从河北某铁尾矿中回收二氧化钛的工艺研究

刘淑贤，魏少波，高淑玲，徐之帅

（1.河北联合大学矿业工程学院，河北 唐山063009；2.东北大学资源与土木学院，辽宁 沈阳110819；3.新疆煤炭设计研究院有限责任公司，新疆 乌鲁木齐830000）

我国钛资源的赋存特点是单一矿产少，伴生矿产多，多以钒钛磁铁矿的伴生矿石形式产出。近年来，我国钛精矿生产和消费快速增长，缺口量日益增加。承德地区的钒钛矿资源丰富，但是承德市钛资源综合利用水平，无论从规模还是从产业发展来看，还处在初级阶段［1］。由于技术原因，目前二氧化钛品位大于2%的磁选尾矿很多。为了避免承德钒钛磁铁矿的尾矿中钛资源的浪费，本实验以将钛品位降到2%以下、精矿品位达到27%为目标，对承德地区钒钛磁铁矿尾矿进行提钛降尾试验研究。使尾矿中钛资源开发不仅技术可能，而且在经济上可行，从而实现在承德地区的推广。

1 钒钛磁铁矿尾矿性质

取代表性磁选总尾矿试样进行化验，TiO2品位为7.18%。对－2mm原矿进行粒度筛析试验，结果如表1所示。

表1 原矿粒筛析结果

根据原矿各粒级筛析结果可以看出，在＋0.8mm粒级，TiO2的品位为4.99%；－0.8mm粒级，TiO2的品位比较平均。＋0.8mm粒级，产率为5.76%，TiO2品位为4.99%；－0.8mm粒级，产率为94.28%，TiO2品位为7.31%。为了现场不增加磨矿设备，本次试验不经过磨矿直接进行选矿试验流程研究。同时，考虑到后续入选粒度和生产实际的因素，因此可将＋0.8mm粒级通过筛分的方法去除直接抛尾。

钛铁矿的性质具有弱磁性，比重为4.0～4.5g／cm3，表面可浮性与其他矿物不同，选钛方法主要有重选、磁选、电选及浮选［2］，由于浮选、电选的成本较高，本实验只考虑磁选和重选两种方法。

2 试验结果与讨论

结合矿石性质，进行了四个试验流程方案的研究，分别是单一强磁选流程、单一摇床试验流程、摇床－强磁选联合试验流程（图1）以及强磁－摇床联合试验流程（图2）。试验结果如表2所示。

图1 摇床－强磁联合流程图

图2 强磁－摇床联合试验流程图

通过上述四个试验流程结果可知，单一强磁选工艺精矿品位为18.38%，没有达到合格的精矿品位；单一摇床工艺所得精矿品位最高，但是回收率较低，再考虑到摇床单位面积处理能力较低，选矿厂的尾矿量大，不太适合做粗选设备；摇床－强磁联合工艺流程的回收率也较低；强磁－摇床联合工艺，既可抛除合格的尾矿，也能获得品位相对较高的精矿，且回收率最高。由于摇床尾矿二氧化钛品位较高，考虑可能会有连生体存在，因此我们将尾矿与＋0.8mm的原矿放在一起磨矿再选。总工艺流程图如图3所示，试验结果如表3所示。

表3 最终试验结果表

从试验结果可以看出，最终可以获得产产率为23.07%、TiO2品位为27.31%、回收率为87.75%的钛精矿产品，以及产率为76.93%、TiO2品位为1.14%、回收率为12.25%的尾矿。

3 结论

对品位为7.18%的承德地区钒钛磁铁矿尾矿首先用0.8mm的筛子筛分后，筛下进行强磁选－摇床选别的联合流程实验，筛上产品与最终摇床尾矿产品再磨再选，最终可以获得产率为23.07%、品位为27.31%、回收率为87.75%的较高品位钛精矿，以及产率为76.93%、品位为1.14%、回收率为12.25%的合格尾矿。

［1］王艳萍，史登峰.钒钛资源供需形势及承德地区的开发利用前景分析［J］.矿业快报，2007（11）：1－3.

［2］李淮湘，牛福生，周闪闪，等.从河北某铁尾矿中回收钛铁矿试验研究［J］.中国矿业，2010，19（4）：68－70，74.