钛铁矿选矿试验报告.doc

湖南有色金属研究院选矿研究所科学技术研究报告上海西芝矿山工程机械有限公司钛铁矿选矿试验报告试验开始日期：2012年09月19日试验完成日期：2012年11月10日报告提交日期：2012年11月28日湖南有色金属研究院选矿研究所 2012年11月钛铁矿选矿试验报告项目名称：钛铁矿选矿工艺流程试验研究试验负责单位：湖南有色金属研究院选矿研究所化验负责单位：湖南有色金属研究院分析测试研究所院 长： 许国强副 院 长： 魏党生所 长： 陈代雄室 主 任： 刘忠荣报告审查人：叶从新专题负责人：刘忠荣报告编写人：易运来 刘忠荣试验人员：魏 茜 易运来 杨建文 王喜东 刘忠荣 陈代雄化验负责人：庞文林主要化验人员：邹 智 胡桂英 侯 丹 曹小玲 李 兵岩矿鉴定人员：雷志兰 黄迎春 杜芳芳45湖南有色金属研究院选矿研究所目 录前言11试样的采集与制备11.1样品的采集11.2矿样的制备12矿石性质22.1矿石化学成分22.2矿物组成及含量32.3矿石的结构构造32.3.1矿石结构32.3.2矿石构造42.4主要矿物的产出形式42.5主要目的矿物的嵌布粒度82.6工艺矿物学小结93选矿试验方法、试验设备与药剂143.1选矿试验方法143.1.1弱磁选试验143.1.2强磁选试验143.1.3重选试验143.1.4浮选试验143.1.5磁化焙烧试验143.2试验设备与药剂154条件试验结果164.1磨矿细度试验164.2弱磁选条件试验164.2.1磨矿细度条件试验164.2.2弱磁选磁场强度试验174.3弱磁尾矿回收钛铁矿探索试验184.3.1重选探索试验194.3.2强磁选探索试验194.3.3中磁选探索试验224.3.4反浮探索试验244.3.5正浮探索试验244.3.6磁化焙烧探索试验254.4弱磁精矿再磨精选试验274.4.1再磨细度试验274.4.2再磨磁场强度试验285流程试验305.1原矿磁化焙烧-磨矿-弱磁-强磁工艺流程305.2原矿磨矿-弱磁-尾矿磁化焙烧-再磨-弱磁-强磁选工艺流程315.3原矿磨矿-弱磁-精矿再磨再磁-尾矿强磁工艺流程336推荐流程及条件366.1推荐流程366.2推荐试验条件367产品检查377.1产品化学多元素分析377.2粒度分析与沉降曲线377.3镜下检查407.3.1铁精矿407.3.2强磁精矿437.4产品压实层密度448结论45前言 为了更好的开发某钛铁矿资源，并为选矿厂设计和建设提供依据，受上海西芝矿山工程机械有限公司委托，湖南有色金属研究院选矿所对某钛铁矿进行了选矿工艺流程试验研究。试验矿样200公斤左右于2012年9月中旬托运至湖南有色金属研究院选矿所。对来样进行了系统的工艺矿物学的研究，查明了矿石中的主要元素的含量、钛和铁矿物的赋存状态及嵌布粒度，为选矿试验提供了科学的依据。在近两个月试验期间，实验室小型试验进行了磨矿细度、磁选、重选、正反浮选等条件及方案试验。由于原矿中的赤褐铁与钛铁矿在比重、比磁化系数、可浮性以及导电性上的相似性而无法用选矿的方法获得合格的钛铁矿精矿。最终推荐采用磨矿弱磁精矿再磨再磁尾矿强磁获取较高品位的铁精矿的工艺流程。试验矿样的工艺矿物学研究结果表明，区内矿石属自熔性含钒钛磁铁矿矿石，具致密块状构造。矿石中金属矿物主要是钛磁铁矿和钛铁矿，其次是赤铁矿和褐铁矿；脉石矿物主要是尖晶石。钛磁铁矿和钛铁矿常相互嵌生，形成复杂的嵌生关系，钛磁铁矿的假象赤铁矿化现象较严重，少数可进一步氧化成褐铁矿，钛铁矿的次生变化以赤铁矿化较为常见。矿石中铁的赋存状态较为简单，呈钛磁铁矿产出的铁所占比例较高，为77.87%，而分布在赤褐铁矿和硅酸盐类矿物中的铁合计分布率仅为22.13%，因此采用弱磁选工艺回收矿石中铁矿物时，铁的最大理论回收率为77.87%。矿石中钛铁矿的赋存特点较钛磁铁矿复杂，呈钛铁矿产出的TiO2占45.31%，即为选矿分选矿石中钛矿物时TiO2的最大理论回收率。矿石的工艺矿物研究及选矿试验研究表明，用选矿的方法很难获得合格的钛铁矿精矿。推荐采用磨矿弱磁精矿再磨尾矿强磁的试验工艺流程，可获得铁精矿产率62.13%，铁精矿主品位65.12%，含TiO29.89%、V2O50.57%，TFe回收率78.60%的试验指标。推荐的选矿工艺流程和最终试验指标见图0-1。 图0-1 推荐流程试验结果1试样的采集与制备 1.1样品的采集 试验矿样由委托方负责采集，约200公斤，于2012年9月中旬托运至湖南有色金属研究院选矿所试验场地。1.2矿样的制备 来样后取代表性块矿作岩矿鉴定，对余下的矿石进行破碎、筛分，并取样分析。试验样品的粒度组成见表1-1，试验样品的制备流程见图1-1。表1-1 试验样品的粒度组成/%粒级组成/mm产率累计产率-3.0+2.030.1230.12-2.0+1.025.4155.53-1.0+0.6314.7370.26-0.63+0.289.4579.71-0.28+0.1547.4387.14-0.154+0.0742.7689.90-0.07410.10100.00合计100.00图1-1 试验样品制备工艺流程2矿石性质 2.1矿石化学成分矿石的X荧光光谱半定量分析和化学多元素分析结果分别列于表2-1、表2-2，铁、钛的化学物相分析结果则分别见表2-3、表2-4。表2-1 矿石的X荧光光谱半定量分析结果/%元素TiFeCuPbZnNiVCoCrGa含量8.04946.240.0150.0080.08590.06580.2580.02760.1390.006元素ZrSiAlCaMgMnPSCl含量0.0020.9226.310.04364.1110.1620.0150.08060.011表2-2 矿石的化学多元素分析结果/%组分TFeTiO2V2O5SiO2Al2O3CaOMgOPS含量51.4713.530.441.665.120.310.110.0870.08表2-3 矿石中铁的化学物相分析结果/%铁相硫化铁赤褐铁矿钛磁铁矿钛铁矿碳酸铁硅酸铁T（Fe）含量0.036.3140.084.140.070.8451.47分布率0.0612.2677.878.040.141.63100.00表2-4 矿石中钛的化学物相分析结果/%钛相钛磁铁矿中的TiO2钛铁矿中的TiO2金红石榍石T（TiO2）含量6.616.130.050.7413.53分布率48.8545.310.375.47100.00由表2-1表2-4可以看出：（1）矿石的化学成分较为简单，可供选矿回收的主要元素是钛和铁，品位分别为13.53%（TiO2）和51.47%，铜、铅、锌和硫等其它有价金属均因含量太低综合利用的价值不大。（2）为达到富集有用矿物的目的，需要选矿排除的脉石组份主要是Al2O3、SiO2，其含量分别为5.12%、1.66%，其它组份CaO、MgO及P、S，含量均较低。（3）矿石中铁的赋存状态较为简单，分布在钛磁铁矿中的铁占总铁的77.87%。采用弱磁选工艺分选矿石中铁矿物时铁的最大理论回收率为77.87%。而分布在硫化铁、赤褐铁矿、钛铁矿、碳酸铁和硅酸盐中的铁的比例均较低，三者分布率合计为22.13%。（4）矿石中钛的赋存状态较为简单，主要赋存于钛铁矿与钛磁铁矿中，呈钛铁矿产出的TiO2占45.31%，这即为选矿分选矿石中钛矿物TiO2的最大理论回收率。综合化学成份特点，可以认为区内矿石属自熔性含钒钛磁铁矿矿石。2.2矿物组成及含量矿石新鲜面呈灰绿黑绿色，少数夹杂黄褐红褐色，具致密块状构造。经镜下鉴定，矿石中金属矿物主要是钛磁铁矿和赤褐铁矿，其次是钛铁矿；金属硫化物含量甚低，偶见微粒黄铁矿零星分布；脉石矿物种类较为单一，主要是尖晶石。表2-5列出了矿石中主要矿物的重量含量。表2-5 矿石中主要矿物的重量含量/%矿样钛磁铁矿钛铁矿赤铁矿褐铁矿黄铁矿尖晶石榍石金红石菱铁矿石英其它含量61.811.715.30.27.21.50.40.21.20.52.3矿石的结构构造矿石结构构造不仅可以反映矿石形成变化过程中的地质条件和物理化学环境，而且其中有用矿物的形态、粒度和相互之间的嵌布关系也直接决定着选矿的难易程度。2.3.1矿石结构（1）按矿物形态分类自形、半自形粒状结构 矿石中部分钛铁矿、尖晶石呈形态较为规则的自形、半自形晶产出，而它们的集合体则多为不规则的团块状。他形粒状结构 此种结构类型的代表性矿物主要是磁黄铁矿，次为赤铁矿，它们呈形态多变的他形粒状以浸染状的形式分布在矿石中。（2）按矿物之间的嵌布关系分类固溶体分离结构 常见钛磁铁矿中有或多或少的乳滴状、细脉状、网格状钛铁矿。（3）按矿物粒度特征分类细粒中细粒结构 大部分的钛铁矿及钛磁铁矿均为中细粒结构。不等粒结构 在部分钛磁铁矿中表现较为明显，少数钛铁矿中亦具这一特征。除上述结构类型外，矿石中脉石矿物还以各种形式出现，如尖晶石为他形粒状结构或粒状镶嵌结构等。2.3.2矿石构造致密块状构造 最主要的矿石构造，表现在大部分的钛磁铁矿与磁铁矿等金属氧化物的体积含量达75以上，它们既可单独出现，也常混杂交生构成致密状集合体。2.4主要矿物的产出形式钛磁铁矿 选矿回收铁的主要目的矿物。半金属光泽，不透明，无解理，硬度5.5-6，比重4.9-5.2 t/m3，反射光下灰色带棕色色调，具有强磁性，比磁化系数为7300010-9m3/Kg，大部分呈粒状集合体。自形、半自形等轴粒状，晶体粒度大多在0.050.3mm之间。总的来看，矿石中钛磁铁矿的产出形式较为简单，多呈致密块状的形式分布在矿石中，而且常与钛铁矿混杂交生，常见赤铁矿化现象，集合体粒度变化较大，一般0.10.5mm不等（照片1、2、3）。在钛磁铁矿晶粒内部常含有因固溶体分离作用形成的微细钛铁矿片晶，从而构成以钛磁铁矿为主体的复合矿物相。片晶部分呈较为规则的网格状分布，部分则为不规则的乳滴状或蠕虫状（照片4、5，图2-1），片晶粒度少数宽者可至0.02mm左右，一般介于0.0010.01mm之间。显然这种片晶因粒度微细，即使细磨也很难解离，弱磁选过程中它们将不可避免地随同钛磁铁矿主晶一起进入铁精矿。因此也可预计，由矿石中获得的铁精矿将含有较高的TiO2。扫描电镜能谱微区成分分析表明，钛磁铁矿的化学成份较为稳定，平均含铁67.73%（表2-6），但分析的微区中基本不含钛铁矿片晶，其X射线能谱成分图见图2-2。 图2-1 细小的钛铁矿（灰色，Il）片晶和脉状钛铁矿呈网格状或乳滴状嵌布在钛磁铁矿（白色，M）中 600BEI背散射电子像 Fe铁的面扫描 Ti钛的面扫描 V钒的面扫描图2-2 钛磁铁矿的X射线能谱成分图为查明钛磁铁矿的化学成分特点，采用扫描电镜对其进行了能谱微区成分分析，结果列于表2-6。表2-6 钛磁铁矿的能谱微区成份分析结果/%序号组 分 含 量Fe3O4TiO2V2O5Al2O3MgO192.822.970.501.851.86292.584.040.551.291.54392.634.230.731.151.26492.803.630.751.811.01594.482.370.501.780.87693.623.490.731.280.88793.103.870.581.071.38894.362.710.741.500.69993.962.700.851.361.131094.532.650.651.151.021194.182.610.321.691.20平均93.55*3.210.631.451.16*换算成TFe=67.74%由表2-6可以看出：（1）矿石中钛磁铁矿铁品位较高，与攀枝花钒钛磁铁矿相比，TiO2含量明显较低，因此由区内矿石中生产的铁精矿主品位较普通钒钛磁铁矿高。（2）钛磁铁矿中含V2O5平均为0.63%，较原矿有大幅度的提高。钒主要是呈类质同象赋存于钛磁铁矿的晶格中。钛铁矿 金属-半金属光泽，不透明，无解理，贝壳状断口，硬度5-6.5，比磁化系数为315.610-9 m3/Kg，比重4.0-5.0 t/m3。导体，介电常数33.7-81.0。理论化学成分：Fe 36.8%，Ti 31.6%，O 31.6%。钛铁矿是最主要的含钛矿物。反射光下浅棕至暗棕色调，弱多色性，强非均质性，根据产出特征可将矿石中钛铁矿分为粒状和片状微晶两种类型。根据产出特征可将矿石中钛铁矿分为粒状和片状微晶两种类型。前者是选矿回收钛矿物的主要对象，约占钛铁矿总量的80%。多呈自形-他形晶粒散布于钛磁铁矿及尖晶石颗粒之间（照片6、7、8），粒度较均匀，一般约在0.010.05mm之间。片状钛铁矿微晶主要以固熔体析出物的形式包裹在钛磁铁矿中（照片4、5，图2-3），是由固熔体分离作用形成的产物，这种片晶宽度多在0.0020.005mm之间。由于粒度细小，选矿过程中它将随同脉石矿物一起排入尾矿。钛铁矿的能谱微区成份分析结果列于表2-7中。表2-7 钛铁矿的能谱微区成份分析结果/%序号组 分 含 量FeOTiO2Al2O3MgO137.5554.300.967.19241.0150.961.037.00340.2451.471.197.10439.1852.591.187.05540.1052.540.606.76640.4551.690.747.12739.7852.001.217.01840.1551.980.717.16940.3251.600.857.231039.8852.430.627.07平均39.8752.160.917.06图2-3 钛铁矿的X射线能谱成分图赤褐铁矿 导体，介电常为25.0。矿石中的赤褐铁矿比较少，偶见赤铁矿褐铁矿分布，多分布于发生强烈赤铁矿化的钛磁铁矿边缘，多呈网格状、细脉状出现，粒度均较细小，多在0.0050.01mm之间。尖晶石 最主要的脉石矿物，为含铁的镁铝尖晶石。黑绿色-黑色，硬度7.5-8，比重4.39 t/m3，比磁化系数是75.510-951.810-9 m3/Kg。含量较低，但在部分矿块中均可见。在矿石中主要呈他形粒状，与钛铁矿、钛磁铁矿的关系均比较密切。多数尖晶石与钛铁矿呈脉状分布在钛磁铁矿中，部分呈不规则粒状分布在钛磁铁矿中，粒径变化较大，一般在0.010.03mm之间，细粒者尖晶石粒径只有0.0010.05mm，偶见大颗粒者在0.08mm左右。脉石矿物 矿石中的脉石矿物较少，除尖晶石外，主要是石英。石英在矿石中主要呈自形、半自形或他形粒状出现，与钛铁矿或钛磁铁矿嵌生，粒径多在0.010.05mm之间。2.5主要目的矿物的嵌布粒度矿石中主要目的矿物的粒度组成及其分布特点对确定磨矿细度和制订合理的选矿工艺流程有着直接的影响。为此，在显微镜下对矿石中钛磁铁矿和钛铁矿的嵌布粒度进行了统计，结果列于表2-8。表2-8 钛磁铁矿和钛铁矿的嵌布粒度/%粒级（mm）钛磁铁矿钛铁矿分布率累计分布率分布率累计分布率-1.170.836.126.12-0.83+0.5910.2816.406.326.320.59+0.4216.2032.6015.4621.78-0.42+0.3024.3256.9219.4441.22-0.30+0.2118.6575.5725.7867.00-0.21+0.1515.8191.3816.0583.05-0.15+0.1053.7795.159.3992.44-0.105+0.0742.0197.163.8596.29-0.074+0.0521.3498.502.0698.35-0.052+0.0370.8299.321.0699.41-0.037+0.0260.419.730.3199.72-0.026+0.0190.1699.890.1599.87-0.019+0.0130.0799.960.0899.95-0.013+0.0100.04100.000.05100.00-0.010微量由表2-8可以看出，矿石中钛磁铁矿和钛铁矿均属中细粒嵌布的范畴。相对而言，钛磁铁矿的粒度略粗。主要粒度分布范围为0.10.8mm之间。单纯从嵌布粒度来看，欲使矿石中85%以上的钛磁铁矿和钛铁矿获得解离，需选择0.15mm左右的磨矿细度，此时-200目部分约占70%。2.6工艺矿物学小结（1）区内矿石属自熔性含钒钛磁铁矿矿石。（2）矿石中金属矿物主要是钛磁铁矿和钛铁矿，其次是赤铁矿和褐铁矿；脉石矿物主要是尖晶石。（3）矿石具致密块状构造。钛磁铁矿和钛铁矿常相互嵌生，形成复杂的嵌生关系，钛磁铁矿的假象赤铁矿化现象较严重，少数可进一步氧化成褐铁矿。钛铁矿的次生变化以赤铁矿化较为常见。（4）矿石中铁的赋存状态较为简单，呈钛磁铁矿产出的铁所占比例较高，占77.87%，而分布在赤褐铁矿和硅酸盐类矿物中的铁合计分布率仅达22.13%，因此采用弱磁选工艺回收矿石中铁矿物时，铁的最大理论回收率为77.87%。矿石中钛的赋存特点较钛磁铁矿复杂，呈钛铁矿产出的TiO2占45.31%，这即为选矿分选矿石中钛矿物时TiO2的最大理论回收率。但由于赤褐铁矿、尖晶石、钛铁矿三者的比重、比磁化系数均比较相近，用重选及磁选均难以将其分开，故在钛铁矿精矿中含有相对数量的尖晶石，这对钛铁矿精矿的品位有着很大的影响。（5）矿石中钛磁铁矿和钛铁矿均属中细粒嵌布的范畴，相对而言，钛磁铁矿粒度略粗。单纯从嵌布粒度来看，欲使85%以上的钛磁铁矿和钛铁矿呈单体产出，需选择0.15mm左右的磨矿细度。照片1 钛磁铁矿（Tmn）中包裹着粒径大小不一的钛铁矿（Ilm）以及尖晶石（Spl）,且钛磁铁矿有假象赤铁矿化现象 光片 反光照片2 钛磁铁矿（Tmn）中包裹半自形-他形的钛铁矿（Ilm） G孔洞或脉石 光片，反光照片3 钛磁铁矿（Tmn）中包裹着钛铁矿（Ilm），且钛磁铁矿有假象赤铁矿化现象 G孔洞或脉石 光片 反光照片4 钛磁铁矿（Tmn）中包裹着许多呈定向排列的钛铁矿（Ilm）片晶 黑色孔洞或脉石 光片 反光照片5 钛磁铁矿（Tmn）中包裹着许多呈定向排列的网格状的钛铁矿（Ilm）片晶 黑色孔洞或脉石 光片 反光照片6 钛磁铁矿（Tmn）中包裹着粒径大小不一的钛铁矿（Ilm）以及尖晶石（G）,且钛磁铁矿有假象赤铁矿化现象 光片 反光照片7 钛磁铁矿（Tmn）中包裹着粒状的钛铁矿（Ilm）以及微细粒的脉石（灰色），G脉石或孔洞 光片，反光照片8 钛铁矿（Ilm）与尖晶石（G）呈微脉状分布在钛磁铁矿（Tmn）中，光片，反光3选矿试验方法、试验设备与药剂3.1选矿试验方法 3.1.1弱磁选试验考虑到矿石中77.87%的铁在钛磁铁矿中，因此采用弱磁选就能选别出来。而且钛铁矿等弱磁性矿物强磁选之前需要进行弱磁选试验，防止堵塞强磁机。即将原矿500g，连同350ml长沙自来水一并加入棒磨机或球磨机中，磨矿至规定的细度后，进行弱磁选试验。3.1.2强磁选试验将弱磁选尾矿沉降，倒出一部分水，配成试验要求的矿浆浓度，加入搅拌桶后进行强磁选试验。3.1.3重选试验将弱磁尾矿沉降，倒出一部分水，然后给入摇床进行重选试验，通过观察分选带接取精矿。3.1.4浮选试验浮选给矿为弱磁尾矿。依次加入调整剂、活化剂、抑制剂和捕收剂等，然后浮选至规定的时间，产品分别过滤称重，进行化学分析。3.1.5磁化焙烧试验将定量配入还原剂或添加剂的矿样装入铁盒盖好，置入已升至高温区的马弗炉中，焙烧至一定时间后取出直接水冷。3.2试验设备与药剂 小型试验使用的设备见表3-10，浮选药剂见表3-2。表3-1 试验设备一览表序号设备名称规格型号备注1棒磨机XMQ-24090每次磨矿500g2棒磨机自制每次磨矿0.2Kg3再磨机自制每次磨矿0.2Kg4弱磁选机CTS300300-5脉动强磁选机Slon-500立环6浮选机RK/FD型:0.5、0.75、1.0、1.5L钛铁矿浮选7摇床XCY-73重选8烘箱101-3样品干燥9真空过滤机2XZ-1样品过滤表3-2 试验使用药剂一览表序号药剂名称品级规格1氢氧化钠分析纯500g装2石灰工业品散装3硫酸分析纯500ml瓶装4淀粉工业品25Kg袋装5RAY-31工业品自制6苯乙烯膦酸分析纯500g装7Pb(NO3)2分析纯500g装 4条件试验结果 4.1磨矿细度试验 称取500g矿样、量取350ml自来水一同放入XMQ-24090型棒磨机中，进行不同磨矿时间试验。磨矿细度结果见表4-10。表4-1 不同磨矿时间下的磨矿细度/%磨矿时间/min34567磨矿细度/-0.074mm41.4650.5266.7680.8392.384.2弱磁选条件试验 对原矿弱磁选进行了磨矿细度、磁场强度条件试验。4.2.1磨矿细度条件试验固定磁场强度1200奥斯特，进行了不同磨矿细度条件试验，试验流程见图4-1，试验结果见表4-2。图4-1 弱磁选磨矿细度条件试验流程表4-2 弱磁选磨矿细度条件试验结果/%磨矿细度/-0.074mm产品名称产率品位回收率TiO2FeTiO2Fe50.52精矿76.058.7560.1847.8488.94尾矿23.9530.2923.7652.1611.06原矿100.0013.9151.46100.00100.0066.76精矿74.2813.4059.6171.5686.04尾矿25.7215.3727.9428.4413.96原矿100.0013.9151.46100.00100.0080.83精矿74.839.7661.1752.5088.95尾矿25.1726.2522.5947.5011.05原矿100.0013.9151.46100.00100.00从表4-20可以看出，随着磨矿细度的增加，钛铁矿精矿品位和回收率均增加，但磨矿细度达到-200目为80.83%时，钛铁矿精矿的品位和回收率下降幅度较大。磨矿细度对铁精矿品的品位和回收率影响较小。通过工艺矿物学可知，回收磁性铁及钛磁铁矿只要在较粗的磨矿细度条件下，因此选择适宜的磨矿细度为-0.074mm占66.76%。4.2.2弱磁选磁场强度试验当磨矿细度-0.074mm为66.76%时，进行磁场强度试验，试验流程为一次粗选，试验流程见图4-2，试验结果见表4-3。图4-2 弱磁选磁场强度试验流程表4-3 弱磁选磁场强度条件试验结果/%磁场强度/Oe产品名称产率品位回收率TiO2FeTiO2Fe600精矿70.2010.7661.0354.3083.26尾矿29.8021.3328.9145.7016.74原矿100.0013.9151.46100.00100.00800精矿71.4311.4762.7858.9087.14尾矿28.5720.0123.1641.1012.86原矿100.0013.9151.46100.00100.001000精矿73.0710.7261.9256.3187.92尾矿26.9322.5723.0843.6912.08原矿100.0013.9151.46100.00100.001200精矿74.2813.4059.6171.5686.04尾矿25.7215.3727.9428.4413.96原矿100.0013.9151.46100.00100.00从表4-3结果表明，随着磁场强度的提高，铁精矿品位和回收率变化不明显，但钛的品位和回收率变化较大，而钛磁矿与磁性铁无法分选，考虑钛在铁精矿中的最小损失，弱磁选磁场强度选1000奥斯特合适。4.3弱磁尾矿回收钛铁矿探索试验将原矿磨矿细度-0.074mm占66.76%的条件下，进行一粗一精弱磁选，弱磁尾矿再进行下一步钛铁矿回收的方案试验。试验流程如图4-3，分析结果见表4-4。图4-3 弱磁尾矿备样试验流程表4-4 弱磁尾矿备样试验结果/%产品名称产率品位回收率TiO2FeTiO2Fe弱磁精矿67.9011.0262.5855.3082.56弱磁尾矿32.1018.8427.9644.7017.44原矿100.0013.5351.47100.00100.004.3.1重选探索试验 将弱磁尾矿进行摇床探索试验，考察重选对弱磁尾矿抛尾的可能性。摇床试验流程为一次粗选，中矿与尾矿合为尾矿。试验流程见图4-4，试验结果列入表4-5中。图4-4 弱磁尾矿摇床探索试验流程表4-5 弱磁尾矿摇床探索试验结果/%产品名称产率品位TiO2回收率Fe回收率作业对原矿TiO2Fe作业对原矿作业 对原矿摇床精矿71.7822.2818.7631.6271.4530.8980.5913.69摇床尾矿28.228.7619.0718.7628.5512.3519.413.19弱磁尾矿（给矿）100.0031.0418.8527.27100.0043.24100.0016.88表4-5摇床探索试验结果表明，通过摇床粗选作业，精矿中TiO2根本没有富集。因此通过重选无法对弱磁尾矿中的钛铁矿进行富集。由原矿的工艺矿物学研究结果表明，弱磁尾矿中脉石矿物主要为尖晶石，比重4.39 t/m3，而钛铁矿比重4.05.0 t/m3。因此不宜采用摇床重选作业进行弱磁尾矿选别。4.3.2强磁选探索试验 考虑到弱磁尾矿中钛铁矿和赤褐铁矿等金属矿物占了60%左右，脉石矿物约40%。因此进行了弱磁尾矿强磁选试验，工艺流程见图4-5，分析结果见表4-6。从表4-6分析结果来看，弱磁尾矿再强磁选，不到5%的抛尾率，由于脉石主要为含铁的镁铝尖晶石，具有较弱的磁性，其磁化系数为51.810-975.510-9m3/Kg。而且通过强磁，赤褐铁矿与钛铁矿无法分开，由于它们的比磁化系数非常接近，分别为2310-93310-9m3/Kg、315.6010-9m3/Kg，因此不宜采用强磁选对弱磁尾矿中的赤褐铁矿、钛铁矿、脉石三者进行分选。图4-5 弱磁尾矿强磁条件试验流程表4-6 弱磁尾矿强磁条件试验结果/%磁场强度/Oe产品名称产率品位TiO2回收率Fe回收率作业对原矿TiO2Fe作业对原矿作业对原矿6000强磁精矿85.4527.4320.0830.0791.1240.7193.0316.03强磁尾矿14.554.6711.4913.238.883.976.971.20弱磁尾矿（给矿）100.0032.1018.8327.62100.0044.68100.0017.238000强磁精矿86.9127.9520.5529.7294.7042.4593.4816.14强磁尾矿13.094.207.6113.785.282.366.521.12弱磁尾矿（给矿）100.0032.1518.8627.63100.0044.81100.0017.2610000强磁精矿92.1729.6119.6428.6996.0342.9895.8416.50强磁尾矿7.832.519.6114.593.971.784.160.71弱磁尾矿（给矿）100.0032.1218.8527.59100.0044.76100.0017.2112000强磁精矿92.7529.8319.5628.5696.2943.1295.9816.55强磁尾矿7.252.339.6715.303.711.674.020.69弱磁尾矿（给矿）100.0032.1618.8427.60100.0044.79100.0017.244.3.3中磁选探索试验 鉴于弱磁尾矿中的赤褐铁与钛铁矿比磁化系数相差不大，且强磁无法分选，因此采用中磁进行选别，考察不同磁场强度对它们的分选能力，其工艺流程见图4-6，分析结果见表4-7。从分析结果不难看出，中磁也很难获得较高品位的钛铁矿精矿。 图4-6 弱磁尾矿中磁条件试验流程表4-7 弱磁尾矿中磁条件试验结果/%磁场强度/Oe产品名称产率品位TiO2回收率Fe回收率作业对原矿TiO2Fe作业对原矿作业对原矿3000精矿67.9021.8217.7929.8164.1228.6972.4412.64尾矿32.1010.3121.0623.9935.8816.0527.564.81弱磁尾矿（给矿）100.0032.1318.8427.94100.0044.74100.0017.453500精矿82.5226.5320.2829.5788.8339.7787.3415.24尾矿17.485.6212.0420.2411.175.0012.662.21弱磁尾矿（给矿）100.0032.1518.8427.94100.0044.77100.0017.454000精矿83.4626.8419.2729.9785.3638.2389.5115.63尾矿16.545.3216.6817.7214.646.5610.491.83弱磁尾矿（给矿）100.0032.1618.8427.94100.0044.79100.0017.464500精矿88.6328.5119.9728.8193.9542.0891.3915.96尾矿11.373.6610.0221.166.052.718.611.50弱磁尾矿（给矿）100.0032.1718.8427.94100.0044.79100.0017.465000精矿88.2028.3920.4228.8995.6042.8591.1915.94尾矿11.803.807.0220.864.401.978.811.54弱磁尾矿（给矿）100.0032.1918.8427.94100.0044.82100.0017.484.3.4反浮探索试验 反浮选探索试验的给矿为弱磁选后的尾矿，选用阴离子捕收剂RAY-31进行浮选，浮选试验流程见图4-7，分析结果见表4-8。图4-7 弱磁尾矿反浮选探索试验流程表4-8 弱磁尾矿反浮选探索试验结果/%产品名称产率品位TiO2回收率Fe回收率作业对原矿TiO2Fe作业对原矿作业 对原矿反浮尾矿29.819.3014.8618.3823.4810.2119.843.32反浮精矿70.1921.9120.5631.5576.5233.2980.1613.43弱磁尾矿（给矿）100.0031.2118.8627.62100.0043.50100.0016.75从表4-8分析结果来看，弱磁尾矿反浮选效果较前面重选、强磁效果稍好，但仍然不能获取较高品位的钛铁矿精矿。4.3.5正浮探索试验 探索试验的给矿为弱磁选后的尾矿，选用常规药剂苯乙烯膦酸作捕收剂进行浮选，浮选试验流程见图4-8，分析结果见表4-9。图4-8 弱磁尾矿正浮选探索试验工艺流程表4-9 弱磁尾矿正浮选探索试验流程分析结果/%产品名称产率品位TiO2回收率Fe回收率作业对原矿TiO2Fe作业对原矿作业 对原矿精矿20.276.8526.0211.4327.9813.178.371.52尾矿79.7326.9317.0331.8172.0233.9091.6316.64弱磁尾矿（给矿）100.0033.7818.8527.68100.0047.07100.0018.16从表4-9分析结果可知，虽然正浮选精矿中钛有所富集，但回收率很低，尾矿中TiO2损失率达33.90%。因此，正浮选难以获得较高品位的钛铁矿精矿。4.3.6磁化焙烧探索试验 （1）弱磁尾矿焙烧弱磁选后的尾矿经过滤、烘干后进行磁化焙烧（配5%的煤），然后进行再磨再磁选作业，其工艺流程见图4-9，分析结果见表4-10。图4-9 弱磁尾矿焙烧再磨再磁选试验工艺流程表4-10 弱磁尾矿焙烧再磨再磁选试验分析结果/%产品名称产率品位TiO2回收率Fe回收率作业对原矿TiO2Fe作业对原矿作业 对原矿精矿27.418.578.2756.5612.015.2455.879.42尾矿72.5922.7122.8716.8787.9938.3944.137.44弱磁尾矿（给矿）100.0031.2818.8727.75100.0043.63100.0016.86从表4-10分析结果可知，弱磁尾矿经磁化焙烧再磨再磁选后，经一次粗选可获得品位56.56%弱磁精矿。尾矿中TiO2有所富集，品位为22.87%，作业回收率87.99%，但仍然不能获得高品位钛铁矿精矿。仅可以考虑将原矿弱磁选的精矿（产率67.90%、铁品位62.58%、铁回收率82.56%）与焙烧后的弱磁精矿合并，提高铁的回收率，合并产率为76.47%，合并精矿Fe品位为61.91%，Fe总的回收率为91.98%。（2）原矿直接焙烧对比弱磁尾矿焙烧试验结果，进行了原矿（配5%的煤）直接焙烧再磨再磁试验，工艺流程见图4-10，分析结果见表4-11。图4-10 原矿磁化焙烧磁选试验工艺流程表4-11 原矿磁化焙烧磁选试验分析结果/%产品名称产率品位回收率TiO2FeTiO2Fe精矿79.4010.1863.4256.1791.96尾矿20.6030.6221.3743.838.04磁选给矿100.0014.3954.76100.00100.00从表4-11分析结果可知，原矿直接焙烧后进行弱磁选，一次粗选铁精矿品位就可以达63.42%，回收率91.96%；铁精矿中会损失56.17%的钛，与原矿直接弱磁损失55.30%的钛相当。弱磁尾矿TiO2品位30.62%。4.4弱磁精矿再磨精选试验鉴于业主要求，铁精矿主品位需达65%或以上，因此对上述弱磁精矿（铁精矿）进行了再磨精选试验。4.4.1再磨细度试验为了提高弱磁精矿铁的品位，在原矿磨矿细度-0.074mm占66.76%，将磁场强度为1000Oe下所获得的弱磁粗精矿进行了再磨细度试验。其工艺流程见图4-11，分析结果见表4-12。图4-11 弱磁粗精矿再磨细度试验流程表4-12 弱磁粗精矿再磨细度试验结果/%再磨细度/-0.074mm产品名称产率品位回收率TiO2FeTiO2Fe不再磨精矿67.9011.0262.5855.3082.56尾矿32.1018.8427.9644.7017.44原矿100.0013.5351.47100.00100.0083.51精矿64.3510.8764.0651.7480.11尾矿35.6518.3028.7148.2619.89原矿100.0013.5251.46100.00100.0090.39精矿62.119.9165.1345