Proprietățile minerale și structura minerală
Mineralele care conțin titan includ în principal ilmenitul, rutilul, anataza, brookitul, perovskitul, sfenul, titanomagnetitul etc., dintre care ilmenitul și rutilul sunt principalele minerale de topire a titanului.
Formula moleculară a ilmenitului este FeTiO3, conținând teoretic 52,66% TiO2 și 47,34% FeO. Este un minereu de culoare gri-oțel până la negru, cu o duritate Mohs de 5-6, o densitate de 4,72g/cm3, magnetism mediu, bun conductor și tip normal. Identitatea calitativă este amestecată cu magneziu și mangan sau conține incluziuni fine de hematit solzoase.
Formula moleculară a rutilului este TiO2, conținând 60% Ti și 40% O. Este un mineral roșu-maroniu, care conține adesea un amestec de fier, niobiu, crom, tantal, staniu etc., cu o duritate Mohs de 6 și o densitate de 4,2~4,3 g/cm3. Magnetism, conductivitate bună, maro închis când conținutul de fier este ridicat, rutilul este produs în principal în placere.
Domenii de aplicare și indicatori tehnici
Rutilul și ilmenitul sunt principalele materii prime pentru topirea titanului metalic, fabricarea dioxidului de titan, a barelor de sudură și a fluxurilor de sudură.
Tabelul 1. Principalele utilizări ale rutilului și ilmenitului
Tabelul 2. Standardul de calitate al concentratului de titan
Tabelul 3. Standarde de calitate ale rutilului natural
Tehnologia de procesare
De obicei, minereurile de ilmenit și rutil sunt însoțite de o varietate de alte minerale, cum ar fi magnetit, hematit, cuarț, feldspat, amfibol, olivină, granat, cromit, apatit, mică, piroxen. Pietrele etc. sunt în general selectate prin separare gravitațională, separare magnetică, separare electrică și flotație.
Beneficierea gravitațională
Această metodă este utilizată în general pentru separarea grosieră a placerului care conține titan sau a minereului primar care conține titan zdrobit. Densitatea mineralelor care conțin titan este în general mai mare de 4g/cm3. Prin urmare, majoritatea gangelor cu o densitate mai mică de 3g/cm3 pot fi îndepărtate prin separare gravitațională. Îndepărtarea mineralelor. Echipamentele de separare gravitațională includ dispozitiv de fixare, concentrator spiralat, agitator, jgheab etc.
Separare magnetică
Metoda de separare magnetică este utilizată pe scară largă în selecția mineralelor care conțin titan. Putem folosi o separare magnetică slabă pentru a separa magnetita, iar apoi o separare magnetică puternică pentru a separa ilmenitul cu magnetism mediu. De exemplu, dacă concentratul conține mai mult oxid de fier sau silicat de fier, ar trebui utilizată metoda de separare gravitațională pentru a îndepărta impuritățile cu o greutate specifică mică. În industrie, se utilizează atât separarea magnetică uscată, cât și cea umedă. Echipamentele de separare magnetică includ în principal separatoare magnetice cilindrice, separatoare magnetice cu plăci, separatoare magnetice cu inel vertical cu gradient ridicat etc.
Separator magnetic cu tambur
Separator magnetic cu placă magnetică de mare intensitate
Beneficiere electrostatică
Folosește în principal diferența de conductivitate dintre diferite minerale din concentratul grosier care conține titan pentru selecție, cum ar fi separarea rutilului, zirconului și monazitului. Separatoarele electrice utilizate sunt de tip rolă, de tip placă, de tip placă cu sită și așa mai departe.
Flotație
Se utilizează în principal pentru separarea minereurilor cu granulație fină care conțin titan. Reactivii de flotație utilizați în mod obișnuit includ acidul sulfuric, uleiul de tal, acidul oleic, motorina și emulgatorii. Metodele de valorificare includ flotația pozitivă a titanului și flotația inversă a mineralelor de gangă.
Beneficiere comună
Pentru placeritul cu mai multe minerale asociate, diferența de susceptibilitate magnetică specifică, densitate, conductivitate și flotabilitate dintre minerale poate fi utilizată pentru a separa mineralele prin procesul combinat „magnetic, greu, electric și flotabilitate”. De exemplu, nisipul aluvial de coastă conține minerale precum magnetit, ilmenit, rutil, nisip de zirconiu, monazit, nisip marin etc. Mai întâi, magnetitul este separat printr-un câmp magnetic slab, iar apoi ilmenitul este separat prin inelul vertical cu intensitate medie a câmpului. Inelul vertical cu intensitate mare a câmpului sterilului inelar vertical îndepărtează alte minerale care conțin fier, iar apoi greutatea specifică mai mică este separată prin metoda separării gravitaționale. Pentru nisipul marin, mineralele grele sunt rutilul și nisipul de zirconiu. Rutilul cu o conductivitate mai bună poate fi selectat prin separare electrică, astfel încât să se completeze separarea eficientă a acestui tip de mineral.
Separator magnetic vertical cu inel de gradient ridicat
Caz de beneficiere
Există magnetit, titanomagnetit, ilmenit, rutil, nisip de zircon, nisip marin și o cantitate mică de minerale care conțin fier în aluviile de ape din Indonezia.，Printre acestea, ilmenitul, rutilul și nisipul de zirconiu sunt principalele minerale țintă, iar titanomagnetitul, oxidul de fier, silicatul de fier și nisipul marin sunt impurități. Mineralele sunt separate și calificate prin metode fizice, cum ar fi separarea magnetică și separarea gravitațională. Toate sunt produse concentrate. Printre acestea, ilmenitul, rutilul, zirconul sunt principalele minerale țintă, ilmenitul, oxidul de fier, silicatul de fier și nisipul marin sunt impurități. Prin separare magnetică, separare gravitațională și alte metode fizice, mineralele sunt separate și sunt selectate produse concentrate calificate.
Dimensiunea particulelor nisipului aluvial este uniformă, iar dimensiunea generală a particulelor este de 0,03 ~ 0,85 mm. Produsele concentrate calificate, cum ar fi ilmenitul, rutilul și nisipul de zircon, sunt separate prin procesul combinat de separare magnetică slabă + separare magnetică medie + separare magnetică înaltă + separare gravitațională.
- Indicele de beneficiere este prezentat în Tabelul 4.
Fig. 1. Procesul combinat de testare a beneficierii minereului de nisip aluvial
Tabelul 4. Indicii testului de beneficiere comună
Folosind diferența de susceptibilitate magnetică specifică și densitate dintre minerale, prin procesul combinat de separare magnetică slabă + magnetică puternică + gravitațională, au fost selectate concentrate de ilmenit cu un randament de 25,37%, un grad de TiO2 de 46,39% și o rată de recuperare de 60,83%. Concentrat de rutil cu un randament de 8,52%, un grad de TiO2 de 66,15% și o recuperare de 29,15%; concentrat de zirconiu placer cu un randament de 40,15%, un grad de ZrO2 de 58,06% și o rată de recuperare de 89,41%. Concentratul de fier conține mai mult titanomagnetit, prin urmare nu pot fi selectate produse de concentrat de fier calificate.
Data publicării: 20 martie 2021