钛磁铁矿选矿方法

我国钒钛磁铁矿选矿方法的研究和实践主要来源于攀枝花矿山公司。钒钛磁铁矿是钛铁矿岩矿床中的主要矿石类型。攀枝花矿山公司的研究和实践表明,钛铁矿精矿的选矿过程是在经过一段磨矿（磨矿细度：-200目）以及一粗、一精、一扫的磁选流程后,从磁铁矿精矿中分离出磁尾（尾矿）。磁尾中含有粒状及部分片晶状的钛铁矿精矿,其选矿工艺流程如图所示。选矿厂钛车间的设计指标见附表。钒钛磁铁矿石与钛磁铁矿致密共生,约占据攀西地区总储量的80%。由于其赋存状态、粒度以及在高炉冶炼中大部分未被还原,以炉渣形式存在的化学反应特性,目前机械选矿方法回收利用尚有难度。然而,随着攀枝花钢铁研究所和北京钢铁研究总院对钛磁铁矿中铁、钛、钒的综合回收以及冶炼工艺和技术的改进,现已基本实现了流程打通,取得了显著成效。此外,还进行了还原磨选制取铁粉和综合回收钒钛的试验。试验流程为：将钒钛铁精矿制成铁粉,通过燧道窑进行碳还原,破碎磨矿后,富集钒钛材料,进行湿法分离。

钛磁铁矿选矿方法以其重量轻、相对密度低于钢而著称。其高纯金属钛的抗拉强度显著,钛合金的抗拉强度则更为突出。钛材料对多种酸、碱、盐具有优异的抗腐蚀性,特别是在海水中的抗腐蚀能力,可媲美铂金。在高温和极低温度下,钛的性能依然稳定。在极低温度下,钛的电阻几乎为零,是优秀的超导材料。钛的主要应用领域包括航空、导弹、火箭、宇宙飞船和舰船等工业部门,其中钛及其合金被广泛用作结构材料。在钢铁工业中,钛可用作脱氧剂和制造不锈钢。化学石油工业中,钛被用于制造耐腐蚀的容器、反应器、管道和阀门。钛铌合金则适用于超导材料。此外,钛在医学领域用于骨骼固定夹和钉子。在纺织工业以及特种耐火材料和陶瓷工业中,钛也得到了应用。针对含钛矿石的选矿,采用了多种选矿方法。其中,重选法通常用于含钛砂矿或破碎后的含钛原生矿的粗选。常用的选矿设备包括跳汰机、摇床、螺旋选矿机及扇形溜槽等。磁选法在钛矿物精选中应用广泛,可以从粗精矿中分离出钛矿物。

钛磁铁矿作为一种重要的矿产资源,在中国分布广泛,储量丰富,位居全国铁矿储量和开采量的第三。据地质勘测,攀枝花-西昌地区就拥有大量的钒钛磁铁矿储量,占全国探明储量的相当比例。钒资源储量亦相当可观,占全国钒资源储量的相当比例,且占全球钒储量的较大份额。同样,钛资源储量同样丰富,占据全国及全球相应储量的显著比例。钒钛磁铁矿的开发历程包括高炉冶炼、雾化提钒和钛精矿选矿等三个关键阶段,实现了铁、钒、钛等元素的规模化利用。随着冶金技术的进步和开发利用技术的不断优化,矿石中的钴、镍、铜、硫等有价元素的回收利用也成为可能。钒钛磁铁矿主要产自基性、超常性侵入岩,矿石富含铁和钛。矿床类型分为晚期岩浆分异性矿床和晚期岩浆贯入型矿床,含矿岩石组成类型多样,如辉长类型、辉石岩、橄榄岩等。矿石中主要金属矿物为钛磁铁矿、钛铁矿和硫化矿物,且主要工业矿物含有多种有用组分。大部分选矿过程都需要这些矿物。

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世邦机器成功举办了"骨料优化系统"的首次发布,这一活动在机制砂论坛上备受关注。活动由上海石材行业协会砂石分会、上海市建设工程交易中心砂石分中心以及上海市钢筋混凝土预制构件质量监督分站联合举办,在上海顺利召开。在干法制砂案例中,该公司凭借在制砂行业的丰富经验和与世邦机器的良好合作关系,为了提高制砂品质和产品附加值,特别采购了世邦机器提供的制砂成套设备。在我国,针对共生钛铁矿的铁矿石选矿工艺,主要以处理钒钛磁铁矿石为主。在攀一西地区发现的晚期岩浆分异型钒钛磁铁矿矿石中,铁和钛的嵌布粒度极细,形成了磁铁矿与钛铁晶石微连晶的钛磁铁矿以及部分粒状的钛铁矿。选矿工艺流程包括三段开路破碎和一段闭路磨矿,之后进行三次磁选,形成了完整的生产系列。磨矿细度达到一磁选后,可以获得含铁量超过一定标准的含钒钛磁铁矿精矿。磁选尾矿则用于供应钛铁矿精矿和含钴硫精矿的回收厂。

磁铁矿选矿方法主要采用弱磁选技术。尽管重选、浮选等方法亦能实现类似选矿效果,但在成本、处理能力、生产难度等方面,磁选法更具优势,因此磁铁矿选矿普遍采用此法。在精选阶段,根据需求可能使用磁力脱泥槽、磁选柱、聚磁机等结合磁力和重力的设备。在大型选矿厂,浮选法常用于精矿脱硅、脱硫、脱磷等作业。弱磁选之所以被广泛应用,是因为磁铁矿具有强磁性,弱磁选设备能有效分离磁铁矿,且设备成本低、运行稳定、操作简便、维修率低、易损件少、使用寿命长,对场地要求不高。磁铁矿矿石以沉积变质型为主,铁矿物以磁铁矿为主,细粒嵌布,脉石矿物主要是石英,其次是角闪石、绿泥石、橄榄石等含铁硅酸盐矿物,还可能含有黑云母、石榴石、绿帘石等含铁硅酸盐矿物。

钛磁铁矿的选矿方法涉及钛矿选矿工艺流程。钛铁矿中钛的提取通常在铁精矿磁选尾矿中进行。选钛工艺包括重选、磁选、电选和浮选,具体方法取决于矿石特性,并形成不同的工艺流程。工业上常用的选矿工艺流程包括：重选-电选工艺流程：此流程以重选法进行粗选,电选法进行精选。重选设备主要是螺旋选矿机（包括螺旋溜槽）和摇床。圆锥选矿机重选目前处于工业试验阶段,尚未大规模生产。重选粗选阶段旨在去除低密度脉石,获取用于电选的粗精矿。电选设备为辊式电选机,目的是进一步富集重选粗精矿,使其达到最终精矿标准。对于含硫矿石,粗、精选工艺间常加入浮选法作为脱硫辅助工艺。综合运用重选、磁选和浮选,实现钛铁矿的有效选矿。

我国铁矿资源主要呈现"贫、细、杂"的特点,平均入选铁品位低于世界平均水平数个百分点。矿石嵌布粒度复杂,共伴生矿物种类繁多。随着国内富铁矿石的逐渐减少,我国铁矿资源供应紧张,对外依赖度较高。因此,针对铁品位极低、含钛的铁矿进行选矿工艺研究显得尤为重要。本研究选取湖北随州铁矿作为案例,该矿拥有复杂的矿物组成和丰富的储量,主要矿物包括钛磁铁矿、钛铁矿和赤褐铁矿,脉石矿物主要为钛辉石、角闪石等硅酸盐矿物。试验采用阶段磨矿、阶段磁选、浮选以及浮选尾矿再磁选的联合流程,以提升精矿铁品位。