥量可达到55%～60%，泥中TiO2品位仅为0.5%～0.7%，泥中金属损失率仅为5%～8%。

扩大试验采用一台沉降面积为30 m2的高效斜板分级机，脱泥后的沉砂进入Ф1 200 mm的双螺旋溜槽进行粗选。根据设备表面负载从原矿浆中分出约50 m3/h的流量进入高效斜板分级机，设备连续运转12 h，间隔相同时间取样9次。现场试验工艺流程见图1，脱泥试验指标见图2～4。

图1 现场试验工艺流程

图2～4结果表明，本次试验的给矿平均TiO2品位为9.84%，有效脱泥后沉砂的平均TiO2品位提高到15.76%，溢流(泥)中平均TiO2品位仅为1.17%，TiO2金属在溢流(泥)中的平均损失率只有5.08%，平均泥产率40%，效果较理想。

对高效斜板分级机的溢流进行水析的结果见表7。

由表7可见，脱出的泥中TiO2金属主要损失在-0.010 mm粒级中，而该粒级用机械方法难以回收。

高效斜板分级机的产品筛析粒度组成见表8。

根据表8的粒度组成，高效斜板分级机对0.037 mm计的分级质效率84.63%，远高于该设备在其他矿浆分级作业中的指标[7-8]。

图2 高效斜板分级机脱泥产率分布

图3 高效斜板分级机脱泥TiO2品位分布

图4 高效斜板分级机脱泥产品金属分布率

粒级(mm)产率(%)TiO2品位(%)TiO2金属分布(%)-0.074+0.0373.561.837.55-0.037+0.0198.811.3413.68-0.019+0.01014.670.7212.24-0.010+0.00534.780.8634.67-0.00538.180.7231.86合计100.000.86100.00

原矿脱泥后，仅沉砂进入螺旋溜槽进行重选粗选的选别指标见表9。

同步现场生产指标，即原矿未脱泥直接进入螺旋溜槽进行重选粗选的选别指标见表10。

表8 高效斜板分级机产品筛析粒度

表9 沉砂重选粗选指标

表10 原矿未脱泥重选粗选的生产指标

表9和表10数据表明，原矿脱泥后采用同样的螺旋溜槽重选，精矿TiO2品位可提高到33.54%，回收率达到86.58%。而原矿不脱泥直接重选，精矿TiO2品位仅为23.71%，回收率仅为53.97%，说明采用高效斜板分级机对原矿脱泥的工艺能显著提高生产指标。

3 结 论

针对云南地区残坡积红土型砂钛矿原矿含泥很高，且密度大的有用矿物集中在粗粒级中的特点，对武定地区的该类矿石进行了原矿脱泥现场扩大试验研究。试验结果表明，采用高效斜板分级机对原矿脱泥，沉砂的平均TiO2品位由9.84%提高到15.76%；溢流(泥)的平均TiO2品位仅为1.17%，TiO2金属平均损失率仅为5.08%，泥产率约40%，高效斜板分级机按0.037 mm计的分级质效率为84.63%。原矿脱泥后采用螺旋溜槽粗选，精矿TiO2品位可达33.54%，回收率达到86.58%，较原生产中不脱泥重选流程，TiO2品位提高9.83%，回收率提高32.61%。

[1] 雷霆，朱从杰，张强.云南钛资源现状及开发利用对策[J].中国矿业，2005，14(10)：26-29.

[2] 薛步高.云南钛铁矿地质特征及开发探讨[J].化工矿产地质，2001，23(1)：53-58.

[3] 张宜生.水力旋流器脱泥和分级实践[J].有色金属，1964(7)：36-41.

[4] 王钊军，高清寿.高效浓缩脱泥旋流器在黑山选钛厂的应用研究[J].现代矿业，2009(8)：109-110

[5] 赵家祥，王建山.水力旋流器使用於脱泥及分级的经验介绍[J].有色金属：冶炼部分，1958(8)：9-14.

[6] 万小金.KMLF型斜板分级箱与普通水力分级设备分级机理分析[J].矿冶工程，2001，21(4)：42-44.

[7] 杨茂椿，万小金，富文彬.KMLF斜窄流分级浓缩箱在某锡矿重选矿泥回收系统中的应用[J].云南冶金，2004，33(3)：18-21.

[8] 刘侥，兰光铭.新型斜板分级箱分级攀枝花选钛厂原矿试验[J].钢铁钒钛，1999(4)：57-60，68.

Desliming of laterite-type weathering placer deposit using efficient inclined plate classifier in production

HAN Xiaoyi，GUO Qiang

(Yunnan Keenly New-Material Co.，Ltd.，Kunming 650031，China)

There is significant amount of ilmenite ore in Yunnan province，which belongs to laterite-type placer deposit.Abundant of particles with a small size caused by mineralization have a great effect on the benefication.Therefore，these small particles with a lower content of TiO2should be removed prior to benefication resulting in a good economical value.The results at a plant scale showed that grade of TiO2was increased from 9.84 to 15.76% for the underflow and meantime，the overflow product containing 1.17% TiO2was obtained with a recovery of 5.08% after desliming using efficient inclined plate classifier，and with a classification efficiency for 0.037mm 84.63%.Following by a gravity concentration using sluice，a concentrate containing 33.54% of TiO2was obtained with a recovery of 86.58%.Compared with the flowsheet without desliming，the concentrate is increased containing 9.83% of TiO2，and 32.61% in recovery.

desliming；weathering ilmenite ore；benefication；inclined plate classifier；classification effectiveness

2017-02-15 责任编辑：宋菲

韩晓熠(1973-)，女，硕士，1999年毕业于昆明理工大学选矿专业，高级工程师，主要从事斜板浓密机和分级机的研发工作，E-mail：hanxyok@aliyun.com。

TD951

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1004-4051(2017)07-0125-04