2024-12-25 来源：鑫海矿装 (88次浏览)
钒钛磁铁矿是一种复杂的多金属共生矿石，其主要特点表现为矿物组成复杂多样。除了含有大量的磁铁矿（Fe₃O₄）作为主要的铁矿物成分外，还伴生有丰富的钛铁矿（FeTiO₃）以及一定量的钒元素，这些有用矿物通常紧密共生。此外，矿石中还存在着多种脉石矿物，如长石、石英、辉石、橄榄石等。钒钛磁铁矿的嵌布粒度不均匀，从粗粒到微细粒均有分布，这使得其选矿难度较大。本问降围绕钒钛磁铁矿选矿方法及流程进行解析！
磁选是利用矿物之间磁性差异进行选矿的方法。对于钒钛磁铁矿，磁铁矿具有强磁性，而钛铁矿具有弱磁性，脉石矿物大多为非磁性或弱磁性。在磁选过程中，将破碎、磨矿后的矿浆或干矿粉送入磁选机的磁场中，强磁性的磁铁矿会被磁场吸附在磁极上，随着磁极的转动或矿浆的流动，被吸附的磁铁矿与非磁性或弱磁性的矿物分离，从而实现磁铁矿的初步富集。
磁选一般多适于处理钒钛磁铁矿中磁铁矿的粗选和精选，在选矿流程的前期阶段广泛应用，以快速提高铁精矿的铁品位，减少后续选矿工序的处理量。
该方法流程简单，设备操作方便，能耗低，能快速有效地将大部分磁铁矿从原矿中分离出来，但对于弱磁性的钛铁矿和与磁铁矿紧密共生的钛铁矿分离效果有限，难以获得高纯度的钛精矿。
浮选基于矿物表面物理化学性质的差异，特别是矿物表面的润湿性。在钒钛磁铁矿浮选过程中，对于钛铁矿的浮选，通常采用合适的捕收剂使其表面疏水。一般，常用脂肪酸类、膦酸类的捕收剂，在在碱性条件下与钛铁矿表面的金属离子发生作用，使其表面疏水；膦酸类捕收剂则通过与钛铁矿表面的钛离子等形成化学键而使其疏水。同时，添加起泡剂（如松醇油）产生大量稳定的气泡，疏水的钛铁矿颗粒附着在气泡上，随气泡上浮至矿浆表面形成泡沫层，而脉石矿物留在矿浆中。对于钒的回收，在铁、钛选矿过程中，钒会随着主要矿物的分离而在相应的精矿或尾矿中富集，然后可通过进一步的化学处理或特殊的浮选工艺来提取。
浮选主要适于在磁选后，进一步分离钛铁矿和脉石矿物，以提高钛精矿的品位，用于处理嵌布粒度较细、矿物组成复杂的钒钛磁铁矿。
该方法分选精度高，能够有效分离钛铁矿与脉石矿物，但浮选药剂成本较高，且部分药剂具有一定的毒性，对环境和操作人员健康有潜在危害。
重选是根据矿物密度的差异，在重力场或离心力场等外力作用下，使不同密度的矿物颗粒按密度分层或按粒度分级，从而实现矿物分离。钒钛磁铁矿中，磁铁矿密度约为5.2g/cm³，钛铁矿密度约为4.7g/cm³，而脉石矿物密度一般在2.6-3.3g/cm³之间。在重选过程中，通过水流或机械力的作用，如在跳汰机中利用周期性上下交变的水流，在摇床中利用横向水流和纵向摇动的联合作用，使密度大的磁铁矿和钛铁矿颗粒趋向于在设备底部或特定区域富集，而密度小的脉石矿物则被分离出去。
重选选钒钛磁铁矿多适用于钒钛磁铁矿选矿的预处理阶段，尤其是对于粗粒嵌布的矿石，可作为初步富集有用矿物、抛弃大量脉石矿物的有效手段，减少后续选矿工序的处理量和成本。
该方法工艺简单，成本低切环保，但对细粒矿物的回收效果较差，分选精度相对较低，难以获得高品位的精矿。
破碎：原矿先要经过破碎作业，一般采用颚式破碎机、圆锥破碎机等设备。颚式破碎机用于将大块的钒钛磁铁矿原矿粗碎，其工作原理是通过动颚板和静颚板的挤压作用将矿石破碎。在破碎过程中，要注意控制给料速度和排料口的大小，以保证破碎产品的粒度均匀性和设备的稳定运行。
磨矿：破碎后的矿石进入球磨机进行磨矿，目的是使钒钛磁铁矿中的有用矿物与脉石矿物充分解离。通常采用球磨机等设备，磨矿时要控制磨矿细度。对于钒钛磁铁矿，一般要求磨矿产品中-0.074mm的含量占60%-80%左右。在磨矿过程中，可通过添加助磨剂等方法提高磨矿效率，同时要注意磨矿介质的选择和补充，以保证磨矿效果的稳定性。
磁选阶段：分为弱磁选和强磁选两部分，其中弱磁选的目的是快速富集磁铁矿，磁场强度一般在80-200mT之间。在弱磁场作用下，强磁性的磁铁矿被吸附在磁极上，形成铁精矿产品，而钛铁矿和脉石矿物则留在矿浆中，作为弱磁选尾矿进入下一步选别工序；强磁选将弱磁性的钛铁矿与脉石矿物进一步分离，一般磁场强度在400-1200mT之间。
浮选阶段：主要是钛铁浮选和钒浮选两部分，其中钛铁浮选先要调节矿浆的pH值，一般在8-10之间；钒浮选是在铁、钛选矿过程中，钒会在相应的精矿或尾矿中富集。如果需要进一步回收钒，可对特定的中间产品或尾矿进行钒浮选。
重选阶段：在选矿流程的前期或后期，可根据矿石性质和工艺要求安排重选工序。如在原矿准备阶段，对于粗粒嵌布的钒钛磁铁矿，可先采用跳汰机或摇床等重选设备进行预选，去除大量脉石矿物，提高入选矿石品位。在后期，对于浮选精矿或尾矿中含有粗粒有用矿物或脉石矿物需要进一步分离的情况，也可采用重选进行再处理。重选过程中要根据矿物的密度差异和粒度分布，合理选择重选设备和操作参数，如水流速度、床面坡度等。
浓缩：选别后的精矿和尾矿都需要进行脱水处理。先采用浓缩机进行浓缩，通过重力沉降作用，使矿浆中的固体颗粒沉淀在浓缩机底部，而上部的清水则溢流排出。
过滤：浓缩后的矿浆再经过过滤机进行过滤，进一步去除其中的水分。常用的过滤机有真空过滤机、压滤机等。真空过滤机是利用真空抽吸作用，使矿浆中的水分通过过滤介质（如滤布）被抽出，固体颗粒则留在滤布上形成滤饼。压滤机则是通过压力作用，将矿浆中的水分挤出，得到含水量较低的滤饼。过滤过程中要注意选择合适的过滤介质和过滤压力，以提高过滤效率和降低滤饼含水量。
干燥：对于一些对精矿含水量要求很低的情况，如在粉末冶金等特殊应用领域，还需要对过滤后的精矿进行干燥处理。干燥可采用烘干机等设备，通过加热使精矿中的水分蒸发。在干燥过程中，要注意控制干燥温度和时间，避免过高的温度对精矿的质量产生影响，如导致矿物氧化、晶体结构变化等。
通过以上对钒钛磁铁矿选矿及流程的详细介绍，能够为钒钛磁铁矿选矿工作提供全面的理论指导和实践参考，有助于推动钒钛磁铁矿选矿技术的不断发展和资源的高效利用。
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