钒钛磁铁矿选矿技术优化

唐艺珂　张士举　刘林玉　楚培培　杨靖涛

【摘  要】选取攀枝花钒钛磁铁矿，对其原工艺流程及生产中存在问题进行分析，总结破碎、磨选等工艺的流程优化改造及特点，发现攀枝花钒钛磁铁矿选矿工艺流程优化存在一定的提升空间。在此基础上，该研究提出优化钒钛磁铁矿选矿技术的几点建议，以作参考。

【关键词】钒钛磁铁矿;选矿;流程优化

引言

我国钒钛磁铁矿床储量丰富，攀枝花是我国钒钛磁铁矿的主要成矿带，该地区的钒钛磁铁矿矿石性质较为特殊，通过磁选、浮选、重选的方式可提炼出TiO2纯度高于45%的精矿。生产实践表明，选矿工艺流程优化后，可得到精矿品位66.81%、人磨原矿品位21.34%、尾矿品位8.18%，金属回收率可超过70%。但优化后的工艺流程仍存在一定缺陷与问题，因此需进一步优化，以提升产矿质量。

1.原矿性质

四川攀枝花的钒钛磁铁矿为岩浆岩型铁矿，岩体主要以角闪石、辉石为组成成分，中心部位可出现橄辉岩、橄榄岩等，矿体赋存于辉石岩、角闪石岩中。矿石主要为脉石矿、钦铁矿、钒钦磁铁矿等矿物为主，通常呈浸染状或块状的自形半自形粒状结构。矿体受风化作用，表层矿岩硬度低，易于开采。

2.原工艺流程特点

2.1钒钛磁铁矿选矿

将原矿通过用球磨机将矿磨成粒度为-10mm的细小颗粒，以增大矿的表面积使选铁更充分;通过双层锟式磁选机抛尾除去部分粗粒尾矿，做到除铁提纯的效果。磁选机的参数根据实地情况具体调整，一般选用弱磁选103.5kA/m，强磁选636.94kA/m;矿进入下一步的磨矿后进行再一次的弱磁选，参数根据情况调整;对矿进行脱磁，除去不含铁的物质;再进行弱磁选，保证产品中无其他杂质，做到提纯效果，磁选参数一般为99.52kA/m。

通过此流程可以在原矿Fe品位为18.36%、TiO2品位为8.11%的条件下，获得铁精矿Fe品位57.08%、含TiO211.92%、Fe回收率53.16%的较好试验指标。

2.2铁矿中去除杂质二氧化钛

将铁矿进行第一步粗加工，通过隔砂粗粒矿物及杂物;将选好的矿通过多级溜槽选出铁矿中的二氧化钛，并产生了一定尾矿;将铁矿和二氧化钛混合物通过沉淀池沉淀，然后通过多级摇床分离，得到铁精矿和钛渣;其中第二步产生的尾矿可以通过重砂，沉淀等方法再富集得到铁精矿。通过此工艺可以有效去除二氧化钛杂质，将二氧化钛的含量降低5%，同时得到三氧化二铁含量38%以上的铁精矿。

2.3原工艺流程及生产中存在问题

在四川攀枝花钒钛磁铁矿的生产过程中，原工艺流程暴露出了许多缺陷与问题，主要包括以下几点：

（1）保证了精矿品位，就无法顾及金属回收率;

（2）尾矿平均品位>1%，居高不下;

（3）由人工对原矿进行打磨，精矿产出率低;

（4）一级磨矿效果差，始终维持在50%左右浓度的水平上;

（5）成本在保证不造成污染的情况下居高不低。

3.工艺流程优化方案

3.1破碎工艺优化方案

在原有供料方式的基础上，结合该工艺阶段的本身特点，扩展两个新的磨选系列，主要作用是对矿石准备过程中的效率低、高能耗的相关问题给予解决。为了保证选矿效率发挥最大限度，对人磨粉矿品位给予提升。以粉矿仓上部为基础，对干磁选作业给予增加，同时对低于百分之八的合格尾矿给予筛除。为保证破碎產品粒度，使用诺德伯格破碎机取代二段破碎中圆锥破碎机，并以WAY振动筛取代普通振动筛，提高处理能力与筛分效率。为保证合格产品通过筛分进入下一道工序，提升破碎效率，规避对应破碎作业干扰，将破碎产品粒度做到最大程度降低。

在磁选时选用永磁筒式干选磁选机，可降低生产成本，优化工艺流程，提高综合经济效益，使超低品位磁铁矿石开发的经济效益基本条件得到满足，此干磁机以不提高总尾矿石为基础的前提下进行使用，最大程度降低对选别体统的干扰，可排除无用脉石干扰，提升选别系统整体功效和人磨原矿品位。

3.2磨选工艺优化方案

为降低磁团聚对分级效率的影响，增设GMT脱磁器。将原旋流器与高频细筛两道分级作业改换为MVS高频振网筛。为解决磨矿效果差、再度作业浓度提升等问题，可再次研磨一次磁选产品磨，改善后可对整体流程作业效率做到最大程度提高，同时降低磨矿细度。除此之外，在其改善后，将部分矿石对有用矿石中干扰给予最大程度排除，同时对人筛的合格产品含量具有显著提升作用，进而对合格有用矿石的通过效率给予一定的提升。为提升有用矿物自身回收利用价值，采用BKW型磁选机磁选尾矿，辅助矿石最大程度发挥其价值。

该工艺流程操作简单，回收利用率高，对矿石适应能力强以及设备选矿效率高等，其中以使用高科技含量新型设备中工艺程序科学、合理性等特点具有一定突出，同时对它工艺与技术中的先进性更具有一定说服力。为保证选矿系统中高效能可在整个过程中得到充分发挥，对设备以及工艺中长处进行集中转换，进而对相关干扰因素给以排除。MVS高频振网筛具有高频率的工作原理，对细粒透筛以及降低矿浆表面张力具有一定优势，同时对于密度大颗粒透筛较为有利，其振动强度高于一般高频筛近三倍，因此对其良好性能较高筛分效率良好性能局域一定保障。结合相关生产实践，对MVS高频振网筛质效率与普通振动筛具有显著提高给予一定依据，在工艺流程运作过程中，为最佳优选设备之一。以分选区面积大，场强高，分选带长，大磁包角以及高矿液面为角度作为考量标准，BKW型磁选机在扫选作业中具有一定优势，同时此型号磁选机自带自搅拌功能，可在高强磁场中充分搅拌微细磁性矿物和连生体，促进磁性矿物回收，在扫选设备中为优选设备。

4.选矿工艺流程完善建议

（1）全面实施以碎代磨工艺路线，最大程度破碎产品粒度，降低磨矿能耗，提高整体效率。

（2）一段磨矿后，采用分级作业增设分选设备，抛除解离矿石，细致磨选含磁性铁的矿物，缩短工艺流程时间及成本，提高整体效率。

（3）替换传统高能耗、低效率设备，采用先进的高科技含量、高效能设备，降低生产成本，增加产量。

（4）采用大型设备规模化处理低品位矿石，有利于自动化控制与管理，同时能够有效降低消耗，提高设备效率。

（5）以生产现场实际为根本，培养技术队伍的综合能力，使经济效益得到大幅度提高。

参考文献

[1]秦恒浩.某矿山钒钛磁铁矿选矿生产实验研究[J].区域治理，2018，000（030）：261.

[2]赵国君，赵祺彬，兰井志，等.攀西地区钒钛磁铁矿资源特点及选矿新技术[J].现代矿业，2017，000（007）：198-200.

作者简介：唐艺珂（1999.8-），男，汉族，本科，研究方向为钒钛磁铁矿技术优化。