Propiedades minerais e estrutura mineral
Os minerais que conteñen titanio inclúen principalmente ilmenita, rutilo, anatasa, brookita, perovskita, esfena, titanomagnetita, etc., entre os cales a ilmenita e o rutilo son os principais minerais de fusión de titanio.
A fórmula molecular da ilmenita é FeTiO3, que teoricamente contén un 52,66 % de TiO2 e un 47,34 % de FeO. É un mineral de cor gris aceiro a negro, cunha dureza Mohs de 5-6, unha densidade de 4,72 g/cm3, magnetismo medio, bo condutor e tipo normal. A identidade cualitativa está mesturada con magnesio e manganeso, ou contén inclusións finas de hematita escamosa.
A fórmula molecular do rutilo é TiO2, que contén un 60 % de Ti e un 40 % de O. É un mineral de cor vermella parduzca, que adoita conter unha mestura de ferro, niobio, cromo, tántalo, estaño, etc., cunha dureza Mohs de 6 e unha densidade de 4,2~4,3 g/cm3. Magnetismo, boa condutividade, marrón escuro cando o contido de ferro é alto, o rutilo prodúcese principalmente en placeres.
Campos de aplicación e indicadores técnicos
O rutilo e a ilmenita son as principais materias primas para a fundición de titanio metálico, a fabricación de dióxido de titanio, varillas de soldadura e fluxos de soldadura.
Táboa 1. Principais usos do rutilo e da ilmenita
Táboa 2. Estándar de calidade do concentrado de titanio
Táboa 3. Estándares de calidade do rutilo natural
Tecnoloxía de procesamento
Normalmente, o mineral de ilmenita e rutilo van acompañados dunha variedade doutros minerais, como magnetita, hematita, cuarzo, feldespato, anfíbol, olivina, granate, cromita, apatita, mica, piroxeno. As pedras, etc., xeralmente selecciónanse por separación por gravidade, separación magnética, separación eléctrica e flotación.
Beneficiación por gravidade
Este método úsase xeralmente para a separación groseira de placer que contén titanio ou mineral primario que contén titanio triturado. A densidade dos minerais que conteñen titanio é xeralmente superior a 4 g/cm3. Polo tanto, a maioría das gangas cunha densidade inferior a 3 g/cm3 pódense eliminar mediante separación por gravidade. Eliminación de minerais. O equipo de separación por gravidade inclúe plantillas, concentradores en espiral, axitadores, canaletas, etc.
Separación magnética
O método de separación magnética úsase amplamente na selección de minerais que conteñen titanio. Podemos usar unha separación magnética débil para separar a magnetita e despois usar unha separación magnética forte para separar a ilmenita de magnetismo medio. Por exemplo, o concentrado contén máis óxido de ferro ou silicato de ferro, o método de separación por gravidade debe usarse para eliminar impurezas cunha gravidade específica pequena. Na industria, utilízase tanto a separación magnética seca como a húmida. Os equipos de separación magnética inclúen principalmente separadores magnéticos cilíndricos, separadores magnéticos de placas, separadores magnéticos de anel vertical de alto gradiente, etc.
Separador magnético de tambor
Separador magnético de placas magnéticas de alta intensidade
Beneficio electrostático
Emprega principalmente a diferenza de condutividade entre os diferentes minerais no concentrado groso que contén titanio para a selección, como a separación de rutilo, circón e monacita. Os separadores eléctricos empregados son de tipo rolo, de tipo placa, de tipo placa peneira, etc.
Flotación
Úsase principalmente para separar minerais que conteñen titanio de gran fino. Os reactivos de flotación que se usan habitualmente inclúen ácido sulfúrico, aceite de tallo, ácido oleico, gasóleo e emulsionantes. Os métodos de beneficio inclúen a flotación positiva de titanio e a flotación inversa de minerais de ganga.
Beneficiación conxunta
Para a placerita con máis minerais asociados, a diferenza na susceptibilidade magnética específica, densidade, condutividade e flotabilidade entre os minerais pódese usar para separalos mediante o proceso combinado de "magnético, pesado, eléctrico e flotación". Por exemplo, a area aluvial costeira contén minerais como magnetita, ilmenita, rutilo, area de circón, monacita, area mariña, etc. Primeiro, a magnetita sepárase mediante un campo magnético débil e, a continuación, a ilmenita sepárase mediante o anel vertical con forza de campo media. O anel vertical de alta forza de campo dos relaves do anel vertical elimina outros minerais que conteñen ferro e, a continuación, a menor gravidade específica sepárase mediante o método de separación por gravidade. Para a area mariña, os minerais pesados son o rutilo e a area de circón. O rutilo con mellor condutividade pódese seleccionar mediante separación eléctrica para completar a separación eficaz deste tipo de mineral.
Separador magnético de alto gradiente de anel vertical
Caso de beneficio
Hai magnetita, titanomagnetita, ilmenita, rutilo, area de circón, area mariña e unha pequena cantidade de minerais ferruxinos en aluviais de Indonesia.，Entre eles, a ilmenita, o rutilo e a area de circón son os principais minerais obxectivo, e a titanomagnetita, o óxido de ferro, o silicato de ferro e a area mariña son impurezas. Os minerais sepáranse e cualifícanse mediante métodos físicos como a separación magnética e a separación por gravidade. Todos os produtos concentrados. Entre eles, a ilmenita, o rutilo e o circón son os principais minerais obxectivo, a ilmenita, o óxido de ferro, o silicato de ferro e a area mariña como impurezas. Mediante separación magnética, separación por gravidade e outros métodos físicos, os minerais sepáranse e selecciónanse produtos concentrados cualificados.
O tamaño das partículas da area aluvial é uniforme e o tamaño xeral das partículas é de 0,03 a 0,85 mm. Os produtos concentrados cualificados, como a ilmenita, o rutilo e a area de circón, sepáranse mediante o proceso combinado de beneficio de separación magnética débil + separación magnética media + separación magnética alta + separación por gravidade.
- O índice de beneficiación móstrase na Táboa 4.
Fig. 1. Proceso combinado de probas de beneficiación de mineral de area aluvial
Táboa 4. Índices da proba de beneficio conxunto
Usando a diferenza na susceptibilidade magnética específica e na densidade entre os minerais, mediante o proceso combinado de separación magnética débil + magnética forte + gravidade, seleccionáronse concentrados de ilmenita cun rendemento do 25,37 %, unha calidade de TiO2 do 46,39 % e unha taxa de recuperación do 60,83 %. Concentrado de rutilo cun rendemento do 8,52 %, unha calidade de TiO2 do 66,15 % e unha recuperación do 29,15 %; concentrado de placer de circón cun rendemento do 40,15 %, unha calidade de ZrO2 do 58,06 % e unha taxa de recuperación do 89,41 %. O concentrado de ferro contén máis titanomagnetita, polo que non se poden seleccionar produtos de concentrado de ferro cualificados.
Data de publicación: 20 de marzo de 2021