金红石是重要的含钛矿物,是制造钛和钛合金的重要原材料。在我国,金红石砂矿占总资源量的14%,开发利用较多,而原生金红石矿虽然占到总资源量的86%,但是矿石品位低、嵌布粒度细、伴生矿物种类复杂,因此开发难度较大,目前开发利用情况并不乐观。金红石选矿技术包括重选、磁选、浮选、电选、酸浸和生物脱硅几种。
金红石常见伴生矿物包括榍石、绿柱石、黑云母和钛铁矿,从这几种脉石矿物和金红石自身的密度来看,差异并不大,因此,单一的重选法很难获得高品位、高回收率的钛精矿。
一般只利用重选技术抛去一部分低密度矿物或细泥,对金红石进行初步富集。常用的金红石重选设备包括螺旋溜槽和摇床。当金红石矿中矿泥含量较多时,可先溜槽后摇床联合分选,脱泥效果较好。
金红石属于非磁性矿物,常与金红石伴生的石榴石、榍石属于磁性矿物,角闪石和绿帘石则属于弱磁性矿物。对于这些脉石矿物,可采用弱磁-强磁选联合的流程进行分离。
可先采用弱磁滚筒磁选机进行分选,去除石榴石、榍石等强磁性矿物,再利用高梯度磁选机对弱磁性矿物进行分选,提前去除强磁性矿物也可以避免对高梯度磁选机的损坏。
金红石矿往往与其伴生的脉石矿物物理化学性质相似,因此重选、磁选都很难获得高品位、高回收率的金红石精矿。浮选对于处理这种矿物有着必然的优势,它是选别微细粒金红石矿的重要手段。
从其它矿物的尾矿中回收金红石,提高矿物综合回收率,也是金红石选矿的重要成果。可利用水杨羟肟酸作为捕收剂回收某铜钼矿尾矿中的金红石,经二次粗选一次扫选四次精选闭路流程,得到了TiO2 品位 64.59% 、回收率 77.25% 的金红石精矿。
原生金红石矿中的杂质还有硅酸盐和锆英石等矿物,这些都是非导体,而金红石本身是电的良导体,利用电阻率的较大差异,可以完成他们之间的分选。常用的电选设备有高压电选机和板式电选机等。
经常规方法选别后的金红石中,常常含有某些铁的弱磁性氧化物,例如Fe2O3等,此时可利用酸洗法去除杂质,提升精矿品位。酸洗技术一般不单独使用,而是用于某阶段精矿的去杂。还可用于浮选工艺前,可显著降低部分种类捕收剂的用量。
金红石精矿产品对TiO2的品位要求含量在80%以上,对于S、P等杂质的含量也有严格的要求,尽管可以利用酸洗技术来去除这些杂质,但酸洗危险性高且环境污染严重,而生物脱硅技术能够避免危险性和污染,成为替代酸洗的重要手段。
事实上,我国金红石矿具有贫、细、杂的特点,仅依靠一种选矿技术无法达到去除所有杂质的效果,也很难获得高品位、高回收率的金红石精矿。只有将上述几种技术联合起来,再能最终获得高品位精矿。
(1)青海某金红石矿,杂质主要有石榴子石和绿辉石,原矿TiO2品位1.30%,采用重选-磁选-浮选-酸洗的联合工艺,最终获得TiO2品位90.05%,回收率50%的精矿指标;
(2)河南某金红石矿,主要杂质为钛铁矿,原矿TiO2品位2.4%,采用重选-磁选-酸洗-浮选的联合工艺,获得TiO2 品位88.25%,回收率97.80%的精矿指标;
(3)陕西某金红石矿,原矿TiO2品位为3.31%,采用重选-浮选-酸洗的联合工艺,最终获得TiO2品位90.56%,回收率50.24%的精矿指标。
作为钛的重要原料,未来对于金红石的开发必将更加深入,目前浮选是应用比较广泛的一种方法,但是浮选药剂的性能还有待进一步完善。在制定选矿方案之前,建议您先对代表性矿样进行选矿试验,根据矿物组成成分和原矿品位,采取联合选矿技术,获得高品位精矿。如果您有选矿方面的需要,请联系鑫海,电话15311826765。
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