攀西地区钒钛磁铁矿目前主要采用阶段磨矿-阶段选铁、尾矿再磨-强磁-浮选的联合流程先后回收钛磁铁矿和钛铁矿,由于工艺流程复杂容易造成钛铁矿的过磨,从而导致钛精矿中TiO2回收率较低。高压辊磨机是一种基于料层粉碎原理的新型高效的破碎设备,破碎产品具有粒度细、分布均匀、微裂纹多等特点。研究高压辊磨机在攀西钒钛磁铁矿超细碎中的应用及其对后续选别的影响具有重要的实际意义。本文首先对攀西钒钛磁铁矿的工艺矿物学特性进行了研究,结果表明,攀西钒钛磁铁矿主要的金属矿物为钛磁铁矿、钛铁矿、微量钛赤(褐)铁矿和磁黄铁矿等。脉石矿物主要为辉石、长石、绿泥石,少量碳酸盐、橄榄石、斜帘石等。矿石中的铁元素和钛元素主要以钛磁铁矿和钛铁矿的形式存在。主要目的矿物的原生结晶粒度均较粗,约50%的钛磁铁矿结晶粒度小于0.178mm,约50%的钛铁矿结晶粒度小于0.15mm。本文使用高压辊磨机对攀西钒钛磁铁矿进行了超细碎试验,主要包括辊面压力、辊面速度和矿石含水量以及入料粒度对粉碎物料粒度特性的影响。在辊面压力5.6N/mm2、辊面速度0.195m/s、矿石含水量不大于5%的条件下,当入料P8o为15.5mm时,辊压中料-5mm、-3.2mm、-0.074mm产率分别为96.69%、91.05%、15.29%,P80降低至1.55mmm,破碎比达到10。本文还对不同的边料循环及分级全闭路循环工艺对粉碎物料粒度特性的影响进行了试验,结果表明,40%边料循环工艺可使破碎产品的P8o降低至1.45mm；-3.2mm分级全闭路循环工艺能够使破碎产品的细粒级明显增加,P80可降低至1.05mmm,能够采用磁选设备进行直接分选。采用铁钛平行分选工艺对高压辊磨超细碎后的钒钛磁铁矿进行选别试验,首先将原矿中的钛磁铁矿和钛铁矿运用湿式粗粒磁选设备加以分离,然后再分别进行更有针对性的平行分选。湿式粗粒磁选的精矿(主要为钛磁铁矿)磨矿至-0.18mm含量占95%(-0.074mm约占45%),两段磁选能够得到Fe品位55.05%、回收率70.64%的铁精矿。粗粒磁选尾矿(主要为钛铁矿)磨矿至-0.074mmm占80%,进行弱磁选铁、强磁抛尾、脱硫、浮钛,得到的钛铁矿精矿Ti02品位可达48.08%,作业回收率40.15%。颚式破碎的钒钛磁铁矿采用阶段磨矿-阶段选铁、尾矿再磨-强磁-浮钛工艺,需两段磨矿至-0.074 mm占65%,选铁尾矿再磨至-0.074mm占80%,得到的铁精矿Fe品位54.95%、回收率71.07%,得到的钛精矿Ti02品位48.15%、作业回收率39.06%,与铁钛平行分选工艺得到的产品相比,铁精矿回收率提高了0.43个百分点,钛精矿回收率降低了1.09个百分点。全流程闭路试验结果表明,两种工艺得到的铁精矿和钛精矿均符合选矿厂的要求,但铁钛平行分选工艺得到的钛精矿中Ti02的回收率提高了1.13个百分点。本文还对高压辊磨超细碎后的钒钛磁铁矿的粒度特性和磨矿特性进行了研究,结果表明,矿石粒度的变化与辊面压力密切相关,辊面压力的增加使粉碎产品的破碎比增大。边料循环和分级全闭路循环工艺能够使粉碎产品的粒度更细,但边料循环量的增加使粉碎产品粒度的均匀性降低,而分级全闭路循环则使粉碎产品的粒度更加均匀。分级全闭路循环的粉碎产品与颚式破碎产品相比细粒级含量明显增加,而且粒度分布更加均匀。高压辊磨超细碎钒钛磁铁矿的Bond球磨功指数(目标粒度0.074mm)为24.77kW·h/t,较颚式破碎产品降低14.05%,高压辊磨超细碎钒钛磁铁矿与颚式破碎产品的相对可磨度约为87.08%。高压辊磨超细碎使钒钛磁铁矿颗粒内部产生了大量的晶内裂纹和解理裂纹。高压辊磨产品各个粒级的BET比表面积较颚破产品相应粒级的比表面积明显增大,当粒度小于0.18mm时,高压辊磨产品的微裂纹更多、表面粗糙度更大。在磨矿细度相近的情况下,高压辊磨超细碎钒钛磁铁矿磨细后的单体解离度较颚式破碎产品平均提高0.53个百分点,但随着磨矿细度的增加,高压辊磨超细碎对矿石单体解离度的影响逐渐减弱。高压辊磨超细碎钒钛磁铁矿粒度的降低,不但使得通过湿式粗粒弱磁选将钛磁铁矿和钛铁矿在一定程度上分离开来成为现实,从而实现铁钛平行分选,而且高压辊磨料层粉碎产生的微裂纹使矿石更加易磨,仅需一段磨矿就能通过弱磁选获得合格的铁精矿,同时铁钛平行分选减少了部分钛铁矿的磨矿段数,能够有效减少磨矿过程中-0.019mm粒级钛铁矿的生成量,使钛精矿中Ti02的回收率得以提高。本文采用的“高压辊磨超细碎-铁钛平行分选”工艺为攀西钒钛磁铁矿的高效利用提供了新的途径,对高压辊磨机在钒钛磁铁矿选别中的应用具有重要的指导意义。