Minerale eigenschappen en minerale structuur
Titaanhoudende mineralen omvatten hoofdzakelijk ilmeniet, rutiel, anataas, brookiet, perovskiet, sfene, titanomagnetiet, enz., waarbij ilmeniet en rutiel de belangrijkste mineralen zijn voor de winning van titaan.
De moleculaire formule van ilmeniet is FeTiO3, theoretisch bestaande uit 52,66% TiO2 en 47,34% FeO. Het is een staalgrijs tot zwart erts met een Mohs-hardheid van 5-6, een dichtheid van 4,72 g/cm³, een gemiddeld magnetisme, een goede geleider en een normaal type. De kwalitatieve samenstelling is gemengd met magnesium en mangaan, of bevat fijne schilferige hematietinsluitingen.
De moleculaire formule van rutiel is TiO2, met 60% Ti en 40% O. Het is een bruinrood mineraal, vaak met een mengsel van ijzer, niobium, chroom, tantaal, tin, enz., met een Mohs-hardheid van 6 en een dichtheid van 4,2-4,3 g/cm³. Rutiel is magnetisch, heeft een goede geleidbaarheid en is donkerbruin bij een hoog ijzergehalte. Het wordt voornamelijk in placer-afzettingen gevormd.
Toepassingsgebieden en technische indicatoren
Rutiel en ilmeniet zijn de belangrijkste grondstoffen voor het smelten van metallisch titanium, de productie van titaniumdioxide, lasstaven en lasvloeimiddelen.
Tabel 1. Belangrijkste toepassingen van rutiel en ilmeniet
Tabel 2. Kwaliteitsnorm voor titaniumconcentraat
Tabel 3. Kwaliteitsnormen van natuurlijk rutiel
Verwerkingstechnologie
Ilmeniet- en rutielerts worden meestal vergezeld door een verscheidenheid aan andere mineralen, zoals magnetiet, hematiet, kwarts, veldspaat, amfibool, olivijn, granaat, chromiet, apatiet, mica, pyroxeen, enz. Deze mineralen worden over het algemeen gescheiden door middel van zwaartekrachtscheiding, magnetische scheiding, elektrische scheiding en flotatie.
Zwaartekrachtverrijking
Deze methode wordt over het algemeen gebruikt voor de grove scheiding van titaniumhoudend placer-erts of gemalen titaniumhoudend primair erts. De dichtheid van titaniumhoudende mineralen is doorgaans groter dan 4 g/cm³. Daarom kan het grootste deel van het ganggesteente met een dichtheid van minder dan 3 g/cm³ worden verwijderd door middel van zwaartekrachtscheiding. Apparatuur voor zwaartekrachtscheiding omvat onder andere een jig, spiraalconcentrator, schudder en glijgoot.
Magnetische scheiding
De magnetische scheidingsmethode wordt veel gebruikt bij de selectie van titaniumhoudende mineralen. We kunnen zwakke magnetische scheiding gebruiken om magnetiet te scheiden en vervolgens sterke magnetische scheiding om middelmagnetisch ilmeniet te scheiden. Als het concentraat bijvoorbeeld meer ijzeroxide of ijzersilicaat bevat, moet de zwaartekrachtscheidingsmethode worden gebruikt om onzuiverheden met een lage soortelijke massa te verwijderen. In de industrie worden zowel droge als natte magnetische scheidingsmethoden gebruikt. Magnetische scheidingsapparatuur omvat hoofdzakelijk cilindrische magnetische scheiders, plaatmagnetische scheiders, verticale ringmagnetische scheiders met hoge gradiënt, enzovoort.
Trommel magnetische scheider
Magnetische scheider met hoge intensiteit en magneetplaat
Elektrostatische ertsbewerking
Het maakt voornamelijk gebruik van het verschil in geleidbaarheid tussen verschillende mineralen in het titaniumhoudende grove concentraat voor de selectie, zoals de scheiding van rutiel, zirkoon en monaziet. De gebruikte elektrische scheiders zijn onder andere rolscheiders, plaatscheiders en zeefplaatscheiders.
Flotatie
Het wordt voornamelijk gebruikt voor het scheiden van fijnkorrelig titaniumhoudend erts. Veelgebruikte flotatiereagentia zijn onder andere zwavelzuur, tallolie, oliezuur, dieselolie en emulgatoren. De verwerkingsmethoden omvatten positieve flotatie van titanium en omgekeerde flotatie van ganggesteente.
Gezamenlijke begunstigde
Bij placeriet met meer geassocieerde mineralen kan het verschil in specifieke magnetische susceptibiliteit, dichtheid, geleidbaarheid en drijfvermogen tussen de mineralen worden gebruikt om de mineralen te scheiden door middel van een gecombineerd proces van "magnetische, zware, elektrische en drijfscheiding". Bijvoorbeeld, alluviaal kustzand bevat mineralen zoals magnetiet, ilmeniet, rutiel, zirkoonzand, monaziet, zeezand, enz. Eerst wordt het magnetiet gescheiden met een zwak magnetisch veld, en vervolgens wordt het ilmeniet gescheiden met een verticale ring met een gemiddelde veldsterkte. De verticale ring met een hoge veldsterkte verwijdert de overige ijzerhoudende mineralen, waarna de mineralen met een lagere soortelijke massa worden gescheiden door middel van zwaartekrachtscheiding. Bij zeezand zijn de zware mineralen rutiel en zirkoonzand. Het rutiel met een betere geleidbaarheid kan worden geselecteerd door middel van elektrische scheiding, om zo een effectieve scheiding van dit type mineraal te realiseren.
Verticale ring magnetische scheider met hoge gradiënt
zaak betreffende begunstiging
In alluviale afzettingen in Indonesië komen magnetiet, titanomagnetiet, ilmeniet, rutiel, zirkoonzand, zeezand en een kleine hoeveelheid ijzerhoudende mineralen voor.，Onder de mineralen bevinden zich ilmeniet, rutiel en zirkoonzand, terwijl titanomagnetiet, ijzeroxide, ijzersilicaat en zeezand als onzuiverheden voorkomen. De mineralen worden gescheiden en gekwalificeerd door middel van fysische methoden zoals magnetische scheiding en zwaartekrachtscheiding. Alle concentraatproducten worden geselecteerd.
De deeltjesgrootte van alluviaal zand is uniform, met een gemiddelde deeltjesgrootte van 0,03 tot 0,85 mm. De gekwalificeerde concentraatproducten, zoals ilmeniet, rutiel en zirkoonzand, worden gescheiden door een gecombineerd verwerkingsproces bestaande uit zwakke magnetische scheiding + middelsterke magnetische scheiding + sterke magnetische scheiding + zwaartekrachtscheiding.
- De verrijkingsindex wordt weergegeven in tabel 4.
Figuur 1. Gecombineerd verwerkingsproces voor alluviaal zanderts.
Tabel 4. Indexen van de gezamenlijke verrijkingstest
Door gebruik te maken van het verschil in specifieke magnetische susceptibiliteit en dichtheid tussen mineralen, en door een gecombineerd proces van zwakke magnetische + sterke magnetische + zwaartekrachtscheiding, werden ilmenietconcentraten geselecteerd met een opbrengst van 25,37%, een TiO2-gehalte van 46,39% en een terugwinningspercentage van 60,83%; rutielconcentraat met een opbrengst van 8,52%, een TiO2-gehalte van 66,15% en een terugwinningspercentage van 29,15%; en zirkoonplacerconcentraat met een opbrengst van 40,15%, een ZrO2-gehalte van 58,06% en een terugwinningspercentage van 89,41%. IJzerconcentraat bevat meer titanomagnetiet, waardoor er geen gekwalificeerde ijzerconcentraatproducten geselecteerd konden worden.
Geplaatst op: 20 maart 2021