攀枝花钒钛磁铁矿选矿探索

表 1-1
试验流程
两段磨选 两段磨选 两段磨选 三段磨选
各品级铁精矿生产指标
产率 （%） 35.22 32.80 30.92 29.97
TFe 品位 （%） 52.56 53.36 54.35 55.61
TFe 回收率 （%） 69.91 66.10 63.46 62.94
1
通过技术经济简评，综合考虑选矿效益最大化及生产组织难度， 建议该矿选矿加工按照铁精矿品位 TFe≥52%来组织生产。
1 前言
秀水河矿山矿石为钒钛磁铁矿，以下将其简称秀水河矿。我院受
会理县秀水河矿业有限公司（以下简称甲方）委托，对该矿进行选铁
探索试验，并于 2012 年 12 月 18 日签订了技术服务合同。
合同要求：通过选矿探索试验，确定该矿 52%-53%、53%-54%、
54%-55%和 55%以上四个品级铁精矿的选矿工艺流程，并按照每年处
（1）秀水河为钒钛磁铁矿，该矿可回收利用的矿物主要为 铁、钛和钒，原矿 TFe 含量 26.48%，硫和磷等有害元素含量均不 高。
（2）该矿回收的铁矿物主要为钛磁铁矿，由于该矿中钛磁
铁矿的客晶矿物镁铝尖晶石片晶发育较好，影响了铁精矿品质，要想 获得高质量铁精矿难度较大。
（3）要获得较高的磨矿细度，秀水河矿与攀枝花密地选矿 厂样磨矿性质接近。
理原矿 100 万吨原矿进行技术经济简评，提供一种经济合理开发该矿
的选矿工艺流程及设备参数，为下一步选厂工艺技术改造提供技术依
据。
本次试验主要对甲方采取的秀水河矿进行工艺矿物学研究和选
矿试验研究。经取样化验，该样品原矿 TFe 品位 26.48%、TiO2 品位 8.56%。
工艺矿物学研究表明该矿可回收利用的矿物主要为钛磁铁矿，但
8.88
28.53
9.13
26.20
9.14
金属分布率（％）
TFe 40.35
TiO2 39.26
26.17
25.27
8.78
8.75
4.07
4.01
3.84
4.12
4
+0.125 +120
1.15
27.92
9.77
1.24
1.33
+0.098 +160
3.30
26.54
9.31
3.38
3.65
+0.074 +200
6
图 3-2 半形晶 Tm（钛磁铁矿）的客晶矿物镁铝尖晶石、G（脉石，灰色） 反光：100×
图 3-3 Tm（钛磁铁矿）Il（钛铁矿）集合体 反光：40×
7
图 3-4 S（磁黄铁矿）、G（脉石）嵌布在 Tm（钛磁铁矿）中 反光：100×
图 3-5 铁钛氧化物呈微细粒嵌布在脉石中 反光：100×
8
该片最主要的特征是钛磁铁矿的客晶矿物镁铝尖晶石片晶发育 较好，镁铝尖晶石（Mg.Fe）(Al.Fe)2O4 成分复杂，铝、镁、铁、铬、 锰呈类质同象替换，根据其成分，可细分为镁铝尖晶石、镁铁尖晶石， 镁铁铬尖晶石，铬尖晶石等，影响其铁精矿的品质。
图 3-1 自形晶 Tm（钛磁铁矿）的客晶矿物镁铝尖晶石、G（脉石，灰色） 反光：100×
该钛磁铁矿的客晶矿物镁铝尖晶石片晶发育较好，会影响其铁精矿的
品质。
根据合同并结合该矿石的性质特点以及国内钒钛磁铁矿选矿技
术发展水平，本次选矿工艺研究主要进行了阶段磨选试验。试验内容
按合同要求进行且全面完成，试验获得的各品级铁精矿指标见表 1-1。
铁精矿品级
52%-53% 53%-54% 54%-55% 55%以上
5
硫化物：以磁黃铁矿为主，也有它形粒状的黄铁矿嵌布在脉石中 （见图 3-7），它形晶较多，物料组成悬殊，在 0.03~0.25mm，与钛磁 铁矿、钛铁矿、脉石都有连生（见图 3-4）。
脉石：物料组成悬殊，它形为主，与以上各种矿物都有连生（见 图 3-2、3-3、3-5、3-7），一般在 0.3mm~0.95mm 之间，大的颗粒达 1.5mm 以上。
根据表 3-8 中数据绘制相对可磨度曲线见图 3-8。
新生-200目含量（%）
100
90
80
70
60
50
秀水河矿 密地选矿厂样
40
30
20
10
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
磨矿时间（min）
图 3-8 矿石相对可磨度曲线
10
从图 3-8 的曲线可以看出，秀水河矿在新生-200 目含量小于 85%时比攀枝花密地选矿厂样好磨，当该矿新生-200 目含量大于 85%时，新生-200 目含量随磨矿时间增加较少。说明该矿要获得 较高的磨矿细度，秀水河矿与攀枝花密地选矿厂样磨矿性质接 近。 3.5 原矿性质小结
会理县秀水河矿业有限公司 秀水河矿山钒钛磁铁矿
选铁探索试验
攀钢集团研究院有限公司 二 0 一三年二月
会理县秀水河矿业有限公司 秀水河矿山钒钛磁铁矿
选铁探索试验
攀钢集团研究院有限公司 二 0 一三年二月
院 长：文孝廉 主管院长：汪传松 室 主 任：王 勇 项目负责：吴雪红 试验人员：王建平 王 勇 祝勇涛
李凤菊 景 兰 杨利斌 化验人员：张晓华 张文玲 宋巧玲
王凤琴 刘 馨 镜鉴人员：陈 碧 尹秀琼 报告编写：吴雪红 报告审查：王洪彬 王 勇
目录
1 前言 ................................................... 1 2 试验样品的制备 ......................................... 3 3 原矿性质研究 ........................................... 4
4.25
25.86
9.23
4.24
4.65
-0.074
-200
8.80
23.34
8.58
7.93
8.96
合计
100.00
25.91
8.43
100.00
100.00
从表 3-2 的结果得知：该矿破碎后粒度较粗，+60 目以上矿样产
率达到了 75%，+60 目以上粒级铁分布率达到 75.30%，而钛在各粒
其新生-200 目含量，其中每种矿石取 5 个磨矿样，每个样重 500g，
磨矿浓度为 80％，其结果见表 3-4。
表 3-4 原矿相对可磨度试验结果
矿石名称 秀水河
密地选矿厂
磨矿时间（min） 3 6 9 12 15 3 6 9 12 15
-200 目含量（%） 19.70 42.80 81.00 89.50 94.50 16.70 35.90 61.40 85.80 91.70
本报告仅对来样负责！
2
2 试验样品的制备
本次试验所用矿样由甲方直接送至我院，重约 15kg。此次所收 矿样为块矿，根据对原矿物质组成和试验研究的需要，对采取的原矿 试样进行了加工，如图 2-1。
图 2-1 原矿制备流程
3
3 原矿性质研究
3.1 原矿化学多元素分析
为对秀水河矿样有一个基本的了解，首先将原矿样进行了化学多
形晶为主，大颗粒能达到 1.7mm，与钛铁矿、硫化物、脉石都有连生
（见图 3-4），其余的呈微、细粒嵌布在脉石中（见图百度文库3-5）。
钛铁矿：它形粒状为主，粒度较钛磁铁矿细，在 0.1mm~0.55mm
之间，主要是与钛磁铁矿形成铁钛集合体（见图 3-3），与钛磁铁矿呈
微细粒分布在脉石中，形成铁钛氧化物的贫连生体（见图 3-5）。
11
4 试验方案的确定和试验设备
3.1 原矿化学多元素分析 ................................ 4 3.2 原矿全粒级筛析 .................................... 4 3.3 原矿镜鉴 .......................................... 5 3.4 原矿相对可磨度测定 ............................... 10 3.5 原矿性质小结 ..................................... 11 4 试验方案的确定和试验设备 .............................. 12 4.1 试验方案 ......................................... 12 4.2 试验设备 ......................................... 12 5 选矿试验 .............................................. 15 5.1 一段磨选试验 ..................................... 15 5.2 两段阶磨阶选流程试验 ............................. 19 5.3 三段阶磨阶选流程试验 ............................. 30 5.4 选矿试验小结 ..................................... 33 6 产品检测 .............................................. 35 7 技术经济简评 .......................................... 37 7.1 各品级选矿成本估算 ............................... 37 7.2 各品级铁精矿销售价格估算 ......................... 38 7.3 各品级铁精矿选矿利润 ............................. 39 8 推荐流程 .............................................. 39 9 结论 .................................................. 41
粒级 （mm）
+0.90 +0.45 +0.28 +0.20 +0.154
表 3-2 -3mm 矿样全粒级筛析结果
粒级 （目）
+20 +40 +60 +80 +100
产率 （％）
40.70 26.00 8.30 3.70 3.80
品位（％）
TFe
TiO2
25.69
8.13
26.08
8.19
27.41
素（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）比值为 0.60，说明该矿为半自溶性 矿石，冶炼时需配部分碱性熔剂或与碱性矿石搭配使用。有害元素硫
和磷的含量都不高，选矿过程中可不予考虑。
3.2 原矿全粒级筛析
为了解经破碎后秀水河矿样的粒度组成及有用矿物的分布情况，
将 200g 破碎至-3mm 矿样进行了全粒级筛析，结果见表 3-2。
钛铁矿 12.59
硫化物 0.56
脉石 53.67
钛磁铁矿：自形晶、半自形晶较多，钛磁铁矿的客晶矿物镁铝尖
晶石发育较好（见图 3-1、3-2），它形粒状主要是与钛铁矿的集合体
形式呈现（见图 3-3），物料组成悬殊，嵌布粒度属于中细嵌布，自形
晶、半自形晶嵌布粒度为 0.12mm~0.45mm，粗颗粒的钛磁铁矿以它
图 3-6 S（硫化物）包裹在脉中 反光：100×
图 3-7 粒状 Py（黄铁矿）嵌布在 G(脉石)中,Tm（钛磁铁矿） 反光：100×
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3.4 原矿相对可磨度测定
将秀水河矿与攀枝花密地选矿厂样分别破碎到-3mm 以下，然后
筛去-200 目的物料，再进行相对可磨度试验。分别将该矿样与攀枝花
密地选矿厂样用 XMQ-Ф240×90 锥形球磨机上分别进行磨矿并检测
MnO 0.28 Cr2O3 0.734
从表 3-1 的结果得知：该矿可回收利用的矿物主要为铁、钛和钒，
TFe 含量 26.48%，其中磁性铁含量为 19.64%，说明该矿中铁矿物主
要为磁性铁，可用弱磁选的方式进行回收，钛和钒可进行综合回收。
需选别除去的脉石矿物主要以钙、镁、铝和硅的氧化物为主，造渣元
级品位基本一致。
3.3 原矿镜鉴
为了解秀水河矿样的矿物组成及嵌布特征，将该原矿制成一个光
片进行镜下鉴定。通过镜下检测得知：该矿为钒钛磁铁矿，工艺矿物
分类与攀枝花密地选矿厂钒钛磁铁矿相同，分为钛磁铁矿、钛铁矿、
硫化物、脉石四类，四类矿物的含量见表 3-3。
表 3-3 原矿主要矿物含量
矿物 含量（%）
钛磁铁矿 33.21
元素分析，其结果见表 3-1。
表 3-1 原矿化学多元素分析结果
元 素 TFe 含量（%） 26.48
元 素 CaO 含量（%） 6.34
FeO 17.34 MgO 11.64
Fe2O3 18.59 SiO2 25.73
S 0.258 Al2O3 4.15
P 0.063 TiO2 8.56
V2O5 0.332 mFe 19.64