微细粒钛铁矿选矿技术研究进展

发表时间：2019-07-25T09:29:45.113Z 来源：《防护工程》2019年8期作者：彭成1 王明明2

[导读] 强磁选机的研究应用及发展，以及浮选柱在微细粒铁矿反浮选的应用前景。

1.河钢集团矿业有限公司司家营南区分公司河北省唐山市 063701；

2.河钢集团矿业公司司家营北区分公司（司家营铁矿）河北省唐山市 063700

摘要：目前，我国是科技发展的新时期，对近年来微细粒铁矿选矿的关键装备技术进行了详细评述，并对强磁选、细磨和浮选柱等装备的发展方向进行了展望。着重介绍了塔磨机的最新进展及细磨技术在铁矿中的应用，强磁选机的研究应用及发展，以及浮选柱在微细粒铁矿反浮选的应用前景。

关键词：微细粒铁矿；塔磨机；细磨；强磁选机；浮选柱

引言

我国钛资源相当丰富，约占世界总储量的48%，其中，钛铁矿储量占我国钛资源的比例高达98%，分为原生钛铁矿和砂状钛铁矿两类，又以原生钛铁矿为主，占总储量的97%，主要分布于四川攀西地区和河北承德地区;砂状钛铁矿占3%，主要是海南、两广等地区的海滨砂矿及云南富民地区的内陆砂矿。钛及钛合金以其良好的性能广泛应用于航空航天、化工、生物等领域，充分开发和利用我国钛资源，研究钛铁矿选矿技术意义重大。原生钛铁矿多共伴生于钛磁铁矿、钒钛磁铁矿中，其特点是储量大且集中，适合规模开采，但脉石含量大，回收率低，可选性较差。

1原有微细粒铁矿选矿工艺及装备

近十年来根据这些复杂难选矿石的特点开展了大量研究工作，总结出微细粒复杂铁矿合适的选矿工艺流程是：粗磨—弱磁选—强磁选—粗精矿再磨—(脱泥)—反浮选，如图1所示。在该工艺流程中，粗磨及弱磁选均为较成熟的技术，近年装备革新较少，局部方面的改进较多。必须研制出先进的新型装备或对原装备进行重大革新，才能使微细粒铁矿选矿具有技术及经济可行性。强磁选、粗精矿再磨、反浮选、微细粒浓缩和微细粒压滤等装备是微细粒铁矿选矿的关键装备。笔者将对近年来的强磁选、细磨、浮选装备及技术进行评述，并对其发展方向进行展望。

图1 微细粒铁矿选矿工艺流程

2微细粒铁矿选矿关键装备技术现状

2.1塔磨机(立式螺旋搅拌磨机或立磨机)

国外塔磨机主要由美卓矿业公司(MetsoMineralsLtd)提供的Vertimill和日本爱立许公司(Nippon-Eirich)提供的TowerMill。美卓矿业已经在全球安装超过300套Vertimill塔磨机，总装机功率160MW，目前最大型号为VTM-3000-WB(电动机功率2250kW)，已在澳大利亚卡地亚铜金矿应用。图2为美卓矿业生产的Vertimill塔磨机示意图，它有一个固定的立式磨矿室，其中装有一个螺旋搅拌器，用于搅动直径为12~25mm的钢球磨矿介质。螺旋搅拌器以梢速度3~5m/s旋转，属于低速搅拌磨。矿浆从磨机的顶部或中底部给入，利用重力进行磨矿，磨矿产品从磨机顶部溢流排出进入下道工序。塔磨机于20世纪80年代应用于金属矿山，主要用于P80=20~40μm的矿物再磨回路，处理的矿物包括铜、铅锌、镍、金和铂族金属等有色、稀贵金属矿物。第一台VTM-3000-WB的Vertimill也是应用于澳大利亚纽克雷斯特矿业公司(NewcrestMiningLtd)卡地亚瓦利运营公司(CadiaValley Operations)(澳大利亚最大的黄金生产商)金-铜矿的三段再磨作业。尽管塔磨机在有色金属矿已成功推广应用近30年，但在铁矿中的应用则刚起步。2009年，日本爱立许公司为澳大利亚金达必金属公司(GindalbieMetalsLtd)与中国鞍钢股份有限公司合资的卡拉拉矿业公司(KararaMiningLimited)提供了5套KW-1500型塔磨机(电动机安装功率为1.12MW)，用来将磁铁矿细磨至P80=35μm，塔磨机及其他精选设备将于2012年1月安装完毕，并将于2012年6月前产出铁精矿。瑞典诺斯兰资源公司与美卓矿业签订协议，由美卓矿业为位于瑞典北部诺斯兰的考尼斯瓦拉铁矿的包括7台VTM-3000-WB型塔磨机在内的两条加工线提供设备和服务。在相同的进料及使用相同尺寸球磨介质的情况下，在较粗粒级(P80=75~45mm)时搅拌磨(塔磨机)能耗较球磨机(普通球磨机)高30%，而在较细粒级时(P80=45~15μm)，搅拌磨能效较球磨机要高50%。加拿大Nessetech公司在对非铁金属矿塔磨机、艾萨磨机等4种细磨设备能耗比较研究中指出，当P80<50μm时，塔磨机的功耗只是其他磨机的57%，为能效最高的磨矿设备。当磨矿粒度P80=20~40μm时，塔磨机(立式螺旋搅拌磨机)为最适宜的磨矿设备。实际上，塔磨机的适宜粒度范围可以为P80=20~65μm。