某鈦礦選廠有一部分鈦礦呈現(xiàn)半風(fēng)化狀態(tài)，選礦效果不佳。為了合理利用這些鈦礦資源，該選廠負(fù)責(zé)人進(jìn)行了鈦礦預(yù)處理工藝研究，決定采用弱磁-強(qiáng)磁的預(yù)處理工藝進(jìn)行選礦處理，并獲得了非常好的選礦技術(shù)指標(biāo)。為該風(fēng)化鈦礦的合理利用提供了可靠的技術(shù)依據(jù)。

一、原礦性質(zhì)考查

1、原礦化學(xué)多元素分析

原礦中主要回收元素是鈦和鐵，原礦含TiO25.52%，含F(xiàn)e12.36%。主要有用礦物為鈦鐵礦和鈦磁鐵礦，主要脈石礦物為長(zhǎng)石、輝石和石英等。

2、原礦中單礦物化學(xué)分析

對(duì)原礦進(jìn)行了鈦在單礦物中的分析，鈦主要賦存在鈦鐵礦中，分配率為83.56%，其次是賦存在磁鐵礦和輝石中，分配率占16.44%。

3、礦物組成

經(jīng)鏡下觀察、人工重砂分析及XRD衍射分析，礦石中有氧化物、硅酸鹽、硫化物、磷酸鹽共四類17種礦物存在。主要礦物為硅酸鹽，占礦石的88%；其次為氧化物，占礦石的10.6%；磷酸鹽占礦石的1%；硫化物少量。其中主要礦物占礦石的8.5%。

二、預(yù)處理工藝研究

內(nèi)陸鈦鐵礦的選礦工藝流程，一般采用處理量大的選礦設(shè)備先進(jìn)行預(yù)處理拋尾后，再對(duì)少量的粗精礦進(jìn)行精選富集，使之達(dá)到冶煉的質(zhì)量要求。考慮到選礦廠面積和投資等因素，現(xiàn)有多數(shù)鈦選礦廠會(huì)采用處理量大而占地面積小的螺旋溜槽對(duì)原礦進(jìn)行粗粒拋尾。但是此預(yù)處理方式卻存在很大的局限性，主要是對(duì)細(xì)粒級(jí)有用礦物難以效能高的回收，造成拋尾金屬損失率較大。對(duì)此半風(fēng)化鈦礦原礦，進(jìn)行各種預(yù)處理工藝研究。由于鈦鐵礦和鈦磁鐵礦跟脈石相比，其比重和磁性都較高，為此考慮到的預(yù)處理工藝包括磁選機(jī)弱磁－搖床重選工藝、螺旋溜槽重選工藝和強(qiáng)磁磁選工藝。

1、搖床重選預(yù)處理工藝研究

搖床重選預(yù)處理工藝進(jìn)行了30.42%和73.38%－0.074mm兩個(gè)磨礦細(xì)度的對(duì)比試驗(yàn)。30.42%－0.074mm的物料分成0.45－0.2mm、0.2－0.074mm和－0.074mm三個(gè)粒級(jí)分別搖床重選。73.38%－0.074mm的物料分成0.20－0.074mm和－0.074mm兩個(gè)粒級(jí)分別搖床重選。每個(gè)粒級(jí)分別得到精礦和尾礦，所得的精礦合并，尾礦合并。在兩個(gè)不同的細(xì)度下進(jìn)行了搖床重選工藝預(yù)處理，尾礦產(chǎn)率大達(dá)62.61%，尾礦中TiO2的損失率22.24%。

2、螺旋溜槽重選預(yù)處理工藝研究

螺旋溜槽重選預(yù)處理工藝研究分別在50%、60%、70%和80%－0.074mm四個(gè)不同的磨礦細(xì)度下進(jìn)行的。螺旋溜槽重選預(yù)處理結(jié)果顯示，隨著磨礦細(xì)度的逐漸增加，尾礦產(chǎn)率從52.52%上升到67.24%，尾礦中的損失率從17.41%上升到33.52%。

3、弱磁－強(qiáng)磁磁選預(yù)處理工藝研究

采用弱磁－強(qiáng)磁工藝在50%、60%、70%和80%－0.074mm等四個(gè)不同的磨礦細(xì)度下對(duì)原礦進(jìn)行預(yù)處理，找到了磨礦細(xì)度與尾礦產(chǎn)率和尾礦中金屬損失率的相互關(guān)系，弱磁磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.2T，強(qiáng)磁磁場(chǎng)強(qiáng)度為1.0T。試驗(yàn)結(jié)果可知，伴隨磨礦細(xì)度的增加，尾礦產(chǎn)率從65.82%上升到74.94%，尾礦中金屬損失率僅為10%左右。由于磨礦能耗是整個(gè)選廠重要的費(fèi)用支出，綜合考慮尾礦產(chǎn)率和金屬損失率兩個(gè)方面，磨礦細(xì)度建議在70%－0.074mm為宜。影響弱磁－強(qiáng)磁預(yù)處理工藝效率的另外一個(gè)影響因素是強(qiáng)磁磁選磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小，為此進(jìn)行了0.8T、1.0T、1.2T和1.4T四個(gè)不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下的預(yù)處理試驗(yàn)研究，弱磁磁選強(qiáng)度為0.2T，磨礦細(xì)度為70%－0.074mm，試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加，尾礦產(chǎn)率從76.61%下降到63.88%，尾礦中金屬損失率從26.85%下降到8.28%，綜合考慮，選擇磁場(chǎng)強(qiáng)度1.0T為宜。

4、預(yù)處理工藝的選擇

通過以上三種不同的預(yù)處理工藝研究，在磨礦細(xì)度為70%－0.074mm下，三種不同的預(yù)處理工藝的拋尾對(duì)比結(jié)果可知，弱磁－強(qiáng)磁預(yù)處理工藝要比其余兩種預(yù)處理工藝具有較好的優(yōu)越性，表現(xiàn)在粗精礦的鈦品位較高，拋尾率較高，而尾礦中的鈦損失率較低，為此采用弱磁－強(qiáng)磁對(duì)該半風(fēng)化鈦礦樣進(jìn)行預(yù)處理是可行的。預(yù)處理得到的粗精礦初步富集后再進(jìn)行后續(xù)精選選別，終可得到品質(zhì)較好的鈦精礦。

綜上，通過對(duì)半風(fēng)化鈦礦進(jìn)行預(yù)處理，能夠有效提高鈦精礦的回收率及鈦精礦品位；而且該預(yù)處理工藝流程對(duì)鈦選廠來說，也更易于控制選礦設(shè)備，更節(jié)省選礦設(shè)備的占地面積，為該鈦礦廠帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。