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国家863计划为攀西钒钛资源开发利用注入新动力

2016-1-13 9:10:48 来源:中国矿业报 作者:易小雄

在层峦叠嶂、云蒸霞蔚的中国西南高原,有一个迤逦千里的神奇谷地——攀西大裂谷。这里有矿产47种,矿产地204处,钒钛铁矿储量近100亿吨,占全国铁矿石储量的20%;钛储量占全国储量的94%,位居世界第一;钒储量占全国储量的87%,位居世界第三;伴生有钪、铬、镓、钴、镍等几十种稀有贵重元素,被誉为“富甲天下的聚宝盆”,是闻名世界的钒钛之都。

半个世纪的峥嵘岁月,半个世纪的沧桑砥砺。攀钢人在这片神奇而富有的攀西土地上,大力推进科技创新,着力落实国家863计划重点课题——“钒钛磁铁矿高效选矿关键技术与示范”项目,把攀钢打造成了国内最大钒钛产品生产企业。

国家863计划课题的由来

50年来,攀西钒钛磁铁矿形成了“先选铁、后选钛”的主体流程,利用“三段一闭路破碎+两段阶磨阶选”的选铁流程,回收20%以上的表内矿,“两段强磁+浮选”流程回收选铁尾矿中的钛铁矿。

虽然攀西钒钛磁铁矿利用技术得到迅速发展,但是受工艺矿物学研究手段、矿石性质及选矿技术水平等因素制约,攀枝花矿区大量低品位矿石、白马矿区低品位钛铁矿均未得到利用,造成资源浪费和土地占用。

“资源不可再生,必须倍加珍惜,想尽一切办法把资源吃干榨净。”为此,攀钢牵头,联合中国科学院过程工程研究所、中国地质科学院矿产综合利用研究所和东北大学等单位,在国家科技部的关心和支持下,系统开展了“钒钛磁铁矿高效选矿关键技术与示范”课题研究,以期能进一步提高攀西钒钛磁铁矿的资源利用率,为国民经济发展提供有力的资源支撑。

开发利用低品位钒钛磁铁矿

攀西钒钛磁铁矿从设计到开采均以20%作为工业品位,而采矿过程中伴随采出的大量15%~20%的低品位矿石几十年来一直作为废弃物堆放在排土场。

国家863计划的实施,为攀西钒钛资源开发利用注入了新的动力。2012年,一场凝聚各方面力量和优势的科技会战,一场考验领导凝聚力、指挥力、意志力的“钒钛磁铁矿高效选矿关键技术与示范”重点课题攻关战在攀钢拉开了帷幕。

科研工作是一项探索性很强的“日积月累”的工作,非一日之功,也非一时之投入就能立竿见影。攀钢对科研工作“一路绿灯”,并在人、财、物等方面给予大力支持,取得了高压辊磨破碎、粗粒抛尾、磁性分离、选择性磨矿等工艺技术的关键性突破,形成了高效选铁成套技术;投资10亿元,建成了年处理低品位钒钛磁铁矿1000万吨,生产铁精矿130万吨的低品位钒钛磁铁矿高效选铁示范线。

该示范线主要将低品位钒钛磁铁矿经破碎、闭路筛分后,在50毫米以下筛下物进行干式抛尾,抛尾率达35%以上,抛尾精矿品位提高3~5个百分点,达到了品位20%以上的规格矿。

规格矿经高压辊磨细碎后,粒度降至4~6毫米再次进行湿式抛尾,再抛出30%的合格尾矿后,精矿进入两段阶磨阶选流程生产出合格铁精矿。

功夫不负科研人。示范工程建成后,攀钢实现了低品位钒钛磁铁矿的高效利用,成本较常规流程降低了30.55%,使钒钛磁铁矿的工业品位由20%降低到15%,钒钛磁铁矿资源相对利用率提高了23.64个百分点。

该选矿技术突破了低品位钒钛磁铁矿利用的瓶颈,降低了选矿成本,提高了资源利用率,可延长攀枝花矿区服务年限10年以上,对攀西乃至全国低品位钒钛磁铁矿的开发利用起到巨大的示范作用。

争当钒钛工业发展领军者

钛,被誉为二十一世纪金属,在国民经济发展中的应用领域十分广泛。钛的生产和应用是一个国家工业和科技发展的重要标杆。

攀西白马矿区矿石含铁、钛等有用元素均低于攀枝花矿区约5个百分点,其选铁尾矿中钛品位仅为4%~6%,同时选铁尾矿中还含有铁质橄榄石和伊丁石等干扰矿物,采用常规的“两段强磁-浮选”流程,入浮品位低,浮选成本高。

国家计划863课题犹如田径赛场上一支充满韧劲的撑杆,支撑着攀钢在钛资源综合利用方面不断跨过新高度。公司课题组针对铁质橄榄石和伊丁石等干扰矿物与钛铁矿的工艺矿物学特性差异,通过近百次探索和试验,创新性地提出了“原矿分级+强磁+重选+强磁+浮选”选钛流程,解决了铁质橄榄石和伊丁石等矿物对选钛工艺的干扰,入浮钛品位比常规流程提高6.5个百分点,钛回收率提高4个百分点,选钛成本得到了有效控制。该流程成功获得了国家发明专利。

依据研究成果,攀钢在新白马投资3.8亿元,建成一条低品位钛铁矿高效利用示范线。该示范线采用大型高梯度强磁预选,预选精矿再经384台螺旋溜槽将铁质橄榄石和伊丁石分离,进入浮选、过滤作业后生产出合格钛精矿。示范线处理白马选铁尾矿1044万吨,生产钛精矿19.53万吨,二氧化钛回收率20%以上。

与此同时,课题组还对钒钛磁铁矿综合利用多项前沿技术进行了探索研究,初步形成了铁钛共磨分选流程、超细粒级钛铁矿回收新工艺,并在实验室实现了钒钛磁铁矿高效选矿全流程再现;完成了钒钛磁铁矿中各有价元素在矿石中的赋存状态和选矿过程中的金属走向研究,为进一步回收其它有价元素提供了理论支撑。

国家863计划重点课题“钒钛磁铁矿高效选矿关键技术与示范”项目实施的岁月,是攀钢劈波斩浪、铸就辉煌的岁月。在这段岁月里,攀钢人用智慧和科技,为攀西资源的综合利用奠定了坚实基础。□

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