我国大型原生金红石矿的选矿工艺

综合评述
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Ｖｏｌ． ２５， Ｎｏ． ８， ２００６
石总回收率提高到 ２３％￣２６％。 此 后 ， 多 家 研 究 单 位相继对枣阳金红石矿进行了选矿工艺研究。
（ １） 某研 究 院 在 １９６６￣１９８５ 年 期 间 采 用 多 种 工艺流程对该矿进行了小型试验， 其流程及选矿 指 标 见 表 １［１］。 该 院 的 工 艺 流 程 可 大 致 分 为 以 重 选 为主的重－ 磁选流程和以浮选为主的浮－ 磁选流 程。研究结果表明， 浮－ 磁选流程更适合处理该 类矿石。
表 ２ 湖北省地质实验研究所对枣阳金红石矿浮选研究 结果（ ％）
Ｔａｂｌｅ ２ Ｒｅｓ ｕｌｔｓ ｏｆ ｒｅｓ ｅａｒｃｈ ｏｎ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｚａｏｙａｎｇ ｒｕｔｉｌｅ ｏｒｅ ｂｙ Ｈｕｂｅｉ ｇｅｏｌｏｇｙ ｔｅｓ ｔｉｎｇ ｉｎｓ ｔｉｔｕｔｅ
捕收剂 调整剂 原矿品位 精矿品位 ＴｉＯ２ 回收率
３．２ 选矿工艺
代县目前已建的选矿厂的选矿工艺为： 重－ 磁－ 酸洗联合流程。获得的金红石精矿品位可达 ９０％以 上， 但选矿回收率较低， 不足 ５０％。湖北省地质实 验研究所、长沙矿冶研究院及化学工业部化学矿产 地质研究院曾对代县碾子沟金红石矿做过可选性试 验， 其工艺流程及选矿指标见表 ３。试验结果表明，
石进行选矿试验研究的结果。分析指出我国原生金红石矿选矿工艺的特点是： ① 磨矿细度是影响金红石选别的重
要因素， 阶段磨矿、擦洗磨矿、添加助磨剂等手段均可有效提高选别效果； ② 根据原生金红石矿矿物组分及嵌布
关系复杂的特点， 金红石矿的选别必须采用重选、磁选、浮选、电选、酸洗等组成的联合选矿工艺， 才能获得高
了试验研究。
６ 陕西商南金红石矿
６．１ 矿石性质
商南金红石矿矿石中主要金属矿物有金红石、 钛赤铁矿、钛铁矿、榍石、方铅矿、硫铁矿、磁黄铁
综合评述
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矿、黄铁矿、褐铁矿等。 脉石矿物主要有角闪石、 黑云母、长石、方解石、绿泥石、透闪石、磷灰石及 少 量 的 绿 帘 石 等 。 金 红 石 粒 度 以 ０．０３￣０．１５ ｍｍ 为 主， 占 ８０．１％。少数为 ０．１５￣０．３ ｍｍ 或小于 ０．０３ ｍｍ。 金红石单矿物中含 ＴｉＯ２ ９７．８３％， Ｔｅ２Ｏ３ １．３５％。
原矿品位 ２．８５ ２．８７ ３．１２ ２．１７ ２．６０
精矿品位 ＴｉＯ２ 回收率
８６．８９
４１．３７
８５．９２
４３．２３
８７．９８
６３．５９
８７．１５
５２．２０
８７．９１
４１．６１
（ ２） 湖 北 省 地 质 实 验 研 究 所［２］， 采 用 苄 基 胂 酸 为捕收剂， 分别以氟硅酸钠＋硫酸和硝酸铅＋氟硅 酸钠为调整剂， 对该矿石进行了全浮选试验， 结 果见表 ２。试验结果表明， 采用这 ２ 种药剂系列， 均获得较好的浮选结果。
表 １ 某研究院对枣阳金红石矿进行选矿试验研究结果（ ％） Ｔａｂｌｅ １ Ｒｅｓ ｕｌｔｓ ｏｆ ｒｅｓ ｅａｒｃｈ ｏｎ ｏｒｅ ｄｒｅｓ ｓ ｉｎｇ ｆｏｒ Ｚａｏｙａｎｇ
ｒｕｔｉｌｅ ｏｒｅ ｂｙ ｃｅｒｔａｉｎ ｉｎｓ ｔｉｔｕｔｅ
原则工艺流程 重－ 磁－ 电 重－ 磁－ 重 浮－ 磁 浮－ 磁 重－ 浮－ 磁
表 ３ ３ 单位对代县金红石矿进行选矿试验研究结果（ ％） Ｔａｂｌｅ ３ Ｒｅｓ ｕｌｔｓ ｏｆ ｒｅｓ ｅａｒｃｈ ｏｎ ｏｒｅ ｄｒｅｓ ｓ ｉｎｇ ｆｏｒ Ｄａｉ
ｃｏｕｎｔｙ ｒｕｔｉｌｅ ｏｒｅ ｂｙ ｔｈｒｅｅ ｉｎｓ ｔｉｔｕｔｅｓ
工艺流程 原矿品位 精矿品位 ＴｉＯ２ 回收率
湖北地质所 重－ 磁－ 酸洗
４．２ 选矿工艺
河 南 省 地 矿 局 地 质 调 查 四 队［５］对 西 峡 金 红 石 矿 进行了选矿试验研究。试验采用重－ 磁－ 酸洗联合流 程 ， 获 得 的 选 矿 指 标 为 ： 金 红 石 原 矿 品 位 ４．８４％， 精矿品位 ９３％， 精 矿 回 收 率 ６１．８２％。 地 矿 部 郑 州 矿产综合利用研究所也进行了多方案对比试验， 采
质量的金红石精矿； ③ 根据原矿品位低的特点， 应将选矿工艺分为粗选和精选两阶段进行； ④ 选择高效、无毒的
组合捕收剂和调整剂， 采用浮选法处理原生金红石矿是今后研究的主攻方向。
关键词： 原生金红石矿； 矿石性质； 选矿工艺
中图法分类号： ＴＤ９５４
文献标识码： Ａ
文章编号： １００８－ ５９３９（ ２００６） ０８－ ００５－ ０６
１ 引言
原生金红石矿是我国金红石矿的主要类型， 占国内金红石总量的 ８６％。目前国内原生金红石矿 的开发依然处于起步阶段， 仅有山西代县金红石矿 在小规模开采。其主要原因是我国原生金红石矿品 位低， 粒度细， 矿物组成及互相嵌布关系复杂， 金 红石矿物与一些主要伴生的有用矿物的可选性差 别较小， 选矿工艺复杂， 建厂投资大， 经济效益低 下。代县金红石精矿产品质量优良， 但金红石 （ ＴｉＯ２） 的回收率也不足 ５０％。近年来， 我国多家研 究单位相继对原生金红石矿做了大量的研究工作， 探索合理的选矿工艺。
２ 湖北枣阳金红石矿
２．１ 矿石性质
枣阳金红石矿系富含金红石的变质基性岩原生
矿， 有用矿物主要为金红石， 伴生有少量钛铁矿、 磁铁矿、榍石、白钛矿、黄铁 矿 、磷 灰 石 等 。 脉 石 矿物主要为柘榴子石、角闪石， 其次为黝帘石、绿泥 石、云母、长石、石英等。 该矿床矿石特点是 ： 金 红 石 嵌 布 粒 度 细 、分 布 不 均 匀 ， 一 般 粒 度 在 ０．０３￣ ０．１ ｍｍ， 最 大 颗 粒 可 达 ０．７８８ ￣０．９５ ｍｍ， 最 小 为 ０．０１５ ｍｍ； 有用矿物与脉石矿物密度差小， 其顺序 为 钛 铁 矿（ ４．５￣５．５ ｔ／ｍ３） ＞金 红 石（ ４．１￣４．５ ｔ／ｍ３） ＞柘 榴 子 石（ ３．１￣４．３ ｔ／ｍ３） ＞角 闪 石（ ２．９￣３．４ ｔ／ｍ３） ＞黝 帘 石 （ ３．２５￣３．３６ ｔ／ｍ３） ； 部 分 金 红 石 内 有 钛 铁 矿 包 裹 体； 钛在脉石矿物中高度分散， 钛含量占钛总量的 １５％￣２０％； 矿 石 中 含 有 绿 泥 石 和 云 母 等 易 引 起 二 次泥化的矿物。
用磁－ 重－ 酸洗工艺， 可使金红石回收率大于 ６６％。
５ 河南方城金红石矿
４ 河南西峡金红石矿
４．１ 矿石性质
西峡金红石矿矿物成分比较复杂， 主要含钛矿 物为金红石， 次为钛铁矿、钛赤铁矿、榍石。该矿 属细粒级金红石矿， 金红石粒度大于 ０．０９ ｍｍ 的占 各 粒 级 总 量 的 ３．０７％， ０．０５￣０．０９ ｍｍ 的 占 ３７．９３％， ０．０３２ ￣０．０５ ｍｍ 的 占 ５５．５２％ ， 小 于 ０．０３２ ｍｍ 的 占 ３．４７％。从金红石与脉石矿物嵌布状态看， 金红石基 本上呈细粒均匀嵌布， 多为单体， 属于易分离型。
２．５
９４．７５
７５．３１
长沙矿冶院 重－ 磁－ 电－ 酸洗 １．８６
９３．１３
７５．０５５
矿产地质院 重－ 磁－ 酸洗
２．０８
９５．２８
７６．９３
２００６ 年 ２５ 卷第 ８ 期
稀有金属快报 ７
代县金红石矿的金红石粒度较粗， 采用开路磨矿， 既 能保证金红石不易产生过粉碎， 又能达到使金红石 单体解离较完全的目的； 该矿矿石适宜采用重选。
试验单位 昆明理ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ大学
江西石城钽铌矿 某单位 东北大学
工艺流程
原矿品位
重－ 磁－ 酸－ 电
２．０９
磁－ 重－ 酸洗－ 电
２．２１
弱磁－ 强－ 磁－ 重－ 酸洗 ３．５９
重－ 浮－ 酸洗
重－ 浮－ 磁－ 酸洗
２．２０
精矿品位 ９２．１６（ 精矿Ⅰ） ， ８０．４４（ 精矿Ⅱ） ９２．０２（ 精矿Ⅰ） ， ８０．０５（ 精矿Ⅱ）
５．２ 选矿工艺
昆明理工大学等 ４ 单位对河南方城金红石矿 进行了选矿试验研究， 其结果列于表 ４。由表 ４ 可
表 ４ ４ 单位对方城金红石矿进行选矿试验研究结果（ ％） Ｔａｂｌｅ ４ Ｒｅｓ ｕｌｔｓ ｏｆ ｒｅｓ ｅａｒｃｈ ｏｎ ｏｒｅ ｄｒｅｓ ｓ ｉｎｇ ｆｏｒ Ｆａｎｇｃｈｅｎｇ ｒｕｔｉｌｅ ｏｒｅ ｂｙ ｆｏｕｒ ｉｎｓ ｔｉｔｕｔｅｓ
５．１ 矿石性质
河 南 方 城 金 红 石 矿 矿 区 有 原 生 矿 、风 化 壳 砂 矿 和冲积型砂矿 ３ 种类型。目前主要勘察对象为风化 壳 砂 矿［６］。 风 化 壳 砂 矿 主 要 含 钛 矿 物 为 金 红 石 ， 其 次有蚀变钛铁矿、钛铁矿、钛磁铁矿、榍石； 脉石 矿物主要有角闪石、石英、白云石、绿 帘 石 、绿 泥 石等。 金红石嵌布粒度较细， 属细粒、微细粒不 均 匀 嵌 布 ， 粒 度 区 间 较 大（ ０．０１ ￣０．２ ｍｍ） ， 一 般 多 在 ０．０３７ ￣０．０７４ ｍｍ 较 多 。 金 红 石 以 自 形 晶 或 半自形晶粒状嵌布在脉石矿物粒间， 部分以包 裹 体 形 式 分 布 在 脉 石 中 。金 红 石 与 铁 矿 物 间 关 系 非常密切， 它们互相穿插， 互相包裹。同时存在 大量的泥质矿物。
２００６ 年 ２５ 卷第 ８ 期
稀有金属快报 ５
我国大型原生金红石矿的选矿工艺
吴 贤， 张 健
（ 西北有色金属研究院， 陕西 西安 ７１００１６）
摘 要： 介绍了湖北枣阳金红石矿、山西代县碾子沟金红石矿、河南西峡金红石矿、河南方城金红石矿、陕西商南
金红石矿、四川会东新山金红石矿及江苏等地榴辉岩型金红石矿的矿石性质及近年来各研究单位对这些地区的矿
２．２ 选矿工艺
１９８３ 年 以 前 ， 该 矿 选 矿 采 用 重 选 － 磁 选 － 浮 选－ 磁选的联合工艺流程， 其金红石总回收率仅 １６．６５％。１９８３ 年 ９ 月， 在原有流程的基础上改进， 改进后流程采用二段磨矿、二段选别， 使得金红
收稿日期： ２００６－ ０７－ １３ 作者简介： 吴 贤， 女， １９６２ 年生， 高级工程师， 西北有色金属研究院， 陕西 西安 ７１００１６， 电话： ０２９－ ８６２３１０９５
３ 山西代县碾子沟金红石矿
３．１ 矿石性质
碾子沟金红石矿床为蚀变岩原生矿， 矿石中主 要金属矿物有金红石、钛铁矿和磁铁矿。 脉石矿物 主要为透闪石、滑石和普通角闪石， 其次有阳起石、 绿泥石、黑云母、石英等， 还有少量兰晶石和磷灰 石等［４］。 矿石的结构和构造比较简单。 金红石呈半 自形粒状结构和交代残余结构及少量自形柱状结 构。 其中， 半自形粒状结构金红石分布最广， 金红 石边缘略被脉石矿物交代， 金红石粒度较粗， 一般 为 ０．５￣１．０ ｍｍ。交代残余结构中的金红石大部分被 脉石矿物交代。自形柱状结构则为少量细粒（ ０．０５￣ ０．１ ｍｍ） 金红石被包裹于滑石、透闪石中， 其晶形完 整且成柱状。后 ２ 种结构的金红石因粒度细小且边 缘不规则， 故多数成连生体而进入尾矿， 成为影响 回收率的主要原因。与国内同类型矿床相比， 该矿 矿石品位较低， 但其金红石自然颗粒粒度较粗， 可 选性良好， 金红石纯度高、杂质少。
９２．０４ ８９．０６（ 粗粒） ， ８２．５（ 细粒）
９０．８０
ＴｉＯ２ 回收率 ６５．２６（ 精矿Ⅰ） ， １１．０１（ 精矿Ⅱ） ６５．７８（ 精矿Ⅰ） ， １０．８７（ 精矿Ⅱ）
７１．０２ ７４．３（ 粗粒） ， ６０．７５（ 细粒）
６２．１３
知， 昆明理工大学采用的是磁－ 重－ 酸洗－ 电选的联 合工艺对方城金红石矿进行选矿试验。江西石城 钽 铌 矿 ［７］对 方 城 风 化 壳 中 金 红 石 可 选 性 的 试 验 研 究采用的工艺为： 磁－ 重－ 酸洗联合工艺。某单位 采用重－ 浮－ 酸洗流程分别对该矿粗、细粒级矿样 进 行 了 试 验 研 究 ［８］。 东 北 大 学 ［９， １０］采 用 擦 洗 磨 矿 － 重选抛尾－ 浮选－ 磁选－ 酸洗的联合工艺对该矿进行
硫酸＋ 苄基砷酸
氟硅酸钠
浮 选 闭 路 ： ７１．６２ ６４．８７
２
浮－ 磁： ８５．５３
５４．５６
氟硅酸钠
苄基砷酸
２．１３ 浮选闭路： ６２．０３ ７８．１４
＋硝酸铅
（ ３） 武汉工业大学［３］对该矿用复合捕收剂进行了 浮选试验。试验采用苯乙烯膦酸与辛醇组成的复合
捕收剂， 其浮选效果明显优于苄基胂酸， 而且无 毒、价廉。