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巩义宋陵矿山机械有限公司 (编号 10847) http://www.gyslks.com
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低品位钒钛磁铁矿石综合回收钒、钴、硫、磷选矿工艺研究
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给煤机, 采煤机, 除铁器, 浮选机/风选机, 磁选机, ...
摘要:对某地低品位钒钛磁铁矿石(含V205为0.22%、仉为25.8%、TiO2为5.35%)采用优先浮选.磁选.重选联合工艺,在回收主元素Fe、Ti的同时,还综合回收了V、Co、S、P伴生组分,分别获得含V2()5为0.76%、Fe为66.75%、S为0.019%、P为0.008%的优质铁精矿;含Co为0.35%、S为33.28%的合格钴硫精矿;含n02为43.88%、S为0.096%、P为O.078%的合格钛精矿;含P,Q为31·24%的合格磷精矿;使矿石中对主产品铁、钛精矿有害成分s、P及有用成分v、Co最大限度地转化为有价可销售的副产品,增加主产品的附加值,提高了综合工艺技术指标及综合经济效益。
关键词:综合回收;优先浮选;最大限度;钒;钴:硫:磷

提高矿产资源的综合利用技术水平,为经济社会的可持续性发展提供良好的资源保证,是当前所面临的一个重要课题。目前我国金属矿产综合利用率仅为30%左右,如资源利用较好的企业攀枝花钢铁公司,对钒钛磁铁矿石只回收了Fe、v、Tj元素,而co、Ni、Cr、Ga等元素还没有回收利用。从国外综合回收来看,美国、日本的cu、Pb、zn、Ni多金属矿山矿产综合利用率为76%一90%,美国黄金产量40%、白银75%,加拿大黄金产量30%都是通过综合利用回收的。

近年来作者在金属矿山矿石选冶工艺中,对综合回收伴生有价组分进行了一些试验研究,取得了一定成绩。本文就某地低品位钒钛磁铁矿石中综合回收钒、钴、硫、磷的选矿工艺特点作了介绍。

1矿石矿物学分析

1.1矿物组成及嵌布特征

矿石中主要铁矿物为含钒磁铁矿,其中钒以类质同象状态存在,矿物量16%左右,含钛主要矿物为钛铁矿,含量10%左右。磁铁矿和钛铁矿主要呈自形晶与黄铁矿、辉石、角闪石晶体形成晶隙结构、包围结构及海绵陨铁结构。

磁铁矿嵌布粒度一般在0.3~0.6 mm,钛铁矿嵌布粒度在0.2~0.5 mill之间,并有部分微细粒(0.02。0.005 mm)呈星点浸染状或包含在辉石等脉石中。

矿石中含硫矿物主要为含C0黄铁矿,其次为少量磁黄铁矿,其中co亦呈类质同象赋存于黄铁矿中。含磷矿物为磷灰石,自形晶,长柱状与铁、钛矿物和辉石、角闪石、黄铁矿等呈平直连生。弱磁性脉石矿物辉石含量约40%,普遍受绿帘石化,绿泥石化,透闪一阳起石化交代,内含细粒.微细粒浸染状少量铁、钛矿物而具有弱磁性。角闪石含量约7%左右,内含少量微粒铁、钛矿物,亦具有弱磁性。

1.2原矿化学分析

原矿多元素分析结果见表1,原矿铁物相及钛物相分析结果见表2。

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2选矿工艺流程及试验结果讨论

国内外选矿试验研究及选矿生产实践表明,原生钒钛磁铁矿均系多金属共生矿石,需采用多种选矿方法组成联合流程进行选别。通常采用浮一磁一重、磁.重.浮、磁一浮.重一浮、浮.弱磁.强磁.重等工艺流程。

该矿石性质研究查明,矿石中伴生多种有价成分。原矿中V2O5为0.22%、Co为0.018%、S为0.89%、P为0.58%,均达到综合回收品位,故选矿工艺中应考虑采用联合工艺流程,在回收主元素Fe、Ti的同时,综合回收v、C0、S、P组分。矿石中v、Co呈类质同象状态分别赋存于磁铁矿和黄铁矿中,可通过富集磁铁矿和黄铁矿而达到同步富集相应载体矿物的目的。矿石中S、P元素均为主产品Fe、Ti的有害杂质,试验研究必须采用除s、P工艺,同时综合回收产出可销售的副产品钴硫精矿和磷精矿。作者认为,综合回收技术指标高低将直接影响除杂效果,也是本研究的技术关键。

2.1磁选.重选.浮选工艺对综合回收指标影响

磁选.重选.浮选工艺试验原则流程如图1所示。

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该工艺试验结果表明,弱磁选获取的钒铁精矿中 v2O5品位0.6%以上,Fe品位60%以上,P品位0.1%以下,而S品位在0.4%左右,未达合格钒铁矿产品中 s的允许含量。钒铁精矿中s含量高的原因是矿石中有0.22%的S为磁黄铁矿中的S,这部分磁黄铁矿通过磁选随磁铁矿同时进入钒铁精矿中,导致s品位偏高,重选获得钛精矿Ti02品位大于40%,S、P含量均小于0.3%,为合格产品,浮选获得钴硫精矿Co品位大于0.2%,S大于30%,磷精矿中P2O5品位大于30%,均为可销售产品。

由于该工艺中钒铁精矿中S较高(0.4%左右),必须进一步除s才能获得合格钒铁精矿。

2.2浮选一弱磁强磁一浮选工艺对综合回收指标影响

该工艺特点是通过浮选除S,使含co黄铁矿及少量磁黄铁矿一同进入钴硫精矿中,降低浮尾磁选时钒铁精矿中s的含量,同时提高co、s的回收率。该工艺试验原则流程如图2所示。

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试验结果表明,钴硫精矿中co品位0.2%以上,回收率50%左右,s品位30%以上,回收率90%以上,这说明c0、S采用浮选回收是可行的。弱磁产出的钒铁精矿中S、P均小于0.1%,达到除s、P的目的。钒铁精矿Fe品位大于60%,V20,品位大于0.7%,符合优质钒铁精矿质量要求。弱磁选尾矿经强磁选3次选别,最终钛精矿Ti02品位25%左右,S、P品位均小于0.1%。钛精矿TiO2品位未达到40%,经过详查和分析,原因是矿石中钛矿物和共生脉石矿物角闪石、绿泥石、绿帘石均具有弱磁性,不能有效分离,也证明强磁选富集钛矿物不能得最终产品。

2.3优先浮选.弱磁一重选工艺对综合回收指标影响

在前二种选别工艺试验研究基础上,为进一步提高Fe、Ti主产品质量及综合回收技术指标,确定采用优先浮选一弱磁.重选工艺进行探讨和条件试验,该工艺技术思路为:在一段磨矿细度条件下,优先浮选,获得钴硫精矿,再浮选,获磷精矿,使C0、S、P最大限度富集在相应的精矿产品中,同时除杂效果也彻底,使浮尾经磁选富集的钒铁精矿、磁尾经重选富集的钛精矿中 S、P降至最低,提高Fe、Ti产品质量及销售价格。试验原则流程如图3所示:

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试验研究进行了探索试验、条件试验、浮选闭路试验、全流程综合条件试验,选用一段磨矿细度为一0.074 mln粒级占65%,经二粗一精一扫浮选作业,获得合格钴硫精矿;经二粗三精一扫浮选作业,获得合格磷精矿;浮选尾矿经一粗一精磁选作业,产出优质钒铁精矿;磁尾经重选(摇床)选别,获得合格钛精矿,Fe、Ti精矿中的S、P品位均降至0.1%以下。

表4试验结果说明,此工艺处理该矿石是适宜的,每种方法选别均可获得合格精矿产品,既达到对Fe、Ti产品除杂目的,同时也综合回收co、V、S、P有价组分,并获得良好的选矿技术指标。

3结 语

1)本研究经多方案工艺流程对比,确定一段磨矿细度为一0.074 nlln粒级占65%条件下,进行优先浮选.弱磁.重选工艺流程,以Fe、Ti为主综合回收v、co、s、 P有价成分,达到充分有效利用矿产资源,提高Fe、Ti产品附加值及矿山技术经济指标。

2)矿石中主元素Fe、Ti品位低,其中可回收富集的磁铁矿中Fe品位仅12.78%,30%的铁赋存在硅酸盐脉石及其它矿物中,难以回收。脉石中还有17.24%的TiO’也无法回收。

3)采用优先浮选工艺除S、P杂质效果明显、彻底,使Fe、Ti精矿中S、P含量降至0.1%以下,提高了主产品质量同时,使Co、S、P最大限度富集在相应的精矿中,S、P回收率达90%以上。

4)本研究推荐的优选浮选.弱磁.重选工艺流程畅通,选矿条件简单,投资少,生产成本低,易于工业化,有利于矿山开发。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (2007-10-1)
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佳工网友 郭庆银 (Email) 于2014-1-22 19:11:00评论说:
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佳工网友 林承铿 (Email) 于2012-12-14 22:59:00评论说:
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佳工网友 王学鼎 (Email) 于2011-9-2 11:08:00评论说:
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