邓秀兰
(马钢集团设计研究院有限责任公司)
矿产资源具有不可再生性,在当前大力度的开发背景下呈迅速减少趋势。随着环保要求的不断提高,加强尾矿中有益组分的回收对提高矿产资源综合利用率、改善企业经济效益、建设绿色生态矿山具有重要意义。
钛是一种重要的战略金属,在国民经济、国防等众多领域均有广泛应用[1-8]。内蒙古某铁矿原矿钛品位较低,经选铁,钛在选铁尾矿中得到富集,具有回收价值。因此,以现场铁尾矿为原料开展了钛回收试验。
试样主要化学成分分析结果见表1,筛析结果见表2。
表1 表明,试样TiO2含量2.65%。进一步的分析表明,钛主要赋存于钛铁矿和钛磁铁矿中,碱性脉石矿物含量较高。
表2表明,钛在细粒级有明显的富集现象。为降低回收成本、提高入选钛品位,可筛出+0.5 mm 粒级不进入回收作业,-0.5 mm 粒级理论TiO2品位为3.09%。
试样选钛试验流程:隔粗筛分—筛下螺旋溜槽预抛尾—预抛尾精矿磨矿—弱磁选选铁—弱磁选尾矿螺旋溜槽2 次粗选—2 次粗选精矿再磨矿—摇床1粗1精1精扫重选,试验流程见图1。
螺旋溜槽预抛尾试验采用实验室5LL-400 型螺旋溜槽,试验固定给矿浓度为30%~35%,给矿量为0.15~0.2 t/h,精矿排矿开口为50 mm,试验结果见表3。
表3 表明,螺旋溜槽预抛尾可获得TiO2品位6.52%、回收率67.12%的精矿。
磨矿—弱磁选试验采用实验室XMQ-67-240 mm×90 mm 型锥形球磨机,将螺旋溜槽预抛尾精矿磨至-200 目占85%,再采用φ400 mm×600 mm 鼓型湿式弱磁选机选铁,粗选、精选磁场强度分别为159.16 kA/m和135.28 kA/m,试验结果见表4。
表4 表明,螺旋溜槽预抛尾精矿磨选铁精矿Fe品位54.32%、作业Fe回收率18.06%、TiO2含量6.78%。
试验采用实验室5LL-400 型螺旋溜槽对弱磁选尾矿进行2次粗选选钛,试验结果见表5。
表5 表明,用螺旋溜槽对弱磁选尾矿进行钛回收,可获得TiO2品位15.09%、TiO2作业回收率64.80%的螺旋溜槽粗精矿1,以及TiO2品位4.68%、TiO2作业回收率16.00%的螺旋溜槽粗精矿2,螺旋溜槽尾矿TiO2品位降至2.51%。螺旋溜槽混合粗精矿TiO2品位为10.48%、TiO2作业回收率为80.80%。
螺旋溜槽粗精矿再磨—摇床选别试验采用XMQ-67-240 mm×90 mm 型锥形球磨机,将螺旋溜槽粗精矿磨至-200 目占95%,再采用XZY-1100 mm×500 mm 型摇床进行1 粗1 精1 精扫流程选钛,试验结果见表6。
表6表明,螺旋溜槽混合粗精矿经再磨—摇床选别,可获得作业产率15.47%、TiO2品位39.52%、TiO2作业回收率58.35% 的摇床精矿,以及作业产率1.61%、TiO2品位31.83%、TiO2作业回收率4.89%的摇床精扫选精矿。
根据各阶段试验结果及选定的工艺参数,进行了全流程试验,全流程试验数质量流程见图2。
图2 表明,全流程试验可获得产率0.95%、TFe 品位54.32%、TFe 回收率5.07%的铁精矿,产率1.92%、TiO2品位39.52%、TiO2回收率28.63%的摇床精选钛精矿,以及产率0.20%、TiO2品位31.83%、TiO2回收率2.40%的摇床精扫选钛精矿,2 个钛精矿合并产率2.12%、TiO2品位38.79%、TiO2回收率31.03%。
(1)内蒙古某铁矿选铁尾矿TiO2含量2.65%,TFe含量10.18%,钛主要赋存于钛铁矿和钛磁铁矿中,钛在细粒级有明显的富集现象,-0.5 mm 粒级TiO2品位为3.09%。
(2)试样采用隔粗(+0.5 mm)筛分—筛下螺旋溜槽预抛尾—预抛尾精矿磨矿—弱磁选选铁—弱磁选尾矿螺旋溜槽2次粗选—2次粗选精矿再磨矿—摇床1 粗1 精1 精扫重选流程处理,最终获得产率0.95%、TFe 品位54.32%、TFe 回收率5.07%的铁精矿,产率1.92%、TiO2品位39.52%、TiO2回收率28.63%的摇床精选钛精矿,以及产率0.20%、TiO2品位31.83%、TiO2回收率2.40%的摇床精扫选钛精矿,钛精矿总产率2.12%、TiO2品位38.79%、TiO2回收率31.03%。