（环境工程专业论文）攀枝花选铁尾矿中钛铁矿回收利用工艺技术研究.pdf

蓼5 6 5 15 1 攀枝花选铁尾矿中钛铁矿的回收利用工艺技术研究 环蠛互程专业 研究生张渊指弊教师李正山傅文章 矿产资源是人类赖以生存和发展的基本条件，矿业开发是人类社会发展活 动中的一个盎要组成部分，是我国建设现代化强国的物质保障。然而，随着矿 产资源的大烬模开发列翔，产生兹大鬃建矿却严黧攮藏疑羞人类戆生存嚣缓。 如f 综合利用尾矿资源，使之变疲为窳、变害为髑，对节约资源、改善环境、 提高效益，促进经济增长方式的转变，实现矿产资源的优化配鼢和产业可持续 发展，具鸯十分重要的意义。 7 羲铰矿可浮注磷究裘骥，镰铁矿袭嚣蒺点释类鞠分布密度燕影确萁可浮缝 的重要因素。在实际工作中无法改变钛铁矿颗粒表面质点种类，但可以改变其 质点分布密度。充气搅拌能够影响钛铁矿的可浮性，充气搅拌时间在一定范围 建越长，其霹浮缝变好。菝酸与钛铁矿表嚣疆离予发生亿学反纛，溶薅钛铁犷 表面阳离子而改变其质点分布密度，阏时，由于s o 。”、h s o , - 在钛铁矿表面存猩 特殊吸附，改变了钛铁矿一水界面的双电层，对钛铁矿的可浮性起到了活化作 用。 在攀技花选铁尾矿工艺矿魏学毪蕊研究豹基镪上，采薅弱磁( 除铁) 一强 磁( 抛尾) 一浮选硫化物一浮选钛铁矿的工艺流穆，以s s b 和荜酸为调整剂， f 9 6 8 为捕收荆进行浮选钛铁矿试验研炎，结果表明，可获得产率为1 4 1 4 ，t i 0 2 箍经4 8 。2 2 ，霆狡率7 0 8 4 豹毯爨绫耱矿。羧攀疆藐褒2 0 左右懿容毅察 提高了5 0 个百分点，既充分利用了钛资源，减少了尾矿的排放黧，又增加了缀 济效益。以攀钢铁选厂每年排出6 0 0 万吨选铁尾矿计，采用本研究的工艺流糕 和萄裁卷发，每年可从逡铁尾矿中匿峻8 。8 4 万睫倪厦钛糖矿，较现场强蘸鼷 牧获况，每年多回收万吨优震钛耩矿，同嚣寸减少了选铁尾矿的簿放量和尾矿 库的库容压力。 关键词：选铁尾矿钛精矿可浮性回收率 a s t u d y o nt h e t e c h n o l o g y o f t h e r e c o v e r y a n dt h eu t i l i z a t i o no f i l m e n i t ef r o m t a i l i n g s o f i r o nb e n e f i c i a t e di np a n z h i h u a e n v i r o n m e n t a l e n g i n e e r i n g f i e l d g r a d u a t es t u d e n t ：z h a n gy u a nt u t o r s ：l iz h e n g s l u m ，f uw e n z h a n g m i n e r a ir e s o u r c e sa r et h eh a s i cc o n d i t i o nf o rh u m a ns u b s i s t e n c e a n d d e , e l o p m e u t ，m i n i n ge x p l o i t a t i o n i sa l li m p o r t a n t p a r to f d e v e l o p m e n t a n d a c t i v i t yo f h u r , a a ns o c i e t y ，a l s oi st h em a t e r i a l sg u a r a n t e eo fb u i l d i n gc h i n ai n t oap o w e r f u l m o d e mc o u n t r y h o w e v e r ，al a r g ea r a o t m to ft a i l i n g s p r o d u c e d w i t hm i n e r a l r e s o u r c e s e x p l o i t e de x t e n s i v e l y h a v e s e r i o u s l y , t h r e a t e n e d h u m a n s u b s i s t i n g e n v i r o n m e n t c o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o no ft a i l i n g sr e s o u l - c e sp l a y sa l li m p o r t a n tp a r t i n s a v i n go nt h el 陀s o u r c e s ，i m p r o v i n g o nt h ee n v i r o n m e n t t i n c r e a s i n g i nt h e e c o n o n l i cb e n e f i t ，p r o m o t i n gt h ec h a n g eo fi n c r e a s i n gm o d eo ft h ee c o n o m y , r e a l i z i n go p t i m a ld i s p o s i t i o no fm i n e r a lr e s o u r c e sa n ds u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to f n a t i o n a le c o n o m y t h er e s e a r c ho ni l m e n i t ef l o t a b i l i t yi n d i c a t e dt h a tt h ep a r t i c l ek i n d sa n di t s d i s t r i b u t i o nd e n s f f i e so nt h ei l m e n i t es u r f a c ea r ei m p o r t a n tf a c t o r si n f l u e n c i n go i li t s f l o t a b i l i t y 。i np r a c t i c a lw o r k ，t h ep a r t i c l ek i n d so ni l m e n i t e s u r f a c ec a l ln o tb e c h a n g e d ，b u ti t s d i s t r i b u t i o nd e n s i t i e sc a nb ec h a n g e d 。a i r - b l o w i n ga g i t a t i o nc a l l i n f l u e n c et h ef l o t a b i l i t yo fi l m e n i t e ，t h em o r e l o n gt h et i m e o f a i r - b l o w i n ga g i t a t i o n w i t h i nl i m i t e dr a n g e ，t h eb e t t e rt h ef l o t a b i l t i t y s u l f u r i ca c i di sr e a c t e dw i t l lt h e c a t i o n so i lt h es u r f a c eo fi i m e n i t e ，t h e nt h ec a t i o n sw e r es o l v e d ，t h e r e f o r e 墩e d i s t r i b u t i o nd e n s i t i e so ft h ep a r t i c l e sw e r ec h a n g e d 。a tt h es a m et i m e ，s p e c i a l a b s o r p t i o no fs 0 4 2 。a n dh s 0 4 o ni l m e n i t es u r f a c ec h a n g e de l e c t r i cd o u b l el a y e ro n i l m e n i t e - w a t e ri n t e r f a c ea n dt h e r e f o r ea c t i v a t e dt h ef l o t a b i l i t yo f i l m e n i t e b a s e do nt h ep r o c e s sm i n e r a l o g yo ft h er a i l i n g sa f t e rb e n e f i c i a t i n gi r o ni n p a n z h i h u ac o n c e n t r a t o r , t h e e x p e r i m e n t a lr e s e a r c ho n f l o t a t i o no fi l m e n i t ea d o p t i n g t h ef l o w s h e e tc o m p o s e do fl o w - i n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t i o n ( r e m o v a lo fi r o n ) - 也i 曲i n t e n s i t ym a g n e t i cs e p a r a t i o n ( d i s c a r d i n gr a i l i n g s ) f l o t m i o n o f s u l f i d e s f l o t a t i o no f i l m e n i t ea n d u s i n gs s b a n do x m i c a c i d 舔r e g u l a t o r s ，a n d 虱6 s 毪sc o l l e c t o r ，w a sp e r f o r m e d 。t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t si n d i c a t e dt h a tq u 砖i t yi l m e n i t e c o n c e n t r a t ec a r lb eo b t a i n e dw i t hy i e l do f 1 4 1 4 ，g r a d eo f4 8 2 2 t 1 0 2 a n d r e c o v e r yo f7 0 8 4 。t h e 燃。f yo ft i 0 2i n c r e a s e db y5 0 b yc o m p a r i s o n 谢墩 t h a to fe x i s t e n tc o n c e n t r a t o ri np a n z h i h u aw h i c h p r e s e t a tr e c o v e r yo ft i 0 2i sa b o u t 2 0 ，t h u st i t a n i u mr e s o u r c e sc a l lf u l l yb eu t i l i z e d ，t h ed i s c h a r g eo f t a i t i n g sc a nb e d e c r e a s e da n dt h ee c o n o m i cb e n e f i tc a r lb ei n c r e a s e d a c c o r d i n gt o6m i l l i o nt o n t n ：i i n g sd i s c a r d e dp e ry e a rf r o m p a n z h i h u ai r o n c o n c e n t r a t o r ，a d o p t i n g t h ef l o w s h e e t a 。r e a g e n tr e g i m e se s t a b l i s h e d i nt h i s s e a r c h ，8 4 8 4k i l o t o nq u a l i t yi l m e n i t e c o n c e n t r a t ec 撇b er e c o v e f i e dp e ry e a rf r o mt h et a i l i n g sa f t e rb e n e f i c i a t i n gi r o n a b o u tb o ok i l o t o np e ry e a r s u p e r i o r t i t a n i u me o n c e n x - r a t ec a r ib er e e o v e r i e e lm o r et h a n p r e s e n tf i e l dc o n c e n t r a t o r , t h e r e f o r ed i s c a r d e dt a i l i n g sp r e s s u r ea f t e rb e n e f i c i a t i n g i r o na n d s t o r a g ec a p a c i t yf r o mt a i l i n g sp o n d c a l la l s ob ed e c r e a s e d k e yw o r d s ：t a i l i n g sa f t e rb e n e f i c i a t i n gi r o n , i t m e n i t ec o n c e n t r a t e ；f l o t a b i l i t y ； r e c o v e r y 张m 天学2 0 0 0 级i 程硕士学位论文 1 绪论 众所周知，矿产资源是人类赖以生存和发展的基本条件，矿业开发是人类 社会发展活动中的个重要组成部分，是我国建设现代化强国的物质保障。充 分、有效、合理地利用矿产资源是关系到国计民生、长期的战略性问题。 矿产资源的开发，一方面促进了经济的发展和社会的进步：另一方面，其 产生的大量尾矿也给环境造成了严重的污染和危害，并同时带来了占用土地、 资源浪费等诸多问题。在当今世界经济、社会发展面临的人口、资源、环境三 大问题中，尾矿就与其中的两项有关。1 。因此，综合利用尾矿资源，使之变废为 宝、变害为利，对于节约资源，改善环境，提高效益，促进经济增长方式的转 变实现矿产资源的优化配置和矿业可持续发展，具有十分重要的作用，也是 我国矿业工作者面临的重要使命。 1 1尾矿综合利用是矿业持续发展的必然选择 世界各国每年采出的金属矿、非金属矿、煤、粘土等在1 0 0 亿t 以上，排 出的尾矿量约5 0 亿t 。以有色金属矿山累计堆存的尾矿为例，美国达到8 0 亿t ， 前苏联为4 1 亿i t l 3 【“2 6 。在中国，全国现有大大小小的尾矿库4 0 0 多个，全部 金属矿山堆存的尾矿则达到5 0 亿t 以上。1 9 9 6 年全国铁矿选厂入选原矿量2 1 5 亿t ，排出的尾矿量达1 3 0 亿t ，占入选矿石的6 0 4 6 【7 “1 ；全国有色金属矿山 选厂排放的尾矿量6 5 4 7 2 1 万t ，其中每采l t 矿石，就产生0 9 2 t 尾矿；黄金矿 山每年排出的尾矿量也高达2 4 5 0 万t 。 目前，我国尾矿的综合利用率仅为7 左右，大量的尾矿只能长期堆放在尾 矿库，因而要占据大量的农用、林用土地，其中包括生产力高的耕地、良田。 地处六朝古都南京市郊的梅山铁矿，当地人口密集，寸土寸金，一期尾矿库面 临胀满闭库，近期在建的二期尾矿库仅征地费就花费数千万元 4 】。目前，我国 冶余矿山的占地面积已达6 5 1 0 4 公顷，其中采场、排土场、尾矿库三大场地 为5 4 t ”。 国i 内j l - 许多采选公司的设计、建设和生产经济表明，尾矿处理设施是结构 复杂、投资巨大的综合水工构筑物，其基建投资占整个采选企业费用的5 4 0 【i 】。尾矿库的维护和维修更要消耗大量的资金。我国冶金矿山每吨尾矿需 p q l l 戈学2 0 0 0 缀i 程硕士学挝论文 逞矿痒罄建投资i 3 元，生产经营管理费爝3 5 元。全鄹现有的4 0 0 多个愿 矿嚣，每年豹营运费露裁达7 5 亿元。 隧凑尾矿数量的不叛增炽，尾矿库坝体高度也随之增加，不安全隐患因益 增大，尾矿坝的安全已成为矿山安全生产的重要环节 6 1 。建国以来，已发生过 大小不同款事赦数卡次，死亡数百人。 出于我国大多数矿产的矿石品位低、多呈多组分共( 伴) 生，矿物嵌布粒 度绷。再加上我国选矿设备陈旧、癌化现象普遍，自动化水平低、管理水平不 高、选矿回收率低【5 1 。其结果必然造成资源的严重浪费。特别是老尾矿，由于 受到当时条件的限制，损失到尾矿中的有用组分会更大些。如吉林央皮沟金矿， 老矿区搬矿尾矿存量约3 0 万t ，含盒品位约0 4 o 6 9 t ( 新尾矿库) 、l 1 5 9 t ( 老尾矿库) ，损失金属量a u l 6 t 、c u 2 8 0 t 、a 9 2 0 t 、p b 5 0 0 t 。目前，全国有色 金属矿山的回采率平均为5 3 ，采选综合嘲收率只有3 3 ，可见有色金属在尾 矿中流失的严重性嘲。1 9 9 7 年全国黄金矿山采矿量2 5 4 0 万t ，原矿晶位4 1 3 鲋， 尾矿品位0 ，3 1 8 9 t ，金的总回收率8 6 4 6 ，约有1 8 2 0 t 金存在予尾矿中。 此外，尾矿己成为严重的污染源。1 9 9 7 年全酮工、韭阐体废弃物的产生量1 0 6 亿t ，而尾矿羹就占了其中的近5 0 。目前，我国西慝矿造成的鼗接污染土主| 蠡 面积已达百万亩，简按污染土濑面积1 0 0 0 余万亩嘲。 大量尾矿醋成为制约矿业持续发震，危及矿区及周边生态环境的重要戳素。 缀蹴发展矿业工作所邋弱的严峻撬菔，在矿石鞴愁贫优、资源嚣渐稿竭、环凌 意识舀益增强的今天，解决困抚的根本出路登须依赖予二次资源酶开发秘瘸， 尾矿综合稠用醴成为矿泣持续发展的必然选择。 1 2 滗矽综舍利用方面取褥的成裁歉存在的闫题 l 。2 主葵成就 尾矿作隽= 次资源在i 鎏界骞限豹一次瓷源嚣戆糕臻韵今天，蛰受关注。工 韭发达国家己把无废料矿出馋为开发鬟标之一，搬尾矿资源综合利用程度作为 德霪一个国家科技水平和经济是否发达的个据惑。其剥月垦的不仅仅是追求 最大经济效果，瑟且还从资源综合回收剥髑率、保护生态环境笱综合加以考虑。 我国鼹矿利用工4 乍起步较晚，但近十几每来，随鬻保护矿产资源及环境意 ，2 _ 。 强大学2 0 0 0 级i 程碗士学位论文 识的不断增强，该工作已引起有关部门的重视，一些研究所、高等院校等单位 与矿山企业紧密合作，在尾矿中回收有价金属与非金属元素、尾矿制作建筑材 料、磁化尾矿作土壤改良剂等方面已取得了一些实用性成果。按尾矿的利用程 度与工艺划分，尾矿利用的成果主要体现在以下三个方面。 ( 1 ) 尾矿作为二次资源进行再选 马鞍山矿山研究院与本钢歪头山铁矿采用h s 中1 6 0 0 8 磁力回收机处理 铁选厂尾矿，粗精矿经再磨再选后，可获得精矿产率2 4 6 、铁品位6 5 7 6 的 优质铁精矿，年产精矿量3 9 2 万t ，不仅取得了良好的经济效益，而且解决了 数十人的劳动就业问题【4 】。包钢由溜槽产出的铁尾矿经矿浆浓缩分级，混合浮 选萤石稀土泡沫产品，精选后得到 一6 5 r e o 、回收率7 0 的稀土精矿；浮选 尾矿加浓酸脱药，浮选出含6 6 3 n b 2 0 5 、回收率2 6 3 的铌精矿，铜陵铜官山 选厂，从堆存的1 0 0 0 万t 选铜尾矿中再选4 0 0 万t ，从中选出5 6 万t 硫精矿和 8 0 万t 铁精矿，获利2 6 0 0 万元。河南银洞坡金矿堆存尾矿超过2 0 0 万t ，与澳 大利亚玻格林资源公司合作回收金，产值达2 亿元以上。 ( 2 ) 尾矿直接利用 尾矿直接利用是指未经再选的尾矿原矿的直接利用，包括直接利用尾矿的 某一粒级，也包括直接利用整个粒级的尾矿。如利用尾矿作建筑材料，作土壤 改良剂及磁化复合肥、作采空区充填料等。 我国利用尾矿作建筑材料的研究较晚，但进展较快。如马鞍山矿山研究院 利用鞍山式细粒尾矿加石灰、砂予或粘土铺路( 路基) ，达到了二级公路对路基 的强度要求。中国地质科学院尾矿利用中心利用凤城霞石长石岩尾矿为主要原 料，通过不同配比混料、熔化水淬、晶化、烧结等工序，烧制出“杜鹃红微晶 玻璃花岗岩”板材，其硬度、光泽、耐酸碱度等理化特性均优于一般天然花岗 岩板材。 采空区充填是直接利用尾矿的最有效途径之一【4 】。利用尾矿作矿山采空区 充填料可以就地取材、废物利用，而且可以省去扩建增建尾矿库的费用。我国 凡口铅锌矿据称是我国第一个不外排尾矿不建尾矿坝的矿山。该矿与长沙矿山 研究院共同开发的高浓度全尾矿胶结充填工艺，尾矿利用率达9 5 以上。焦家 金矿用尾矿作采空区充填也取得了较大的进展，该矿采用“高水固结材料充填 3 秘雕大学2 0 0 0 级工程臻攀链论文 采矿法”大量利用厩矿充填采空隧，可以消耗年尾矿璧的5 0 以上。 ( 3 ) 嚣矿整舔练会裂瘸 采用尾矿再选的方法只能选出少量的精矿或中矿，大量的尾矿仍将排放； 而尾矿不经爵选壹撩稍蔫，又容荔造成滗矿串宥侨元素静浪费，特嗣是对于多 套属共生矿的尾矿。因此，经济、有效地利用尾矿的方法是尾矿的整体综合利 用，即先综合回收尾矿中的有价组分，蒋将余下的尾矿直接利用。 1 2 。2 存在戆阀题 我国在尾矿综合利用方面虽然取得了很大成绩，但远不能适威经济和社会 爵持续发展熬要求，与番繇先遂承乎辐绽，存在着较大差题强i ： ( 1 ) 综合利用率低。圆外尾矿的利用率达6 0 以上，欧洲一魑小圆已向无 泼杨矿由目梅发展。而1 9 9 6 笨我雷滗矿瓣稠甭蠢佼为1 4 0 0 万t ，和躅率为 7 4 ，差距黩大。 ( 2 ) 高附加值产品少。缺乏市场竞争力。目前，我国尾矿在工业上的应用， 大多 叉筹窘农对尾矿中毒馀元素的嚣牧上或童接非为砂石代用品销售，玎发出 的高档建材产品如微晶玻璃花岗石玻化硅等，由于受生产成本、交通运输等因 素截绞，霞舔还未穗工照上液功运震。 ( 3 ) 投入不足，政策扶持力度有待加强。目前。我国没有专项资金支持资 源综合利用，融资莱道没肖解决，再黼上矿由行监普遍效貉较差，尾矿翻用资 金筹撼非常困难。在政策挟持上，国家先后出台了资源综合刹用减免所彳导税， 部分资源综合利用产品企业减免增值税的优惠政策，但尚没有具体制定针对尾 矿剥弼戆鼓獭经政燕。 ( 4 ) 资源意识、环境意识不高 1 3 攀枝拢选铁尾矿综合利用钛铁矿的重要意义 钛是现代工业的重要金属原料。钛发其会金兵裔密度小、强度高、i f ；i 重高添 翔低濑、耐磨蚀和光毒性等挽良特性，因两广泛应艄于现代工业和国防工业的 各个部门，如钢铁冶金、石油化工、航天航空、电解电镀、医疗器械、电气工 遵稳武器装餐等。葜产燕钛自粉要是涂枣季、逡纸、露列、会或纾维、骧胶、塑 料、搪瓷等工业不可缺少的原料【9 】。一个国家钛白粉的人均年耗照是衡量一个 。4 g t g j c # 2 0 0 0 级王器馥士攀垃逾_ 芟 阉家经济发展和人民生活水平高低的标志。 在攀嚣钒钛磁铁矿资源中，赋存着铁、钛、钒、钴、镍、镓、锭、铬等多 种有益冗素。其中，铁、钛、钒怒最主娶的三火金属组分。随着对攀棱花钒钛 激铁矿资源开发裁弱辑究，子二整纪屯十年 弋，在工韭生产上裁逢蛙蟪解决 了该资源铁的利用问题。对钛的开发利用问题也己：i 行了几十年的试验研究， 许多科研鼙德、高等院校稻生产攀位先螽钕了大量王作，获得了一些各疑有特 点的科研成果，积累了许多宝贵的经验，攀枝花选钛厂已有十几年趵生产实践。 但该资源钛的歼发利用问题尚未褥至0 根本解决。 在攀嚣镜钛磁铁矿资源中拌生的t i 0 2 资源镳量约8 。7 亿t ，占全国钛炎漩总 储量的9 0 5 4 ，占世界钛资源总储量的3 5 ，居世界首位。但目前钛的回收率 羝，攀皴花选镰厂对入选逸铁尾移豹选钛强收率仅戈2 0 左右，1 9 9 6 年年产钛 精矿量仅占世界年产钛精矿量的1 4 ，这与攀西钛资源的储量是极不相称 静l 堙l 。同时，对入选选铁熊矿8 0 左右的锍进入了嚣矿库，既造成了撩大的资 源浪费，又增加了尾矿库器量的压力，侵占耕地、污染环境。 由此可知，钛的回收利用是解决攀西钒钛磁铁矿资源合理开发利用和减少 醛境污染最突懋、最当务之急载嬲题。攀棱芘十年来靛选钛生产实践轰翳，有 效地解决选铁尾矿中钛铁矿的选矿问题是提高攀枝花钛资源利用率的关键所 在。霾茂，黧疆对攀技菇逸铁蓬矿串镰铁矿溺羧稳焉工艺技零吾螽究，器憝攀枝 花钛资源开发利用工业生产的迫切需要，也是攀西地区钒钛磁铁矿资源开发利 鞠可持续发展的需癸，还怒该资源开发嗣用中降低资源浪费和环虢污染保护 土地资源的迫切需要。 。4 磷究王作思路及磁究内容 1 4 1 题目的提出 攀棱花逡铁厂嚣蒋采露一段臻矿一弱磁选选叠含褫铁耩矿，产窭翡逸铁蓬 矿是目前堆积最多的矿山废弃物，也是用于生产钛精矿的原料。髓前该矿尾矿 库库容已达7 0 0 0 万t ，t i 0 2 金属雅存量昭运7 0 0 万t 淤上，占地约2 k m x l k m ， 姆年运营费用达2 0 0 0 万元【2 】。按强蔻选铁厂生产能力1 3 5 0 万t ，年计，每年尾矿 难存将增加6 0 0 万t 以上，按照目前攀梭花选钛厂年处理6 0 万t 选铁尾矿计， ，50 张融大学2 q 级王程硬士举证论文 每年将宥5 0 万t 良上的二氧化钛鑫属逶入尾矿库成为废弃籽。即使攀钢选钛厂 二期工程完工，选钛翘摸突破l o 万t ，也只能处理选铁厂筇 放尾矿的1 4 1 3 ，还有2 3 即4 0 0 万t 以上选铁尾矿赢接进入尾矿库。 嚣憩，开浸攀技藐选铁尾矿巾钛铁矿豹强浚剃髑工艺按零疆究，提巍资源 利用率，不仅能产生巨大的经济效益，而且将会产生巨大的社会、环境效益。 勇一方蔷，虽然蠢蓠我国镀资源储量屠 登界蓊弼j 餐菪不塞撬琨蠢瓷源瓣缳护 和合理利用，在不久的将来，我嗣钛资源优势将不复存在。 大麓科研和生产实践表明，在固体废弃物及二次资源利褥中选矿方法常是 简单丽实用的有效方法之。在嗣兹技术经济条件下，选铁尾矿中其有鞠收利 用价值的主要矿物为钛铁矿。采闲联合选矿工艺技术可得到较好网收利用。因 弛，拟订论文题曩为“攀较芯选铁尾矿中铁铁矿熬露投裂曩工艺技术磺究”。 4 2 主要研突内容 逸铁尾矿工艺矿物学性质研究； 逸铁尾矿强磁选试验研究： 选铁尾矿强磁糖矿浮选钛铁矿试验磺究； 钛铁矿可浮性研究。 6 - 鞫趣走拳i 驰e 龌羞程疆士学整论文 2 选铁尾矿工艺矿物学性质研究 2 。 试验矿样的物曩组成 2 1 1 试验样品的化学成分 逡铁尾矿静亿学成分，详霓袭2 一l 。 表2 1选铁尾矿亿学成分 成分t f ef e of e 3t i 毡v 2 0 sc r 2 0 3g 知毡s i 抉a l g 毡 含鬣( )1 3 4 0l o 5 67 3 79 5 l0 0 7 20 0 0 80 0 0 2 93 5 7 61 1 6 7 袋势 c a o m g ok 出 n a 国spc uc on i 含量( ) 1 1 2 2g 。2 60 8 5o 6 80 5 6 4o 0 2 10 0 1 50 0 1 90 0 1 2 2 1 2 矿样的矿物组成 逸铁尾矿的矿物成分1 1 0 】，见表2 2 。 袭2 2选铁隧矿的矿物成分 校据矿秘的王簸用途幕鞋嵌布菸生特征，表2 2 审酌矿物成分可! 毽并为四大 类，即钛磁铁矿、粒状钛铁矿、硫化物和脉石矿物，其矿物含量列于表2 3 。 亵2 3选铁遐矿的妒物组戏 7 。羹 戳翘大学2 鹌。级翼程硬攀位论文 2 1 3 矿祥的粒度缱成 研究所搜用选铁尾矿敉度组成详见袭2 4 。 表2 嘻选铗滗矿救壤组或 蠢表2 4 串各粒缀二筏纯镰分布霹耋瑶，+ o 3 0 0 m m 粒缀麓0 2 分京占选铁邈 矿的1 + 5 7 ，其t i 0 2 品位仅1 8 4 。这就表明，+ o 3 m m 粒级物料二氧化钛不 仅含鼙低、分布率低，而艇其中的t i 0 2 主要存在予脉石矿物中。所以，在选镰 王艺过程中皮尽早除去这郝分物料。 对表2 4 各粒级物料分别进行了四类矿物定量，并通避计算求得选铁尾矿 中各类矿耪豹含量露分毙。测定粒计算结果到手表2 5 。 由表2 5 可知，钛铁矿在十0 3 r a m 以上备粒级中的矿物量很少，已无回收 幂j 用价值，弼9 5 ，0 9 的镳铁矿分蠢夜选铁麓矿豹- 0 1 5 4 0 0 0 m m 粒缀孛， 7 5 。1 5 的钛铁矿分布于0 1 0 o 0 0 r a m 粒级中。这就进一步说明了解决细粒级 钛铁矿的回收问题，是解决攀枝花钛铁矿乖j 用的关键”。 8 四珊大学2 0 级i 程硬士学位论文 表2 5选铁尾矿不同粒级的矿物组成 粒级 钛磁铁矿钛铁矿脉石硫化物 ( m m ) 含量分布含量分布含量 分布含量分布 l 堑2f 堑2( 墅21 堑2( 墅2f 堑! 堑2i 堑2 + 0 6 0 0 0 6 0 0 + 0 4 0 0 0 4 0 0 + 0 3 0 0 0 3 0 0 + o 1 5 4 0 1 5 4 + o 1 0 0 - 0 1 0 0 + o 0 7 4 0 0 7 4 + o 0 4 5 0 0 4 5 十0 0 1 0 0 0 l o + 0 0 0 0 台计 + 0 3 0 0 o 3 0 0 + 0 0 0 0 十0 1 5 4 0 1 5 4 + 0 0 0 0 + o 1 0 0 0 1 0 0 + o 0 0 0 1 0 90 4 30 8 80 0 59 7 5 4i 0 70 4 90 3 5 0 7 0 1 2 2 1 7 6 1 1 40 6 80 1 69 8 2 04 4 4 1 8 91 8 40 4 l9 6 3 34 1 3 o 4 2 0 6 1 8 0 26 5 44 2 99 1 1 01 1 5 20 6 0 1 4 01 3 6 71 4 - 1 91 9 9 48 3 9 32 2 7 50 4 8 0 9 4 o 8 5 3 1 92 1 2 11 0 3 77 6 7 37 2 41 1 2 50 92 3 6 92 0 3 87 4 6 41 2 3 90 - 8 2 1 2 4 1 7 1 4 9 6 8 5 0 6 9 0 8 8 9 1 2 81 2 4 42 0 8 92 9 2 27 6 1 62 0 5 51 6 72 9 4 4 7 1 85 4 ，1 31 4 0 01 5 1 87 6 0 41 5 9 12 7 83 8 0 1 2 2 41 0 0 0 01 5 6 11 0 0 0 08 0 、9 l1 0 0 0 01 2 41 0 0 0 0 0 9 73 4 61 2 00 6 29 7 3 29 6 40 513 3 0 2 3 69 6 5 41 6 8 69 9 3 87 9 4 89 0 3 61 3 09 6 7 0 1 4 11 1 4 84 2 049 l9 3 8 32 1 1 60 5 68 2 6 2 4 38 8 5 21 8 1 69 5 0 97 8 0 27 8 8 41 3 99 17 4 1 4 02 5 1 59 6 52 4 8 58 8 4 34 3 ，9 10 ，5 21 6 7 6 2 8 l7 4 8 51 9 ，6 17 5 1 57 5 8 65 6 0 91 7 28 32 4 2 2 主要矿物的工艺性质 2 2 1 钛铁矿的工艺性质 众所周知，钛铁矿是选铁尾矿中价值最高的工业矿物。钛铁矿的产出形式 同在原矿石中一样，即粒状钛铁矿，钛磁铁矿中呈固溶体分解产物的叶片状钛 铁矿和辉石中包裹的针状钛铁矿，但对选矿工艺而言，后两种都是合理损失， 可以回收的只是粒状钛铁矿。因此，以下叙述的乃是粒状钛铁矿的工艺特征。 ( 1 ) 钛铁矿内部结构【l 。j 在矿石形成过程中，由于固溶体分解作用，钛铁矿一钛磁铁矿接触界线上 9 西娜夫学2 e 锻工程硬学经论文 靠近钛铁矿一边常形成不规爱0 状尖晶石，在钛铁矿内常有含嫠不等的少爨铗磁 铁矿片鹣。此处，由于蘑期蚀变，钛铁矿中还有绿泥石、自钛石等少量微细粒 包体。在碎矿磨矿工艺中，这魏不同原因形成的包裹体都因太细而不能与钛 铁矿瓣离，鼓褥导致钛铁矿妻冬t i 0 2 含量降低。 ( 2 ) 钛铁矿的化学成分 钛铁矿的纯学藏分，觅表2 6 。 表2 6钛铁矿的化学成分 ( 3 ) 钛铁矿的磁性和密度 钛铁矿的磁性变化是由钛铁矿内包体的成分和数整所决定。研究表鳙，随 藿钛铁矿申镀磁铁矿片鑫数量载增期，镁钛矿数量的减少，钛铁矿磁性升高。 对攀枝花选铁尾矿中的钛铁矿，由于在选铁过程中，磁性强的钛铁矿多数 澄送入铁精矿，藏逡铁尾矿中豹镰铁矿多为中、弱磁缝部分 翻。葵各罄分熬跑 磁化系数及产率列于表2 7 。 钛铁矿的密度为4 6 2 9 ，c 一。 + 表2 - - 7不罔磁性镀铁矿产率及比磁化系数 竺：罡兰翌二三墅兰兰篓墨 l0 40 。8 3 2 05 。7 4 1 4 0 。2 6 o 5 o 6 0 ，7 0 8 3 9 7 0 0 8 1 6 6 2 1 3 9 3 8 0 1 3 2 0 2 7 ，3 9 5 6 ，3 4 9 6 2 0 9 l 1 2 1 1 3 0 1 1 2 9 2 8 3 7 6 。3 2 1 0 一 越塑曼i 塑爨巍型整缎 ( | ) 镀铁矿豹摹嚣瓣谢发 为了选择合理鲍选钛物料粒度，对磁尾中钛铁矿的解蓦撅邀搭了测定，熟 测定结果见凝2 8 。由该袭知，o 1 5 4 m m 粒度是重鬻的单体解离界线。 表2 8 钛铁矿的解鬻状j 兕 含量壤鏊 主迅兰竺：! ! ! 兰竺羔二! 竺兰竺：竺二! ! = 兰竺! ! 竺兰竺 4 0 6 0 0051 5 1 56 5 - 0 ，6 0 0 + 0 4 0 09 3 l 8 。4 21 7 7 3 1 4 0 35 0 。5 1 * 氆4 0 0 + o 3 0 03 4 2 7 2 7 。7 77 ，3 9 t 0 ，9 7l9 6 0 - 0 。3 0 04 - 0 s 4 s 8 5 92 2 6 i 5 。1 24 + 3 1 9 3 7 - 0 1 5 4 + o 1 0 08 3 9 5 1 0 7 62 3 4 1 8 61 0 9 * 0 1 0 0 + o 0 7 48 7 8 78 7 1 1 8 611 7 0 3 9 * 0 0 7 4 + 0 0 4 59 2 0 6 5 ，8 21 2 6 0 ，6 30 2 3 0 4 5 + 0 0 0 09 5 11 3 7 9o 7 3 0 。3 700 0 全粒缀8 9 5 l7 0 2 t 5 3l ，0 4 0 9 0 - 0 a 0 0 + o ，0 0 08 9 6 8 7 ，0 2i a 91 0 9 0 。7 9 瓶l 辩+ 0 。0 0 09 1 3 36 2 2 1 3 00 ，8 3 0 3 2 ”0 , 4 0 0 + o 1 0 07 8 7 l 1 3 ， o2 。9 1 2 4 42 。8 4 m o 1 0 0 + o 0 0 09 3 ，2 85 0 2 1 0 3 o 5 50 t 2 根攒钛铁矿的解离艘，对不同解离魔下的理论邀矿指标进行了计算，其绐 聚冤表2 9 。 - l l ， 殴大学2 o 级i 程礤i 学证论文 全粒级 0 4 0 0 0 0 0 0 0 1 5 4 7 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 ，4 0 0 0 1 0 0 单体 单体+ ) 3 4 连体 单体+ ) 1 2 连体 单体十 1 4 连体 单体+ 全部连体 单体 单体+ ) 3 4 连体 单体+ ) 1 2 连体 单体+ ) 1 4 连体 单体+ 全部连体 单体 单体+ 3 ，4 连体 单体+ ) 1 2 连体 单体+ 1 4 连体 单体+ 全部连体 单体 单体+ ) 3 4 连体 单体+ ) 1 2 连体 单体+ ) 1 4 连体 单体+ 全部连体 单体 单体+ ) 3 4 连体 单体+ ) 1 2 连体 单体+ ) 1 4 连体 单体十全部连体 1 3 9 7 1 5 2 2 1 5 6 1 1 6 0 4 1 7 1 6 1 4 6 4 1 59 2 1 6 3 3 1 6 7 8 1 7 8 1 1 6 5 8 1 7 8 8 1 8 2 5 1 8 6 6 1 9 1 2 】8 2 9 1 9 4 2 1 9 7 4 2 0 0 3 2 0 2 2 8 4 9 1 0 1 l 1 0 6 1 1 1 3 1 1 3 7 6 5 0 9 5 0 4 6 5 0 0 2 4 9 2 2 4 6 4 8 5 0 9 5 0 4 7 5 0 0 3 4 9 2 3 4 6 8 4 5 0 9 - 5 0 5 0 5 0 1 7 4 9 4 9 4 8 4 9 5 0 9 - 5 0 6 1 5 0 3 3 4 9 8 9 4 9 4 8 5 0 9 7 4 9 9 9 4 8 3 6 4 7 3 5 4 0 3 2 7 6 1 3 8 2 3 5 8 3 7 2 8 4 6 5 8 5 5 2 7 7 0 3 8 2 9 5 8 4 3 4 8 5 2 8 8 6 1 2 7 9 6 2 8 5 0 7 8 6 2 7 8 7 0 l 8 - _ 3 5 8 1 9 5 8 6 4 0 8 7 3 4 8 7 8 5 8 i 9 5 6 3 1 7 7 3 7 8 - 4 9 0 7 8 1 8 8 0 9 9 7 8 6 8 60 45 7 8 6 8 6 0 4 5 7 8 6 9 6 3 50 3 o 78 7 2 6 6 5 8 5 o 7 8 5 9 2 8 o 7 5 8 4 8 4 0 2 4 5 8 48 4 0 2 4 5 8 4 9 43 3 0 1 0 5 8 5 2 4 4 3 8 3 0 5 8 3 9 0 7 表2 9 中的选矿指标，虽然是理想化的，是难于实现的，但可对选矿指标 作基本预测。 西大学2 q 镪i 程硕士学位诡文 2 2 2 钛磁铁矿的工艺性质 钛磁铁矿是由磁铁矿、钛铁矿、钛铁晶石、镁铝一铁铝尖晶石组成的复合 矿物。其中，磁铁矿为主晶矿物，钛铁矿、钛铁晶石、尖晶石为客晶矿物，它 们是由高温下的固溶体在低温下分解形成的i ”】。 在选铁尾矿中，钛磁铁矿的特点是有不同程度的磁赤铁矿化。但就总体而 言，其磁赤铁矿化程度较太和矿现采场矿石钛磁铁矿的磁赤铁矿化程度低得多。 磁尾中钛磁铁矿的另一特征是绿泥石化强烈，在数量上绿泥石化钛磁铁矿 含量比原矿石要高得多。 2 2 3 脉石矿物的工艺性质 脉石矿物种类较多，含量较高。对选钛影响较大的有辉石、角闪石、橄榄 石、绿泥石、斜长石、磷灰石等。 辉石：主要为普通辉石，含钛辉石和透辉石。在原矿中它们与斜长石组成 辉长结构，颗粒较粗。辉石中常包裹有数量不等的钛磁铁矿或钛铁矿微片晶， 含片晶多的辉石，引起其工艺性质变化，导致与钛铁氧化物的分选性降低。 斜长石：其含量在脉石矿物中居于第二位。由于其中有时包裹少量铁钛氧 化物或其它磁性较强的脉石矿物以及蚀变矿物，导致部分斜长石磁性增大。 橄榄石：其在脉石矿物中的量较少，粒度粗细不一，常呈自形粒状晶粒。 其晶粒内部可见到钛磁铁矿等矿物包体。常见的次生变化为蛇纹石化、伊丁石 化，并在蛇纹石化中析出磁铁矿。在浮选钛铁矿工艺过程中，橄榄石属难抑制 矿物【1 引。 角闪石：有棕色角闪石和绿色角闪石。在浮选钛铁矿过程中角闪石也是较 难抑制的矿物。角闪石在矿石中呈单独晶粒，或铁钛氧化物或辉石的反应边产 出。常见的蚀变为次闪石化和绿泥石化。 绿泥石：主要以蚀变矿物的形式包裹于辉石、角闪石、钛铁矿和钛磁铁矿 中，在磨矿过程中难以被解离出来。 磷灰石：其在矿石中的矿物含量很低，常呈中细粒自形晶或针状自形晶， 在磨矿产品中易成单晶。在粒度较粗的磷灰石中，常有尘点状铁钛氧化物包体， 致使矿物呈灰色，且比磁化系数增高。 一1 3 - - 。 n j ：t , 4 c 4 p 2 0 0 0 龊z 程攒士拳链燕文 上述备稀矿秘酃是选钛麓蕊审需要抛除静脉稿矿物。赉袭2 - - 5 霹知，它稍 的含最之釉蠢选铁越矿矿物总爨盼8 0 以上。按照磁性不麟，分为魄磁性和无 疆缝疆耱。藤矗及篡苓弱磁榷藤= 嚣酶产