鄒建林,趙 鵬
(湖北省核工業(yè)地質(zhì)局,湖北 孝感 432100)
云南省武定縣梅子箐鈦鐵砂礦資源豐富,在進(jìn)行礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中,要對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行詳細(xì)分析,依據(jù)礦產(chǎn)資源情況,選擇合理粗選工藝,實(shí)現(xiàn)對(duì)鈦鐵礦砂的采選,這對(duì)于云南鈦工藝發(fā)展,以及滿足鈦鐵礦需求都具有現(xiàn)實(shí)意義。
礦區(qū)大地構(gòu)造位置屬于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)(一級(jí))、康滇古隆起(二級(jí)),武定—易門隆褶區(qū)(三級(jí))東緣。南北向的區(qū)域構(gòu)造不但控制著震旦系及以后的地層分布,同時(shí)也控制著區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂及巖漿巖的展布[1-3]。
武定縣梅子箐鈦鐵砂礦區(qū)位于南北向(350°~0°)插甸—干河壓扭性平移—逆斷層(湯郎—易門大斷裂其中一段)以東,長(zhǎng)嶺崗—夭鷹水庫(kù)斷層呈北東向(30°~40°)從該礦區(qū)西側(cè)通過,插甸—干河斷層、長(zhǎng)嶺崗—夭鷹水庫(kù)斷層呈北東向(30°~40°)從該礦區(qū)西側(cè)通過,插甸—干河斷層、長(zhǎng)嶺崗—夭鷹水庫(kù)斷層,組成“入”字形構(gòu)造,是礦區(qū)各期巖漿、熱液活動(dòng)的通道,老熊阱向斜位于礦區(qū)東部古柏—老熊阱一帶,該向斜西接長(zhǎng)嶺崗—夭鷹水庫(kù)斷裂,東連礦區(qū)南東側(cè)麥良田背斜,為一軸面近于直立的對(duì)稱狀褶皺。礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)中等一復(fù)雜,華力西期淺成侵入的含鈦的輝綠輝長(zhǎng)基性巖體(V4),是礦區(qū)的礦巖層。
梅子箐鈦鐵砂礦產(chǎn)于第四系含鈦輝綠輝長(zhǎng)巖風(fēng)化殼殘坡積層中,共圈定V1、V2、V3三條鈦鐵砂礦體。V1經(jīng)139個(gè)鉆孔及19個(gè)淺井工程揭控,礦體面積0.36km2,V2經(jīng)69個(gè)鉆孔及10個(gè)淺井工程揭控,礦體面積0.34km2,V3經(jīng)133個(gè)鉆孔及11個(gè)淺井工程揭控,礦體面積0.79km2,礦區(qū)3條礦體平面上出露形態(tài)均不規(guī)則。由于礦體均為風(fēng)化殼殘坡積層鈦鐵砂礦,因此各礦體頂板均直接裸露地表,礦體底板均凹凸不平,其凹凸形狀又不等同于地貌形態(tài),山頂、微溝及緩坡地帶由于搬運(yùn)作用較小,巖體風(fēng)化深度較深,風(fēng)化殼殘坡積層厚度大,礦體厚度大,礦體底板等高線與地形等高線相比更為寬緩,而坡度相對(duì)較大的地帶,由于搬運(yùn)作用較強(qiáng),巖體風(fēng)化較淺,礦體厚度相對(duì)較小,因而礦體底板等高線與地形等高線更為接近。
礦體規(guī)模V1、V2、V3三個(gè)礦體均為中型,屬形態(tài)不規(guī)則、寬度變化穩(wěn)定~不穩(wěn)定,厚度變化穩(wěn)定~較穩(wěn)定、有用組分分布均勻的含鈦輝綠輝長(zhǎng)巖風(fēng)化殼殘坡積鈦鐵礦砂體[4]。
礦區(qū)紅土層、砂土層、淋濾層鈦鐵砂礦礦石金屬礦物:主要有鈦鐵礦、褐鐵礦、鈦磁鐵礦、金紅石及少量黃鐵礦。非金屬礦物有斜長(zhǎng)石、輝石、角閃石、綠泥石及磷灰石、黑云母及鐵泥質(zhì)粘土礦物組成。
礦石具它形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、蝕變殘余結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)及碎裂狀結(jié)構(gòu);土狀構(gòu)造、砂土狀構(gòu)造及半砂土狀構(gòu)造。
主元素單工程含礦率鈦鐵礦12.25kg/m3~158.30kg/m3,平均65.20kg/m3;共生金紅石2.68kg/m3~41.66kg/m3,平均13.58kg/m3;伴生鈦磁鐵礦2.23kg/m3~75.94kg/m3,平均35.90kg/m3;是選礦主要回收礦物。
區(qū)內(nèi)采取的紅土礦層(V1-3H1)、砂土礦層(V1-3S1)、淋濾礦層(V1-3l1)采集化學(xué)全分析、光譜分析及選礦試驗(yàn)樣中的多元素分析結(jié)果具有如下特點(diǎn):
有害元素磷0.091%~0.31%、硫最大0.20%、砷含量1.56×10-6,9.42×10-6,平均值3.35×10-6,說明有害元素含量均較低,未超標(biāo)。
其他稀有金屬元素鋯(Zr)、鈧(Sc)、鎳(Ni)、鈷(Co)含量值均較低,目前無利用價(jià)值。
根據(jù)礦石性質(zhì),MX1、MX2、MX3開展了高梯度強(qiáng)磁、擦洗脫泥和螺旋溜槽三種工藝進(jìn)行選鈦拋尾對(duì)比試驗(yàn),以及“高梯度強(qiáng)磁—分級(jí)搖床”工藝精選鈦的探索試驗(yàn),確定了“擦洗脫泥—弱磁選鐵—強(qiáng)磁選—分級(jí)搖床選鈦”聯(lián)合流程是適合礦石性質(zhì)的選鈦、鐵。試驗(yàn)結(jié)果如下:
(1)MX1擦洗脫泥—弱磁選鐵—強(qiáng)磁選—分級(jí)搖床選鈦聯(lián)合流程試驗(yàn)結(jié)果:鐵精礦、鈦精礦、中礦1、中礦2、尾礦、原礦的產(chǎn)率分別為1.35%、4.01%、1.09%、0.30%、93.25%、100.00%;TFe的回收率分別為5.17%、0%、2.24%、0%、0%、100.00%;TiO2的回收率分別為6.12%、39.04%、6.61%、1.08%、47.15%、100.00%。
(2)MX2擦洗脫泥—弱磁選鐵—強(qiáng)磁選—分級(jí)搖床選鈦聯(lián)合流程試驗(yàn)結(jié)果:鐵精礦、鈦精礦、中礦1、中礦2、尾礦、原礦的產(chǎn)率分別為2.37%、4.61%、1.87%、0.69%、90.46%、100.00%;TFe的回收率分別為8.96%、11.96%、4.26%、0%、0%、4.26%;TiO2的回收率分別為8.45%、43.82%、7.69%、3.07%、36.97%、100.00%。
(3)MX3擦洗脫泥—弱磁選鐵—強(qiáng)磁選—分級(jí)搖床選鈦聯(lián)合流程試驗(yàn)結(jié)果:鐵精礦、鈦精礦、中礦1、中礦2、中礦3、尾礦、原礦的產(chǎn)率分別為1.72%、2.49%、0.91%、4.14%、8.05%、82.70%、100.00%;TFe的回收率分別為7.40%、7.78%、2.66%、6.22%、0%、0%、100.00%;TiO2的回收率分別為9.01%、28.29%、4.26%、7.25%、16.48%、34.70%、100.00%。
在較佳的分選條件下,MX1原礦經(jīng)“擦洗脫泥—弱磁選—強(qiáng)磁選—分級(jí)搖床選鈦”聯(lián)合流程選別后,獲得鈦精礦產(chǎn)率4.61%、TiO246.58%、對(duì)全鈦回收率43.82%,對(duì)鈦鐵礦相回收率為80.37%;鐵精礦產(chǎn)率2.37%、TFe50.95%、對(duì)全鐵回收率8.96%、對(duì)磁性鐵回收率為94.32%的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。主元素鈦得到了較好的回收,伴生有益元素鐵也得到了較好的綜合回收利用[5]。
在較佳的分選條件下,MX2原礦經(jīng)“擦洗脫泥—弱磁選—強(qiáng)磁選—分級(jí)搖床選鈦”聯(lián)合流程選別后,獲得鈦精礦產(chǎn)率4.61%、TiO246.58%、對(duì)全鈦回收率43.82%,對(duì)鈦鐵礦相回收率為80.37%;鐵精礦產(chǎn)率2.37%、TFe50.95%、對(duì)全鐵回收率8.96%、對(duì)磁性鐵回收率為94.32%的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。主元素鈦得到了較好的回收,伴生有益元素鐵也得到了較好的綜合回收利用。MX1原礦入選品位TiO25.07%、TFe13.39%,含P0.12%、CaO0.36%、MgO0.70%;MX2原 礦 入 選 品 位TiO25.16%、TFe13.52%,含P0.20%、CaO1.49%、MgO1.69%;MX3原 礦 入 選 品 位TiO24.00%、TFe10.56%,含P0.26%、CaO6.07%、MgO3.49%。
在進(jìn)行鈦鐵礦砂礦粗選過程中,要對(duì)礦區(qū)資源情況進(jìn)行詳細(xì)分析,針對(duì)具體情況,最終選擇一種合理的粗選工藝,完成采選作業(yè)。
礦樣采用的為殘坡積砂礦,礦石中的鈦鐵礦是一種具有較高回收價(jià)值的礦產(chǎn)資源。由于,鈦鐵礦回收難度較大,因此,在實(shí)際回收期間,要對(duì)粗選工藝進(jìn)行詳細(xì)分析,最終制定出一種合理采選工藝,完成相應(yīng)采選作業(yè),為人們提供豐富鈦鐵礦,滿足應(yīng)用需求[6]。