湖南有色金属研究院选矿研究所
科学技术研究报告
上海西芝矿山工程机械有限公司
钛铁矿选矿试验报告
试验开始日期：2012年09月19日 试验完成日期：2012年11月10日 报告提交日期：2012年11月28日
湖南有色金属研究院选矿研究所
2012年11月
钛铁矿选矿试验报告
项目名称：钛铁矿选矿工艺流程试验研究 试验负责单位：湖南有色金属研究院选矿研究所 化验负责单位：湖南有色金属研究院分析测试研究所 院 长： 许国强 副 院 长： 魏党生 所 长： 陈代雄 室 主 任： 刘忠荣 报告审查人：叶从新 专题负责人：刘忠荣 报告编写人：易运来 刘忠荣
试验人员：魏 茜 易运来 杨建文 王喜东 刘忠荣 陈代雄 化验负责人：庞文林
主要化验人员：邹 智 胡桂英 侯 丹 曹小玲 李 兵 岩矿鉴定人员：雷志兰 黄迎春 杜芳芳
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钛铁矿选矿试验报告
目 录
前言............................................................................................................................ 1 1试样的采集与制备................................................................................................. 1 1.1样品的采集...................................................................................................... 1 1.2矿样的制备...................................................................................................... 1 2矿石性质................................................................................................................. 2 2.1矿石化学成分.................................................................................................. 2 2.2矿物组成及含量.............................................................................................. 3 2.3矿石的结构构造.............................................................................................. 3
2.3.1矿石结构............................................................................................... 3 2.3.2矿石构造............................................................................................... 4 2.4主要矿物的产出形式...................................................................................... 4 2.5主要目的矿物的嵌布粒度.............................................................................. 8 2.6工艺矿物学小结.............................................................................................. 9 3选矿试验方法、试验设备与药剂....................................................................... 14 3.1选矿试验方法................................................................................................ 14
3.1.1弱磁选试验......................................................................................... 14 3.1.2强磁选试验......................................................................................... 14 3.1.3重选试验............................................................................................. 14 3.1.4浮选试验............................................................................................. 14 3.1.5磁化焙烧试验..................................................................................... 14 3.2试验设备与药剂............................................................................................ 15 4条件试验结果....................................................................................................... 16 4.1磨矿细度试验................................................................................................ 16 4.2弱磁选条件试验............................................................................................ 16
4.2.1磨矿细度条件试验............................................................................. 16 4.2.2弱磁选磁场强度试验......................................................................... 17 4.3弱磁尾矿回收钛铁矿探索试验.................................................................... 18
4.3.1重选探索试验..................................................................................... 19 4.3.2强磁选探索试验................................................................................. 19 4.3.3中磁选探索试验................................................................................. 22
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I
钛铁矿选矿试验报告
4.3.4反浮探索试验..................................................................................... 24 4.3.5正浮探索试验..................................................................................... 24 4.3.6磁化焙烧探索试验............................................................................. 25 4.4弱磁精矿再磨精选试验................................................................................ 27
4.4.1再磨细度试验..................................................................................... 27 4.4.2再磨磁场强度试验............................................................................. 28
5流程试验............................................................................................................... 30 5.1原矿磁化焙烧-磨矿-弱磁-强磁工艺流程.................................................... 30 5.2原矿磨矿-弱磁-尾矿磁化焙烧-再磨-弱磁-强磁选工艺流程 ..................... 31 5.3原矿磨矿-弱磁-精矿再磨再磁-尾矿强磁工艺流程.................................... 33 6推荐流程及条件................................................................................................... 36 6.1推荐流程........................................................................................................ 36 6.2推荐试验条件................................................................................................ 36 7产品检查............................................................................................................... 37 7.1产品化学多元素分析.................................................................................... 37 7.2粒度分析与沉降曲线.................................................................................... 37 7.3镜下检查........................................................................................................ 40
7.3.1铁精矿................................................................................................. 40 7.3.2强磁精矿............................................................................................. 43 7.4产品压实层密度............................................................................................ 44 8结论....................................................................................................................... 46
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II
钛铁矿选矿试验报告
前言
为了更好的开发某钛铁矿资源，并为选矿厂设计和建设提供依据，受上海西芝矿山工程机械有限公司委托，湖南有色金属研究院选矿所对某钛铁矿进行了选矿工艺流程试验研究。
试验矿样200公斤左右于2012年9月中旬托运至湖南有色金属研究院选矿所。
对来样进行了系统的工艺矿物学的研究，查明了矿石中的主要元素的含量、钛和铁矿物的赋存状态及嵌布粒度，为选矿试验提供了科学的依据。
在近两个月试验期间，实验室小型试验进行了磨矿细度、磁选、重选、正反浮选等条件及方案试验。由于原矿中的赤褐铁与钛铁矿在比重、比磁化系数、可浮性以及导电性上的相似性而无法用选矿的方法获得合格的钛铁矿精矿。最终推荐采用磨矿—弱磁—精矿再磨再磁—尾矿强磁获取较高品位的铁精矿的工艺流程。
试验矿样的工艺矿物学研究结果表明，区内矿石属自熔性含钒钛磁铁矿矿石，具致密块状构造。矿石中金属矿物主要是钛磁铁矿和钛铁矿，其次是赤铁矿和褐铁矿；脉石矿物主要是尖晶石。钛磁铁矿和钛铁矿常相互嵌生，形成复杂的嵌生关系，钛磁铁矿的假象赤铁矿化现象较严重，少数可进一步氧化成褐铁矿，钛铁矿的次生变化以赤铁矿化较为常见。矿石中铁的赋存状态较为简单，呈钛磁铁矿产出的铁所占比例较高，为77.87%，而分布在赤褐铁矿和硅酸盐类矿物中的铁合计分布率仅为22.13%，因此采用弱磁选工艺回收矿石中铁矿物时，铁的最大理论回收率为77.87%。矿石中钛铁矿的赋存特点较钛磁铁矿复杂，呈钛铁矿产出的TiO2占45.31%，即为选矿分选矿石中钛矿物时TiO2的最大理论回收率。
矿石的工艺矿物研究及选矿试验研究表明，用选矿的方法很难获得合格的钛铁矿精矿。推荐采用磨矿—弱磁—精矿再磨—尾矿强磁的试验工艺流程，可获得铁精矿产率62.13%，铁精矿主品位65.12%，含TiO29.89%、V2O50.57%，TFe回收率78.60%的试验指标。推荐的选矿工艺流程和最终试验指标见图0-1。
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