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微细粒级钛铁矿分选特性研究

申帅平  
【摘要】:我国钛资源十分丰富,主要蕴藏于攀枝花钒钛磁铁矿中。钛铁矿分选原矿为钒钛磁铁矿选铁尾矿,分选工艺主要为磁选-浮选。钛铁矿分选作业回收率不到30%,钛资源损失严重。现已查明,大量微细粒级钛铁矿无法有效回收是造成钛资源损失的主要原因之一。但微细粒钛铁矿在各分选作业中的流失情况及原因尚不清楚,为此,本课题对不同粒级钛铁矿的分选特性进行了研究,尤其是微细粒级钛铁矿的分选特性。并同时研究了脉石矿物钛辉石分选特性及其对各粒级钛铁矿分选特性的影响。在试验研究的基础上,结合理论计算和分析手段,分析微细粒级钛铁矿回收率偏低的原因。采用磁天平和振动样品磁强计对不同粒级钛铁矿和钛辉石进行磁性研究。结果表明:微细粒级钛铁矿与较粗粒级钛铁矿相比,比磁化率较小但差别不大。微细粒级钛辉石与较粗粒级钛辉石相比,比磁化率较小。各粒级钛铁矿和钛辉石均随着磁场强度的增加,其比磁化强度先急剧增大后缓慢增加。采用顺控湿式强磁机,在不同磁场强度条件下,对不同粒级钛铁矿和钛辉石进行强磁分选试验,结果表明:同一磁选分选条件下,随着钛铁矿、钛辉石粒度的减小,其回收率不断降低。较粗粒级的钛铁矿在较低的磁场条件下,即可以达到较高的回收率;微细粒级钛铁矿即使在较高的磁场条件下,回收率仍然很低。通过单矿物浮选试验,分别考查了捕收剂用量,捕收剂作用时间,矿浆pH条件、抑制剂用量等药剂条件,矿浆搅拌速度,浮选时间等操作条件下不同粒级钛铁矿、钛辉石回收率。结果表明:各粒级钛铁矿在pH=4~9时可浮性较好;钛铁矿粒度越细,最佳的捕收剂用量越大,最佳捕收剂作用时间越长,最佳矿浆搅拌速度越高,最佳浮选时间越长;水玻璃对钛铁矿的可浮性影响很小;各粒级钛辉石在pH=5.5-7.5时可浮性较好;各粒级钛辉石随着捕收剂用量增加回收率不断增加,水玻璃对粗粒级钛辉石的抑制作用强于细粒级钛辉石。通过混合矿浮选试验,研究了不同粒级钛辉石对各粒级钛铁矿分选特性的影响,结果表明:在混合矿磁分选过程中,粗粒级钛辉石对钛铁矿磁选的影响较大,减少了磁选精矿中钛铁矿的含量,对钛铁矿的回收率影响较小;在混合矿浮游分选过程中,微细粒级钛辉石对钛铁矿的影响较大,提高了钛铁矿的回收率,但严重影响浮选精矿中钛铁矿的含量,减小了钛铁矿与钛辉石的浮游差。在试验研究的基础上,结合钛铁矿在磁选机分选作业区受力理论计算,分析了微细粒级钛铁矿磁选回收率较低的原因;结合流体动力学和浮选动力学理论探讨了微细粒级钛铁矿浮选回收率较低的原因。分析结果表明:微细粒级钛铁矿在磁分选过程中所受到的介质阻力远大于粗粒级钛铁矿,回收微细粒级钛铁矿需要很高的磁场力;微细粒级钛铁矿与气泡碰撞概率偏小是制约其回收率的主要原因。本研究成果为改善微细粒级钛铁矿分选提供了理论基础。


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