枣阳原生金红石矿选冶新工艺.pdf

府名晶工程 NONFERROUS METALS ENGINEERING
doi:10.3969/iss-,2095-1744,2014.06.009
枣阳原生金红石矿选新工艺
王军2程宏伟1李开运覃文庆1张麟2曾祥龙2胡岳华1姜涛1郎冠周1
1.中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083
2.大治有色金属集团控股有限公司湖北黄石435005
摘要:针对枣阳原生金红石矿特点,用磁选一重选一浮选相结合的联合工艺流程进行分选,磁选可抛
除20%左右的磁性矿物,非磁性产品经螺旋溜槽进行脱泥后进入浮选作业,用苯乙烯膦酸和正辛醇作
组合捕收剂,经一次粗选、两次精选和两次扫选可得TiO2品位为70.98%,作业回收率为88.60%的浮
选精矿。浮选精矿经磁焙煷酸洗后,最终精矿TiO2品位为89.53%,回收率为74.78%
关键词:液相法;碳酸钴;氢还原;钴粉
中图分类号:TD923;TD924;TD922;TD952文献标志码:A文章编号:2095-1744(2014)06-0028-03
钛是我困非常重要的紧缺战略金属,钛及钛合金材
料是国家新材料和综合国力的重要体现。钛的主要来源1矿石性顾
为钛铁矿和金红石,金红石是直接生产高档钛白粉、电焊
试验所采用原生金红石矿样取自湖北枣阳某金红石
条和金属钛及钛合金的主要原料?。我国天然金红石资矿,矿样经过颚式破碎机和对辊破碎机破碎至2mm以
源绝大部分为低品位的原生矿石,储量占90%左右。然下,作为试验用样。
而,我国原生金红石矿在资源开发中存在诸多问题;选
规模太小、成本过高:选矿エ艺落后,设备陈旧:分选羅度原矿化学成分
大;矿石综合利用率低等。所以,优化选别工艺,降低生
矿样化学多元素分析结果如表1所示。矿样中TiO2
产成本,提高资源综合利用水平是开发利用原生金幻石含量为3.08%,含有部分含铁矿物,硅酸盐矿物较多
矿的关键间。
表1原矿多元素分析结果
湖北枣阳金红石矿为我国目前探程度最高的金红成分TTiO2SPFe2O3 Cao Mgo Al2OSiO2Na20K2O
石原生矿床,累计探明储量B+CI+C2级金红石556.93含3,080:0130.07413.557326.95-15.7243282,3802
万这一储量占我因现已探明金红石储軍的3/4。然而,1.2主要矿物及其嵌布特征
枣阳原生:金红石矿矿物性质相似,矿物粒度分布不均匀,
矿物嵌布关系复杂,为复杂难选矿石?。多年来进行多次
矿石中主要含钛矿物主要为金红石,少量钛铁矿和
工艺流程改造,均未达到理想分离效果,所以一直处于停榍石。其他金属氧化矿物有少量至量褐铁矿、赤铁矿和
产状态脚。为综合开发大序山金红石矿,需采用多学科联。磁铁矿?金属化矿物只有微量黄铁矿,脉石矿物主要为
合技术,综合考虑枣阳金红石的综合开发利用,形成集采基金项目:国家自然科学基金资助项目(51474254);中国博士
矿、选矿、冶炼、加工于一体的完整产业链。
科学基金资助项目(2013M531813):高等学校博士
为前期探索,从选治联合角度出发,采用多种选冶
学科点专项科研基金资助项目(20120162110008);
手段相结合的方法,考虑矿物的综合回收,优化选别工
湖北省博士后创新管理岗位项目(2012年博土后
专项);中国有色集团科技汁划项目(2012KJHO2,
艺,降低生产成本,为枣阳原生金红石的开发利用和资源
2013KJ.HO3):中南大学硕士生自主探索创新项旨
综合利用提供一条新途径
收稿日期:2014-06-11
作者简介:王军(1977),男、湖北黄网人,副教授,主要从事
矿物加工工程等方面的研究。
28有色金属工程2014年第4卷第6期
工程技术
角闪石,其次是石榴石、钠云母、録帘石、长石、绿泥石、黏土、石英等。矿样物组成及相对含量如表2所示。
表2矿样中矿物组成及相对含量
矿物
金红石
钛铁矿
榍石
黄铁矿角闪石钙铁榴石钠云母白云母黑云母
含量
2.425
0.632
0.043
0.011
67.334
11.759
7.735
0.210
0.054
矿物
绿帘石
录泥石
石英
长石
滑石
十字石石铁自云石黏土
含量
3.096
1.551
0.891
2.294
0.002
0.005
0.004
0.006
1.248
矿物
方解石
隣灰石
磁铁矿
铁矿
软锰矿
其他
合计
含量
0.002
0.228
0.001
0.051
0.312
0.004
0.102
100.00
1.3金红石的嵌布粒度
所示。金红石呈不等粒浸染状、微细粒浸染状分布于角闪
为了更好地了解矿样中金红石的嵌布情况,对金红
石、石榴石、白云母等脉石矿物中,见图1。这些金红石粒
石的嵌布粒度进行系统的测定,结果如表3所示。表3表
度粗细不均匀,极微细的达到5-20pm,要想回收这部分
明,金红石的嵌布粒度分布范围较宽,粒度粗细极不均金红石,磨矿粒度需要控制比较细,使其单体解离。此外,
匀,主要集中在0.01~0.32mm。
些金红石包含钛铁矿、角闪石等具电磁性矿物包裹体,
表3矿样中金红石的嵌布粒度
这导致部分金红石具弱磁性,见图2。金红石的嵌布关系
粒级/mm
含量
和赋存状态的不同,导致金红石的存在形态以及表面性
累计
1.28+0.64
质的改变,从而影响金红石的选矿行为。
0.64+0.32
6.81
8.85
0.32+0.16
2试验结果与讨论
0.16+0.08
针对枣阳金红石矿的多次试验结果表明,以浮选为
20.76
0.04+0.02
主的选矿流程是枣阳金红石选矿工艺的发展方向?。由于
0.02+0,01
10.22
99,13
没能很好解决矿物单体解离和矿泥的关系以及矿泥对浮
0.01
0.87
100.0
选的影响等问题,导致金红石回收率比较低。结合工艺和
物学研究和前期的选矿探索试验,金红石矿中含有较多
1.4金红石与其他矿物的嵌布关系
磁性矿物如钛铁矿、石榴石、角闪石等,钛铁矿中的TiP
金红石与其他矿石的嵌布关系复杂,如图1和图2Fe,石榴石中的Fe、Ca,角闪石中的Fe、 AP, Mg等
与金红石中TY同药剂竞争吸附,减小药剂的选择性,増
加药耗,对金红石浮选有较大影响,需通过磁选预先选别
分离出这些磁性矿物,减小其对金红石后期浮选的影响。
然而由于金红石与这些矿物嵌布关系复杂,需暦至单体
解离才能实现分离。金红石原矿细磨以后,易产生大最矿
泥,影响浮选的指标,所以先利用螺旋溜槽进行脱泥,再
进行浮选作业啊。最终拟定金红石选别分离的原则流程为
磁选一重选一浮选的联合工艺流程。
2.1磁选试验
将金红石矿样