劉琴

（四川省有色科技集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川成都 610037）

鈦是地殼中存儲(chǔ)量非常豐富的元素之一，結(jié)合美國(guó)地質(zhì)調(diào)查信息顯示，世界各國(guó)鈦礦存儲(chǔ)量累計(jì)總共32.4億噸(按Ti02計(jì)）,含量?jī)H次于鋁、鐵、鎂，位居第四，主要分布在澳大利亞、巴西、印度等。鈦礦物形式多樣，鈦含量大于1%的礦物就有140余種，但大部分沒(méi)有工業(yè)利用價(jià)值。已被廣泛開(kāi)采利用的是金紅石［1］（Ti02含量為90%～100%）和鈦鐵礦石（Ti02含量根據(jù)礦石性質(zhì)而有所差異，一般在50%左右）。

我國(guó)鈦礦物產(chǎn)富足，分布在全國(guó)二十多個(gè)省區(qū)，除了原生礦和砂礦，還有釩鈦磁鐵礦和鈦鐵礦，占總儲(chǔ)量的98%，金紅石占2%［2］。根據(jù)全國(guó)礦資源信息統(tǒng)計(jì)，已經(jīng)確定的存儲(chǔ)量為4.8億噸（按Ti02計(jì)），大約占世界存儲(chǔ)量的1/4，僅四川攀枝花釩鈦鐵礦區(qū)，鈦儲(chǔ)量就占到了全國(guó)的90%以上。

鈦是現(xiàn)代工業(yè)之母，由于其特殊的物化性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于航天航空、化工、航海、核電及日常生活等領(lǐng)域［3］。鈦精礦主要用于鈦白工業(yè)，作為海綿鈦的生產(chǎn)原料，還是電焊條的藥皮原料等。

1 鈦鐵礦選礦方法的概述

1.1 選礦的方法

選鈦鐵礦的方法有電選、重選、磁選和浮選等。

1.1.1 電選法

電選法主要應(yīng)用在鈦鐵礦精選中，粗精礦中含有輝石、石英等非導(dǎo)電性礦物的時(shí)候，可以用電選的方法進(jìn)行分離。電選法主要用于鈦精礦生產(chǎn)的收尾工作，應(yīng)用廣泛。國(guó)內(nèi)的電選機(jī)，就是鼓式電選機(jī)。

1.1.2 重選法

鈦鐵礦與脈石礦物相比，鈦鐵礦的比重更大，一般選擇重選的方法，用于粗選拋尾，或者預(yù)處理。重選法的優(yōu)勢(shì)是環(huán)境污染小、成本低和操作性強(qiáng)，作為鈦礦選礦的預(yù)富集手段是必不可少的，也是一種極為有效的方法。在20世紀(jì)50年代初，回收鈦鐵礦脈礦中的鈦鐵礦研究，大多是用的重選法，回收海濱砂礦中的鈦鐵礦也是用的重選法。

1.1.3 磁選法

磁選法是鈦礦選礦選礦工藝中最普遍使用的方法。其經(jīng)常用弱磁選機(jī)選強(qiáng)磁性礦物，比如磁鐵礦、鈦磁鐵礦等等；鈦鐵礦拋尾是用強(qiáng)磁選的方法，排出合格尾礦，減少后續(xù)作業(yè)的處理量。

1.1.4 浮選法

在20世紀(jì)40年代末，浮選法回收鈦鐵礦開(kāi)始應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)上，用浮選法進(jìn)行鈦鐵礦回收是性價(jià)比最高的方法［4］。因此，后續(xù)很多國(guó)內(nèi)外的選廠拔地而起，比如：芬蘭的奧坦麥（Otatirnaki）礦、中國(guó)的重鋼太和鐵礦、攀鋼選鈦廠等。

1.2 選礦工藝

鈦礦物常常與多種礦物伴生，大部分是由多種礦物組成的復(fù)合礦物，單一的選礦工藝方法，很難選出高純度和高品位的鈦礦物。因此，必須對(duì)鈦礦物的性質(zhì)和組成充分了解，弄明白各種選礦方法的優(yōu)缺點(diǎn)，再在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上明確選礦工藝流程。選鈦工藝流程有：1.重選-電選；2.重選-磁選-浮選；3.粗粒重選-電選，細(xì)粒磁選-浮選；4.單-浮選或磁選-浮選等。

1.3 鈦鐵礦的浮選藥劑

1.3.1 捕收劑

鈦鐵礦浮選有含磷、砷類，脂肪酸類，羥肟酸類等捕收劑。通過(guò)實(shí)踐，兩種或兩種以上藥劑混合使用時(shí)，選別的效果普遍要優(yōu)于任何一種藥劑的單獨(dú)使用。組合捕收劑包括：主捕收劑和輔助捕收劑。類型有：陽(yáng)離子捕收劑-陰離子捕收劑、非極性捕收劑-其它類型捕收劑、捕收劑-絮凝劑、捕收劑-起泡劑等。國(guó)內(nèi)目前的捕收劑主要有：MOH、MOS、R-2、R-3、F968［8］捕收劑等。

1.3.2 調(diào)整劑

調(diào)整劑在鈦鐵礦的浮選中具有舉足輕重的作用，故此類藥劑研究也比較多，主要有：分散劑、pH調(diào)整劑、絮凝劑等等。調(diào)整劑有在礦漿中發(fā)生作用、在礦物表面發(fā)生作用、在氣泡表面發(fā)生作用共3種作用方式。日常工作中，往往需要多種類藥劑協(xié)同作用，才能獲得良好的浮選效果。

2 金紅石選礦概述

2.1 金紅石選礦工藝

金紅石礦的礦物組成非常復(fù)雜，而且精礦產(chǎn)品要求Ti02含量大于87.5%，其選礦工藝，必須用磁選、重選、浮選、電選、酸洗、焙燒等組合型選礦工藝，才能獲得高品位、高純度的金紅石精礦產(chǎn)品［6］。國(guó)內(nèi)，結(jié)合金紅石性質(zhì)特點(diǎn)，其選礦多采用重選拋尾、精礦浮選的選礦工藝。

2.1.1 磁選

磁選，是將具有導(dǎo)磁磁性的礦物和非導(dǎo)磁的金紅石礦物予以分離。選別金紅石的磁選設(shè)備有：Φ885單盤磁選機(jī)和雙盤磁選機(jī)、PC-2Φ580mm干式磁選機(jī)等等。

2.1.2 重選

砂礦型金紅石礦常選擇重選選礦工藝。金紅石重選的研究主要體現(xiàn)在重選設(shè)備的研究方面。如常采用搖床、螺旋溜槽、螺旋選礦機(jī)等重選設(shè)備進(jìn)行拋尾作業(yè)。搖床主要有雙向尖滅床面、雙曲波搖床、搖床磁選機(jī)等等。

2.1.3 浮選

金紅石選礦大多使用多種選礦手段，采用聯(lián)合工藝流程。由于目前尚未找到特別有效的選擇性金紅石捕收劑，促進(jìn)了人們對(duì)金紅石磷選的理論和實(shí)踐研究，使得我國(guó)在金紅石浮選捕收劑方面的試驗(yàn)研究漸漸得到重視。

2.1.4 電選

電選是將金紅石與非導(dǎo)電礦物進(jìn)行分離，提高金紅石精礦的品位和純度。其設(shè)備有：YD-3、YD-3B高壓電暈電選機(jī)、Φ120mm×1500mm雙輥電選機(jī)等等。

2.1.5 酸洗

酸洗是洗去金紅石邊緣和裂隙的脈石礦物和鐵質(zhì)礦物，解離連生的金紅石，使金紅石和脈石礦物的物性差異完全顯示出來(lái)，故獲得高質(zhì)量金紅石精礦，酸洗作業(yè)必不可少。

2.2 金紅石的浮選藥劑

2.2.1 捕收劑

捕收劑是金紅石浮選的重點(diǎn)，捕收劑包括：芐基胂酸、氧化石蠟皂和油酸、烷基α-羥基二膦酸、苯乙烯膦酸、水楊氧肟酸、C7-9羥肟酸等等均能有效捕收金紅石［5］。

2.2.2 調(diào)整劑

國(guó)內(nèi)在金紅石浮選調(diào)整劑方面做了大量研究。研究結(jié)果表明鉛離子能夠有效活化金紅石，硫酸鋁和糊精能夠抑制金紅石，六偏磷酸鈉、二氟硅酸鈉、氫氟酸、水玻璃和羧甲基纖維素可以作為脈石抑制劑［7］。

3 存在的問(wèn)題和幾點(diǎn)建議

3.1 加強(qiáng)選礦工藝改革研究

我國(guó)的鈦礦企業(yè)所采用的選礦工藝均較復(fù)雜，這也是由我國(guó)鈦礦資源的特性決定的，從而導(dǎo)致選礦成本較高，甚至有些企業(yè)面臨不盈利的局面。這其中有管理不完善的原因，更重要的是選礦工藝復(fù)雜造成的。因此，對(duì)鈦礦選礦工藝的改革迫在眉睫，研究合理可行的選礦工藝，降低選礦工藝成本，是當(dāng)前選礦工藝改革研究重中之重。

3.2 加強(qiáng)浮選藥劑的研究

鈦礦選礦中重要手段是浮選，浮選的關(guān)鍵在于浮選藥劑。雖然不時(shí)有新的鈦礦浮選藥劑研究成果的報(bào)道，但大多數(shù)為復(fù)配以及組合藥劑，這些藥劑并沒(méi)有很強(qiáng)的適應(yīng)性，大多數(shù)只對(duì)某個(gè)礦體效果較好。由此可見(jiàn)，研究一種或幾種針對(duì)鈦礦浮選的革命性藥劑，將成為廣大選礦工作者面臨的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)，也是未來(lái)鈦礦浮選的主要攻克目標(biāo)。

3.3 加強(qiáng)綜合利用研究

大多數(shù)鈦礦，特別是在鈦鐵礦和釩鈦磁鐵礦中，含有多種有價(jià)元素，但是在實(shí)際生產(chǎn)中往往對(duì)這些有用成分并沒(méi)有進(jìn)行有效的回收利用。通過(guò)選礦手段，或者多種工藝聯(lián)合，包括冶金、生物等技術(shù)，在回收鈦礦物的同時(shí)，對(duì)礦石中其它有價(jià)元素進(jìn)行綜合利用回收，進(jìn)一步提升資源價(jià)值，有效釋放可利用資源量，提高資源的綜合利用率，加強(qiáng)綜合利用研究，將是未來(lái)選礦工作的主要方向。