钛矿的选矿

    一般认为，岩矿和砂矿达到下列含量，才具有工业开采价值：岩矿的钛铁矿TiO₂含量在10%~40%之间，或金红石TiO₂含量在3%以上；砂矿含钛铁矿在15kg/m3以上，或金红石在2kg/3以上；某些伴生有多种有价值成分的共生矿，即使TiO₂品位低一些，也可综合考虑加以开采。    钛铁矿一般都混杂有不少废砂石和复合其他矿物，其TiO₂品位较低。选矿就是根据这些矿物不同的组成和不同的物理化学性质，采用不同的选矿方法，将钛铁矿与它们分离，以提高TiO₂品位。由于钛铁矿常与许多矿物伴生在一起，只用单一的选矿手段，很难选得TiO₂品位高而杂质少的钛铁精矿。要提高TiO₂品位，必须根据不同的矿种，采用分段方式反复地选用不同的选矿方法组合加以选别，才能达到理想的效果。    一、岩矿的选矿    岩矿主要是含钛复合铁矿，其结构致密，难采难选。一般选矿流程可分为以下几个阶段。    1.预 选     将开采得的岩矿，选丢弃部分尾砂，以提高选矿能力，提高入选品位和降低成本，预选常用磁滑轮磁选、重介质旋流器及粗粒跳等法。    2.选 铁    通过选别含钛复合铁矿选铁，可以获得供炼铁用的铁精矿或钒铁精矿，并且可使大部分铁与钛分离。选铁常用磁选法。    3.选 钛    将选铁后的尾矿，通过多段破碎和筛分，根据各种矿源成分不同，选用重选、磁选、电选和少、浮选等各种方法，提高钛矿的TiO₂品位。    二、砂矿的选矿    由于钛铁矿的物理化学性质稳定，相对密度较大，在多雨地区能够在冲刷、搬运、水力分选的过程中沉积下来，富集在地表与河床中，或被洪水冲至河流出口处、近海处沉积下来。所以钛铁矿广泛地产于海滨砂矿、河床砂矿、冲积砂矿、残坡砂矿和低谷砂矿中。    在河床上的，常利用链斗式或搅吸式或斗轮式输送器将砂矿送至采矿船再处理。    在沙滩上的，常利用推土机、铲运机、装载机、斗轮挖掘机经皮带运输机或砂泵管道送到粗选厂。    采得的砂矿先经除渣、筛分、分级、脱泥和浓缩后进行粗选。云南矿还经湿辗。    粗选是根据矿物的密度不同进行分离，丢弃密度小的脉石尾矿，获取密度大的重矿物约90%，常用圆锥选矿机和螺旋选矿机，粗选厂都是移动式的，常与采矿结合在一起。    精选是选进行湿法的重选、湿法磁选和浮选，再进行干法的磁选、电选和重力分离等。[next]    三、常用的选矿方法    1.用手选矿的原理是根据不同矿物的外形特征如顔色、光泽、粒度和晶型等不同，用目测手拣的方法将混杂的杂质分离，初步将石英等脉石除去，这是一种原始而简单的选矿方法以。适用于钛铁矿的粗选。    2.重力选重力选亦属粗选，用于粗选的筛分。由于钛铁矿和其他杂质矿物相对密度不同，在一种运动着的介质中，沉降速度的不同，使矿粒和杂质分离。含钛矿物的相对密度大于4，采用重力选法可将大部分相对密度小于3的长石、石英等脉石矿物除去。钛铁矿的密度比少土大，采用流水冲洗，相对密度小的沙土就随水而流走，最后选分出密度较大的钛铁矿砂。但是经过重力选后的钛铁矿仍含有与钛铁矿相对密度相近的锆英石、独居石、金红石、白钛石、锡石、磁铁矿和铬铁矿等矿物及一些脉石。大规模的重力选，可采用溜槽、淘汰机、螺旋选矿机和摇床等。如采用洗矿、筛分和脱泥后再进行重力选，则可用螺旋机。筛分介质通常是水和空气。    3.浮  选    浮选是利用各种矿物表面的化学或物理性质的不同，加入某些能发泡的浮选药剂，使其产生大量泡沫，由于不同矿物在空气和水的界面上的浸湿度不同，产生有选择的吸附，某种成分便随泡沫浮起而漂出，其他成分则沉淀下来，而得以分离。在钛铁矿砂浮洗时，常用的浮选剂有硫酸化皂、太古油、十二酸钠、水玻璃、氟化钠、氟硅酸钠和烷基磺酸钠等。浮选设备有成套的标准设备。该法效果虽好。但成本高，浮选剂的选择和调配较复杂，废水排放较难处理。    4.磁 选    磁选属于钛铁矿的精选。它是利用各种矿物导磁率的不同，使它们通过一个磁场，由于对磁场的反应不同，导磁率高的被磁盘吸起，再失磁就掉下，集料漏斗将其收集，导磁率低的不被吸起，留在原下或随转动着的皮带，作为尾矿带出去而得以分离。钛铁矿是能被磁铁吸引而本身不能吸铁，可磁化又可去磁的顺磁性矿物，其磁性属中性和弱磁性。矿物的磁性由强到弱变化的顺序是：磁铁矿＞钛铁矿＞赤铁矿＞石榴石＞黑云母＞独居石。而锆英石和金红石为非磁性矿物。将粗矿通过单盘式或三盘式的干式磁选机，弱磁性的石榴石、独居石和非磁性的锆英石、金红石和脉石等就通过皮带分离出去。从钛铁矿选矿的实例得知，经几次磁选的钛铁矿砂其矿物组成仍十分复杂，仍含有较多的非钛矿物。磁场的强度、电流大小和温度高低对磁选的效果影响较大。此法对钛铁矿的选矿用得很多，为了保证矿的纯度，尽可能地除去非钛矿物，以利于生产的顺利进行。常常是将购进来的杂矿，在雷蒙磨磨矿前，先经一次磁选再进行粉碎。    5.电 选 电选也属于钛铁矿的精选，在采用其他方法达平到分选要求时而使用。采用这种静电选，一般能得到较好的效果。电选是根据矿物在高压电场内电性的不同，而将不同矿物进行选分的一种分法。利用两种矿物的整流性不同，或它们的分选电位差值 超过3800V时，用静电选矿机选分。常用的有静电进矿机和电晕选矿机等。北海选矿厂精选工艺流程如下图所示。