用全浮选法从攀枝花钒钛磁铁矿中回收钛的工艺及理论研...

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用全浮选法从攀枝花钒钛磁铁矿中回收钛的工艺及理论研究_徐翔

攀枝花 的钒钛磁铁矿是我 国最重要的钛资源之一 ，矿石 中主要的含钛工业矿
物是钛铁矿 。但 由于该矿石成分复杂 ，钛含量较低 ，其回收是一大难题 。多年 以
来有许多学者和科研人员对攀枝花的钒钛磁铁矿进行了大量深入而细致 的研究
工作 ，对矿石的综合利用提 出过许 多方案 。
中国是世界上第一个实现 了在工业规模上从复杂钒钛磁铁矿矿石中综合提
取铁 、钒 、钛的国家 ，取得这样 的成绩极为不易。攀枝花钒钛磁铁矿矿石 中含铁
和含钛 的工业矿物分别是 (钛)磁铁矿和钛铁矿 。综合利用总的技术路线是首先选
铁 ，由于钒主要赋存于 (钛)磁铁矿 中，因此选铁 的同时钒进入铁精矿 ，在冶炼过
程 中进行 回收。选铁的尾矿进行选钛 。相 比于选铁而言，钛铁矿的回收难度要大
得多。为了更好地回收钛，相关企业和院校经过2 0 多年的攻关，尽管已经形成涵
盖重 、磁 、浮 、电多种选矿方法 、包括主流程和微细粒级浮选流程在 内的相 当复
杂 的钛回收系统 ，回收率有所提高 ，但仍然停 留在20 % 左右 。近年来主流工艺 已
发展成为 “强磁— 浮选 ”流程 ，虽然选矿方法有所简化 ，但钛铁矿回收率也仅
有3 0 %左右 。而且仍然存在选矿 方法多、流程 复杂 以及微细粒级钛铁矿难 以有 效
回收等不足 。随着我 国钛工业的不 断发展 ，对原料 的需求与 日俱增 。如何更好地
回收利用攀枝花钒钛磁铁矿资源 ，改进选矿方法，提高钛回收率显得十分紧迫，
对我 国钛工业的科技进步 以及相关产业 的发展意义重大 。
本论文在 “简化选矿方法 ，缩短选矿流程 ，全粒级入选 ，提 高选矿指标 ”的
基本技术路线指导下 ，创新性地提 出了全粒级单一浮选方案 。通过大量 的试验对
全粒级入选全浮选回收工艺进行了系统而深入的研究，解决了一系列技术难题，
使得全浮选方案获得成功。这样就简化了选矿方法和流程，而且大幅度提高了选
矿指标— 钛精矿 品位大于47 0 k ，回收率达到5 0 % 以上 。本论文还通过单矿物 的浮
选机理研究为全浮选方案提供 了理论依据 。
在工艺方面，通过本论文的研究发现 ，要使攀枝花钒钛磁铁矿矿石 中钛铁矿
的全粒级全浮选方案取得成功 ，必须把握 以下几个技术关键点: 彻底的除铁预处
理 、高效捕收剂 的采用 、pH 值 的精确控制 以及合理的流程结构 。
在理论研究方面 ，本文首次发现 了 (钛)磁铁矿矿物在浮选中的 “优先浮选效
应 ”和 “磁 团聚效应 ”。这两个效应会对钛铁矿的浮选带来不利影响，因此浮选
前彻底的除铁十分必要 。在理论研究方面的另一个重要创新，是用实验证实了硫
酸的活化作用 ，因而证 明了硫酸在钛铁矿浮选过程 中的 “双重作用 ”，即既是pH
值调整剂又 是浮选 活化 剂 。确定 了pH值4.5一5.5是钛铁矿浮选的最佳pH 值区间。
在此区间 内，钛铁矿 具有最佳 的可浮性和选择性 ，而且在浮选 不同阶段对pH 值
有不 同的要求 ，粗选和精选应分别选择pH值5和pH值4.5为宜 。
本研究通过对不同捕收剂的对 比和筛选 ，证明新型高效捕收剂 SYBZ书的采用
是全浮选方案 获得成功 的关键之 一 。在对 比了多种抑制剂对脉石 的抑制效果 以及
对钛铁矿的分选性后，最终证明梭 甲基纤维素是现有抑制剂中最为有效的，同时
对梭 甲基纤维素 的抑制机 理进行 了探讨 。
关键词 : 钒 钛磁铁矿 ; 钛铁矿 ; 全粒级浮选