某钛铁矿选别设计方案比选初探

邹锋

（攀枝花钢城集团米易瑞地矿业有限公司, 四川攀枝花 617200）

四川某钛铁矿金属矿物组成比较简单，主要以TiO2和磁铁矿为主。矿石平均品位TiO24.61%；TFe 12.08%；Sc2O373.73g/t。当前对于钛铁的分离，一般是利用磁铁矿的磁性较强，利用弱磁磁选机，先选出磁铁矿，再考虑TiO2的回收；对于TiO2常用磁浮联合工艺或重磁联合工艺进行回收。近年来在钛铁矿开发利用中，出现了重磁拉、干式磁选机等新设备，浮选工艺出现了SF、MOH等新型药剂［1-3］。

选矿厂设计规模为250.0×104吨/年，工作制度为250天/年，即10000吨/年。选矿厂基建期1年，服务年限17年，其中达产年14年。选厂设计最终产品为钛精矿（TiO2≥46.55%）、铁精矿（TFe≥60%）。

1 选矿试验研究简述

工艺矿物学研究表明，该矿石结晶相对较好，初步确定采用强磁和螺旋两种不同的富集手段。结合不同的精选提质工艺，试验研究主要进行了两种选钛工艺的实验室对比试验，选钛工艺流程试验推荐了强磁选、浮选（试验室试验）及重选、干式磁选（扩大连选试验）两种工艺流程［4-10］。

1.1 强磁、浮选工艺

该矿石适宜的原则工艺流程为粗粒重磁拉抛尾，抛尾粗精矿粗磨选铁，选铁尾矿两段强磁富集钛，强磁精矿细磨浮钛。弱磁精选得到铁精矿，浮选得到钛精矿，强磁精选尾矿和浮选尾矿合并作为最终钪精矿。全流程试验结果见表1，全流程数质量流程图见图1。

图1 强磁、浮选工艺流程图

表1 强磁、浮选工艺全流程技术指标

粗粒原矿采用重磁抛尾，粗精矿采用弱磁选铁，综合尾矿强磁后进行浮选选钛、选钪工艺流程，获得三种精矿产，铁精矿TFe含量为60.78%，钛精矿TiO247.05%钛精矿，和钪精矿Sc2O3含量99.0g/t，回收率分别为13.11%、55.74%、48.68%。综合尾矿中铁、二氧化碳、三氧化二钪的含量分别为5.23%、1.46%和40.5g/t。

1.2 螺旋、干式磁选工艺

原矿经过重磁拉抛尾+弱磁选铁，制得螺旋扩大试验的给矿；然后进行螺旋溜槽扩大连续试验，得到了螺旋粗精矿；最后将螺旋粗精矿进行烘干处理，并进行干磁试验，得到了最终的钛精矿产品和钪精矿产品，全流程试验结果见表2，全流程工艺见图2。

分析全流程结果可知，采用抛尾-抛尾精矿弱磁选-选铁综合尾矿预富集-螺旋精矿磁选工艺，最终可以获得钛精矿和铁精矿两个产品。铁精矿TFe含量60.78%，钛精矿TiO2含量46.17%，回收率分别为13.10%和46.72%，总尾矿中铁含量为7.56，TiO2品位为2.41%。

表2 螺旋、干式磁选工艺全流程技术指标

2 选别设计方案比选初步探讨

（1）重磁拉抛尾精矿产率按70%计算，即选别作业生产规模175×104吨/年，年工作250天，每天3班，每班8小时。

（2）重磁拉抛尾指标见表3；强磁、浮选指标见表4；重选、干磁选指标见表5。

（3）螺旋重选的后续作业（钛粗精矿烘干、干磁选）参与比较。

（4）碎磨作业的产品粒度按-0.074mm占32%计算。

（5）选铁作业不参与方案比较。

图2 螺旋、干式磁选工艺流程图

（6）钛精矿（TiO2含量大于46.5%）销售价格按1750元/吨；钛精矿中钪金属价格按5元/克计价。

表3 重磁拉抛尾设计指标

表4 强磁、浮选设计指标

2.1 两种方案主要设备选型

两方案主要设备详见表6、表7，方案比较结果见表8。

表5 重选、干磁选设计指标

2.2 两种流程方案比较结果

从两选别流程方案比较的结果看：

投资方面，强磁选、浮选流程方案比重选、干磁选流程方案多4407.58万元/年。

生产经营费方面，强磁选、浮选流程方案比重选、干磁选流程方案多1177.67万元/年。

钛精矿产值方面，由于强磁选、浮选流程方案比重选、干磁选流程方案钛精矿产率多0.82%（回收率高9.0%），得到的钛精矿产值高3597.35万元/年，除去钛精矿中含钪金属产值（两方案钪金属产值差280.70万元/年），综合产值强磁选、浮选流程方案比重选、干磁选流程方案多3316.65万元/年。

利润方面，强磁选+浮选流程方案比重选、干磁选流程方案多2138.98万元/年。

综合考虑两方案的优缺点，设计推荐采用强磁选、浮选流程。

3 结论

（1）四川某钛铁矿金属矿物组成比较简单，主要以TiO2和磁铁矿为主，矿石平均品位TiO24.61%；TFe 12.08%；Sc2O373.73g/t。

（2）针对矿石性质及可行的选矿工艺，试验进行了一系列条件对比试验。矿石采用重磁拉抛尾预处理后，开展了两种不同的选钛工艺：强磁、浮选工艺及螺旋、干式磁选。强磁、浮选工艺得到TFe品位60.78%、回收率13.11%的铁精矿；TiO2品位47.05%、回收率55.74%的钛精矿；Sc2O3品位99.0g/t、回收率48.68%的钪精矿。螺旋、干式磁选得到：铁精矿TFe品位60.78%、回收率13.10%；钛精矿TiO2品位46.17%、回收率46.72%。

（3）综合考虑两方案的优缺点，设计推荐采用强磁选、浮选流程。