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1、钒钛磁铁矿选矿方法浅析1 引 言钒钛磁铁矿在中国分布广泛,储量丰富,储量和开采量居全国铁矿的第三位。地质勘测表明,仅攀枝花-西昌地区的钒钛磁铁矿储量就达100亿ｔ,占全国铁矿探明储量的20%;钒资源储量为1578.8万ｔ,占全国钒资源储量的62%,占世界钒储量的11.6%;钛资源储量为8.7亿ｔ,占全国钛资源储量的90.5%,占世界钛储量的35.2%。此外还伴生有90万ｔ钴、70万ｔ镍、25万ｔ钪、18万ｔ镓以及大量的铜、硫等资源。钒钛磁铁矿的开发利用经历了以高炉冶炼钒钛磁铁矿、雾化提钒和钛精矿选矿为代表的三个重要阶段,逐步实现了铁、钒和钛元素的规模化利
2、用。随着提取冶金技术进步以及开发利用技术的不断完善,综合利用矿石中的钴、镍、铜、钪、镓和硫等有价元素也正在成为可能。2 钒钛磁铁矿的性质钒钛磁铁矿矿床主要产在基性、超基性侵入岩中,矿石以富含铁、钛为特征。矿床生成方式分为晚期岩浆分异型矿床及晚期岩浆贯入型矿床;含矿岩石组合类型有辉长岩型-辉石岩-橄榄岩型等。矿石中主要金属矿物组分为钛磁铁矿、钛铁矿、硫化矿物三种,而主要工业矿物中均富含多种有用组分:钛磁铁矿主要有Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｇａ,钛铁矿主要有Ｔｉ、Ｆｅ、Ｓｃ,硫化矿物主要有Ｓ、Ｃｏ、Ｖｉ、Ｃｕ及铂族等。矿石中有用组分的分布特征如下。
3、(1)铁。主要含在钛磁铁矿中,其分配值及分配率随矿石品级增高而增加,一般为高品位矿93%左右,中品位矿78%～88%,低品位矿67%～75%,Ｆｅ表外矿51%～63%。此外,钛铁矿及脉石矿物也含有较多的铁,钛铁矿中分配率随矿石品级增高而降低,一般为高品位矿5%左右,中品位矿6%～13%,低品位矿7%～17%,表外矿10%～27%,脉石矿物中分配率一般为高品位矿1%左右,中品位矿2%～14%,低品位矿10%～20%,表外矿8%～24%,硫化矿中铁的分配率一般仅占1%～5%。(2)钛。钛铁矿和钛磁铁矿中的钛约占矿石中钛含量的90%～99%。钛铁矿的钛分配率随
4、矿石品级增高而显著降低,高品位矿为26%～30%,中品位矿为4632%～40%,低品位矿为47%～58%,表外矿为60%～76%;钛磁铁矿中的钛分配率随矿石品级增高而增加,高品位矿为69%～73%,中品位矿为57%～65%,低品位矿为31%～49%,表外矿为14%～33%。矿石中的Ｆｅ∶ＴｉＯ2比值,一般高品位矿为2.73～2.87,中品位矿为2.42～2.73,低品位矿为2.37～2.66,表外矿为2.35～2.19。(3)钒。主要成类质同象富集在钛磁铁矿中,也和铁一样分配率随矿石品级增高而增加,其平均分配率高品位矿大于98%,中品位矿为96%左右,低
5、品位矿为90%左右,表外矿为80%左右。分配在脉石矿物中的钒随矿石品级增高而降低,平均分配率高品位矿小于0.5%,中品位矿为1%～4%,低品位矿为1%～4%,表外矿为9%～18%。(4)铬。主要富集在钛磁铁矿中,其分配率随矿石品级增高而增加。随着岩石基性程度的增高,钛磁铁矿中铬含量增加,在超基性岩相带韵律层的下部,可以形成数米或更厚的富铬钒钛磁铁矿层。(5)钪。以类质同象富集在脉石矿物及钛铁矿中。(6)钴、镍、铜。除以硫化物形式存在外,还有相当数量分布在钛磁铁矿和脉石矿物中。各元素在各组分中的分配并不固定,钴的亲铁性较强,而铜的亲硫性强。(7)铂族。主要
6、赋存在硫化物中。3 钛磁铁矿的选矿方法大部分选矿均需将矿物单体解离,钒钛磁铁矿石磨矿广泛采用一段磨矿或二段磨矿流程。按照矿石合理解离的原则,一段闭路磨矿是处理粗粒及中粒嵌布矿石首先考虑的方案;而两段磨矿根据能否提前抛尾有连续磨矿和间断磨矿之分。根据钛磁铁矿选矿过程的基本特性,磁选工艺是最佳分选方案,即采用不同的磁选工艺参数及流程结构,排出解离的含钛等的弱磁性矿物及脉石,就可获得铁精矿产品。而影响钛磁铁矿分选富集的主要因素是磨矿粒度,尤其是将钒钛磁铁矿石中的钛磁铁矿物作为富集产品时,应将其作为一种含磁铁矿、钛铁晶石、尖晶石及板状钛铁矿的含磁铁矿物相整体来考
7、虑,其嵌布粒度是比较粗大的,在磨矿作业中属粗、中粒嵌布物料。根据我国近年来在利用高钛型铁矿石高炉冶炼中取得的经验,当使用含铁量为(53±1)%及ＴｉＯ213%左右的铁精矿进行高炉冶炼时,各种指标综合最好。因此,钒钛磁铁矿的铁精矿(钛磁铁矿)质量以此为依据。4 钛铁矿及伴生硫化矿的选矿方法钛铁矿及含钴镍硫化矿是钒钛磁铁矿中的有用成分,在磁选过程中约有30%～40%的钛及钴镍进入铁精矿中,其余部分则进入尾矿。选铁尾矿中的主要矿物有钛铁矿、含钴镍硫化矿及钛普通辉石、斜长石、绿泥石、橄榄石等,还有少量未选尽的钛磁铁矿。在磁选尾矿中,粗粒级中ＴｉＯ2含量低,中间粒
8、级ＴｉＯ2含量最高,产量最大,微细粒级ＴｉＯ2含量略高于给矿,且有较大产率;从钴
