钛铁矿选矿试验报告
图
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推
荐
流
程
试
验
结
果
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1试样的采集与制备
1.1样品的采集
试验矿样由委托方负责采集，约200公斤，于2012年9月中旬托运至湖南有色金属研究院选矿所试验场地。
1.2矿样的制备
来样后取代表性块矿作岩矿鉴定，对余下的矿石进行破碎、筛分，并取样分析。试验样品的粒度组成见表1-1，试验样品的制备流程见图1-1。
表1-1 试验样品的粒度组成/%
粒级组成/mm -3.0+2.0 -2.0+1.0 -1.0+0.63 -0.63+0.28 -0.28+0.154 -0.154+0.074 -0.074 合计
产率 30.12 25.41 14.73 9.45 7.43 2.76 10.10 100.00
累计产率 30.12 55.53 70.26 79.71 87.14 89.90 100.00
图1-1 试验样品制备工艺流程
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2矿石性质
2.1矿石化学成分
矿石的X荧光光谱半定量分析和化学多元素分析结果分别列于表2-1、表2-2，铁、钛的化学物相分析结果则分别见表2-3、表2-4。
表2-1 矿石的X荧光光谱半定量分析结果/%
元素 含量 元素 含量
Ti 8.049 Zr 0.002
Fe 46.24 Si 0.922
Cu 0.015 Al 6.31
Pb 0.008 Ca 0.0436
Zn 0.0859 Mg 4.111
Ni 0.0658 Mn 0.162
V 0.258 P 0.015
Co 0.0276 S 0.0806
Cr 0.139 Cl 0.011
Ga 0.006
表2-2 矿石的化学多元素分析结果/%
组分 含量
TFe 51.47
TiO2 13.53
V2O5 0.44
SiO2 1.66
Al2O3 5.12
CaO 0.31
MgO 0.11
P 0.087
S 0.08
表2-3 矿石中铁的化学物相分析结果/%
铁相 含量 分布率
硫化铁 0.03 0.06
赤褐铁矿 6.31 12.26
钛磁铁矿 40.08 77.87
钛铁矿 4.14 8.04
碳酸铁 0.07 0.14
硅酸铁 0.84 1.63
T（Fe） 51.47 100.00
钛相 含量 分布率
表2-4 矿石中钛的化学物相分析结果/%
钛磁铁矿 钛铁矿
金红石 榍石
中的TiO2 中的TiO2 6.61 48.85
6.13 45.31
0.05 0.37
0.74 5.47
T（TiO2） 13.53 100.00
由表2-1～表2-4可以看出：
（1）矿石的化学成分较为简单，可供选矿回收的主要元素是钛和铁，品位分别为13.53%（TiO2）和51.47%，铜、铅、锌和硫等其它有价金属均因含量太低综合利用的价值不大。
（2）为达到富集有用矿物的目的，需要选矿排除的脉石组份主要是Al2O3、SiO2，其含量分别为5.12%、1.66%，其它组份CaO、MgO及P、S，含量均较低。
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（3）矿石中铁的赋存状态较为简单，分布在钛磁铁矿中的铁占总铁的77.87%。采用弱磁选工艺分选矿石中铁矿物时铁的最大理论回收率为77.87%。而分布在硫化铁、赤褐铁矿、钛铁矿、碳酸铁和硅酸盐中的铁的比例均较低，三者分布率合计为22.13%。
（4）矿石中钛的赋存状态较为简单，主要赋存于钛铁矿与钛磁铁矿中，呈钛铁矿产出的TiO2占45.31%，这即为选矿分选矿石中钛矿物TiO2的最大理论回收率。
综合化学成份特点，可以认为区内矿石属自熔性含钒钛磁铁矿矿石。
2.2矿物组成及含量
矿石新鲜面呈灰绿~黑绿色，少数夹杂黄褐~红褐色，具致密块状构造。经镜下鉴定，矿石中金属矿物主要是钛磁铁矿和赤褐铁矿，其次是钛铁矿；金属硫化物含量甚低，偶见微粒黄铁矿零星分布；脉石矿物种类较为单一，主要是尖晶石。表2-5列出了矿石中主要矿物的重量含量。
钛磁
铁矿 61.8
表2-5 矿石中主要矿物的重量含量/% 赤铁矿
钛铁矿 黄铁矿 尖晶石 榍石 金红石 菱铁矿 石英
褐铁矿 11.7
15.3
0.2
7.2
1.5
0.4
0.2
1.2
矿样 含量
其它 0.5
2.3矿石的结构构造
矿石结构构造不仅可以反映矿石形成变化过程中的地质条件和物理化学环境，而且其中有用矿物的形态、粒度和相互之间的嵌布关系也直接决定着选矿的难易程度。
2.3.1矿石结构
（1）按矿物形态分类
自形、半自形粒状结构 矿石中部分钛铁矿、尖晶石呈形态较为规则的自形、半自形晶产出，而它们的集合体则多为不规则的团块状。
他形粒状结构 此种结构类型的代表性矿物主要是磁黄铁矿，次为赤铁矿，它们呈形态多变的他形粒状以浸染状的形式分布在矿石中。
（2）按矿物之间的嵌布关系分类
固溶体分离结构 常见钛磁铁矿中有或多或少的乳滴状、细脉状、网格状钛
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铁矿。
（3）按矿物粒度特征分类
细粒～中细粒结构 大部分的钛铁矿及钛磁铁矿均为中细粒结构。
不等粒结构 在部分钛磁铁矿中表现较为明显，少数钛铁矿中亦具这一特征。 除上述结构类型外，矿石中脉石矿物还以各种形式出现，如尖晶石为他形粒状结构或粒状镶嵌结构等。
2.3.2矿石构造
致密块状构造 最主要的矿石构造，表现在大部分的钛磁铁矿与磁铁矿等金属氧化物的体积含量达75％以上，它们既可单独出现，也常混杂交生构成致密状集合体。
2.4主要矿物的产出形式
钛磁铁矿 选矿回收铁的主要目的矿物。半金属光泽，不透明，无解理，硬度5.5-6，比重4.9-5.2 t/m3，反射光下灰色带棕色色调，具有强磁性，比磁化系数为73000×10-9m3/Kg，大部分呈粒状集合体。
自形、半自形等轴粒状，晶体粒度大多在0.05~0.3mm之间。总的来看，矿石中钛磁铁矿的产出形式较为简单，多呈致密块状的形式分布在矿石中，而且常与钛铁矿混杂交生，常见赤铁矿化现象，集合体粒度变化较大，一般0.1~0.5mm不等（照片1、2、3）。
在钛磁铁矿晶粒内部常含有因固溶体分离作用形成的微细钛铁矿片晶，从而构成以钛磁铁矿为主体的复合矿物相。片晶部分呈较为规则的网格状分布，部分则为不规则的乳滴状或蠕虫状（照片4、5，图2-1），片晶粒度少数宽者可至0.02mm左右，一般介于0.001~0.01mm之间。显然这种片晶因粒度微细，即使细磨也很难解离，弱磁选过程中它们将不可避免地随同钛磁铁矿主晶一起进入铁精矿。因此也可预计，由矿石中获得的铁精矿将含有较高的TiO2。扫描电镜能谱微区成分分析表明，钛磁铁矿的化学成份较为稳定，平均含铁67.73%（表2-6），但分析的微区中基本不含钛铁矿片晶，其X射线能谱成分图见图2-2。
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