Właściwości mineralne i budowa minerałów
Minerały zawierające tytan obejmują głównie ilmenit, rutyl, anataz, strumyk, perowskit, sfen, tytanomagnetyt itp., wśród których ilmenit i rutyl są głównymi minerałami do wytapiania tytanu.
Wzór cząsteczkowy ilmenitu to FeTiO3, teoretycznie zawierający 52,66% TiO2 i 47,34% FeO. Jest to ruda stalowo-szara do czarnej, o twardości w skali Mohsa 5-6, gęstości 4,72 g/cm3, średnim magnetyzmie, dobrym przewodniku i typie normalnym. Tożsamość jakościowa jest zmieszana z magnezem i manganem lub zawiera drobne łuszczące się wtrącenia hematytu.
Wzór cząsteczkowy rutylu to TiO2, zawierający 60% Ti i 40% O. Jest to brązowo-czerwony minerał, często zawierający mieszaninę żelaza, niobu, chromu, tantalu, cyny itp., o twardości w skali Mohsa wynoszącej 6, i gęstość 4,2 ~ 4,3 g/cm3. Magnetyzm, dobra przewodność, ciemnobrązowy przy dużej zawartości żelaza, rutyl produkowany jest głównie w podkładkach.
Obszary zastosowań i wskaźniki techniczne
Rutyl i ilmenit to główne surowce do wytapiania metalicznego tytanu, produkcji dwutlenku tytanu, prętów spawalniczych i topników spawalniczych.
Tabela 1. Główne zastosowania rutylu i ilmenitu
Tabela 2. Norma jakości koncentratu tytanu
Tabela 3. Standardy jakości naturalnego rutylu
Technologia przetwarzania
Zwykle ilmenitowi i rutylowi towarzyszą różne inne minerały, takie jak magnetyt, hematyt, kwarc, skaleń, amfibol, oliwin, granat, chromit, apatyt, mika, piroksen. Kamienie itp. są zazwyczaj wybierane poprzez separację grawitacyjną, magnetyczną separacja, separacja elektryczna i flotacja.
Wzmocnienie grawitacyjne
Metodę tę powszechnie stosuje się do zgrubnego oddzielania podkładu zawierającego tytan lub pokruszonej rudy pierwotnej zawierającej tytan. Gęstość minerałów zawierających tytan jest na ogół większa niż 4 g/cm3. Dlatego większość skał płonnych o gęstości mniejszej niż 3 g/cm3 można usunąć metodą separacji grawitacyjnej. Usuwanie minerałów. Sprzęt do separacji grawitacyjnej obejmuje przyrząd, koncentrator spiralny, wytrząsarkę, rynnę itp.
Separacja magnetyczna
Metoda separacji magnetycznej jest szeroko stosowana przy selekcji minerałów zawierających tytan. Możemy zastosować słabą separację magnetyczną do oddzielenia magnetytu, a następnie zastosować silną separację magnetyczną do oddzielenia ilmenitu średniomagnetycznego. Np. koncentrat zawiera więcej tlenku żelaza lub W przypadku krzemianu żelaza należy zastosować metodę separacji grawitacyjnej w celu usunięcia zanieczyszczeń o małym ciężarze właściwym. W przemyśle stosuje się separację magnetyczną na sucho i na mokro. Urządzenia do separacji magnetycznej obejmują głównie cylindryczny separator magnetyczny, płytowy separator magnetyczny, separator magnetyczny o wysokim gradiencie z pierścieniem pionowym itp.
Separator magnetyczny bębnowy
Separator magnetyczny z płytą magnetyczną o dużej intensywności
Wzbogacanie elektrostatyczne
Wykorzystuje głównie różnicę w przewodności między różnymi minerałami w grubym koncentracie zawierającym tytan do selekcji, na przykład do oddzielania rutylu, cyrkonu i monacytu. Stosowane separatory elektryczne to: rolkowy, płytowy, sitowy i tak dalej.
Flotacja
Stosowany jest głównie do oddzielania drobnoziarnistej rudy zawierającej tytan. Powszechnie stosowane odczynniki flotacyjne obejmują kwas siarkowy, olej talowy, kwas oleinowy, olej napędowy i emulgatory. Metody wzbogacania obejmują flotację dodatnią tytanu i flotację odwróconą minerałów skał płonnych.
Wspólne dobrodziejstwo
W przypadku placerytu z większą liczbą powiązanych minerałów różnicę w specyficznej podatności magnetycznej, gęstości, przewodności i pływalności między minerałami można wykorzystać do oddzielenia minerałów w połączonym procesie „magnetycznym, ciężkim, elektrycznym i unoszącym się na wodzie”. Na przykład przybrzeżne piasek aluwialny zawiera minerały takie jak magnetyt, ilmenit, rutyl, piasek cyrkonowy, monacyt, piasek morski itp. Najpierw magnetyt oddziela się słabym polem magnetycznym, a następnie ilmenit oddziela się pionowym pierścieniem o średnim natężeniu pola. Pionowy pierścień odpadów z pierścienia pionowego o dużym natężeniu pola usuwa inne minerały zawierające żelazo, a następnie mniejszy ciężar właściwy oddziela się metodą separacji grawitacyjnej. W przypadku piasku morskiego ciężkimi minerałami są piasek rutylowy i cyrkonowy. Rutyl o lepszej przewodności można wybrać poprzez separację elektryczną, aby zakończyć skuteczną separację tego rodzaju minerału.
Separator magnetyczny o wysokim gradiencie z pierścieniem pionowym
Sprawa beneficjowania
W osadach aluwialnych Indonezji występują magnetyt, tytanomagnetyt, ilmenit, rutyl, piasek cyrkonowy, piasek morski i niewielka ilość minerałów zawierających żelazo，Wśród nich głównymi minerałami docelowymi są ilmenit, rutyl i piasek cyrkonowy, a zanieczyszczeniami są tytanomagnetyt, tlenek żelaza, krzemian żelaza i piasek morski. Minerały oddziela się i kwalifikuje metodami fizycznymi, takimi jak separacja magnetyczna i separacja grawitacyjna. Wszystkie produkty w postaci koncentratów. Wśród nich głównymi minerałami docelowymi są ilmenit, rutyl, cyrkon, a ilmenit, tlenek żelaza, krzemian żelaza, piasek morski jako zanieczyszczenia. Dzięki separacji magnetycznej, separacji grawitacyjnej i innym metodom fizycznym minerały są oddzielane, a kwalifikowane produkty w postaci koncentratów są oddzielane wybrany.
Wielkość cząstek piasku aluwialnego jest jednolita, a ogólna wielkość cząstek wynosi 0,03 ~ 0,85 mm. Kwalifikujące się produkty w postaci koncentratów, takie jak ilmenit, rutyl i piasek cyrkonowy, są oddzielane w połączonym procesie wzbogacania obejmującym słabą separację magnetyczną + średnią separację magnetyczną + wysoką separację magnetyczną + separację grawitacyjną.
- Wskaźnik wzbogacenia przedstawiono w tabeli 4.
Rys. 1. Łączony proces wzbogacania rudy piasku aluwialnego
Tabela 4. Wskaźniki testu wspólnego wzbogacania
Wykorzystując różnicę w właściwej podatności magnetycznej i gęstości minerałów, w wyniku połączonego procesu separacji słabego magnetyzmu, silnego magnetyzmu i grawitacji, otrzymano koncentraty ilmenitu z wydajnością 25,37%, zawartością TiO2 na poziomie 46,39% i stopniem odzysku na poziomie 60,83%. wybrany koncentrat rutylowy z wydajnością 8,52%, gatunkiem TiO2 66,15% i uzyskiem 29,15%;Koncentrat wypełniacza cyrkonowego z wydajnością 40,15%, stopniem ZrO2 58,06% i stopniem odzysku 89,41%.Koncentrat żelaza zawiera więcej tytanomagnetyt, dlatego nie można wybrać kwalifikujących się produktów w postaci koncentratu żelaza.
Czas publikacji: 20 marca 2021 r