Propietats minerals i estructura mineral
Els minerals que contenen titani inclouen principalment ilmenita, rútil, anatasa, brookita, perovskita, esfena, titanomagnetita, etc., entre els quals la ilmenita i el rútil són els principals minerals de fusió de titani.
La fórmula molecular de la ilmenita és FeTiO3, que teòricament conté un 52,66% de TiO2 i un 47,34% de FeO. És un mineral de color gris acer a negre, amb una duresa Mohs de 5-6, una densitat de 4,72 g/cm3, magnetisme mitjà, bon conductor i tipus normal. La identitat qualitativa es barreja amb magnesi i manganès, o conté inclusions fines d'hematites escamoses.
La fórmula molecular del rútil és TiO2, que conté un 60% de Ti i un 40% d'O. És un mineral de color vermell marró, que sovint conté una barreja de ferro, niobi, crom, tàntal, estany, etc., amb una duresa Mohs de 6 i una densitat de 4,2~4,3 g/cm3. Magnetisme, bona conductivitat, marró fosc quan el contingut de ferro és alt, el rútil es produeix principalment en placers.
Camps d'aplicació i indicadors tècnics
El rútil i la ilmenita són les principals matèries primeres per a la fosa de titani metàl·lic, la fabricació de diòxid de titani, varetes de soldadura i fluxos de soldadura.
Taula 1. Principals usos del rútil i la ilmenita
Taula 2. Estàndard de qualitat del concentrat de titani
Taula 3. Estàndards de qualitat del rútil natural
Tecnologia de processament
Normalment, la ilmenita i el rútil van acompanyats d'una varietat d'altres minerals, com ara magnetita, hematites, quars, feldespat, amfíbol, olivina, granat, cromita, apatita, mica, piroxè. Les pedres, etc., generalment es seleccionen per separació per gravetat, separació magnètica, separació elèctrica i flotació.
Beneficiació per gravetat
Aquest mètode s'utilitza generalment per a la separació aproximada de placer que conté titani o mineral primari que conté titani triturat. La densitat dels minerals que contenen titani és generalment superior a 4 g/cm3. Per tant, la majoria de les ganges amb una densitat inferior a 3 g/cm3 es poden eliminar mitjançant separació per gravetat. Eliminació de minerals. Els equips de separació per gravetat inclouen plantilles, concentradors en espiral, agitadors, canals, etc.
Separació magnètica
El mètode de separació magnètica s'utilitza àmpliament en la selecció de minerals que contenen titani. Podem utilitzar una separació magnètica feble per separar la magnetita i després utilitzar una separació magnètica forta per separar la ilmenita de magnetisme mitjà. Per exemple, si el concentrat conté més òxid de ferro o silicat de ferro, s'ha d'utilitzar el mètode de separació per gravetat per eliminar impureses amb una gravetat específica petita. A la indústria, s'utilitzen tant separacions magnètiques seques com humides. Els equips de separació magnètica inclouen principalment separadors magnètics cilíndrics, separadors magnètics de plaques, separadors magnètics d'alt gradient d'anell vertical, etc.
Separador magnètic de tambor
Separador magnètic de plaques magnètiques d'alta intensitat
Beneficiació electrostàtica
Principalment utilitza la diferència de conductivitat entre diferents minerals en el concentrat gruixut que conté titani per a la selecció, com ara la separació de rútil, zircó i monazita. Els separadors elèctrics utilitzats són de tipus corró, de tipus placa, de tipus placa de tamís, etc.
Flotació
S'utilitza principalment per separar minerals que contenen titani de gra fi. Els reactius de flotació que s'utilitzen habitualment inclouen àcid sulfúric, tall oil, àcid oleic, gasoil i emulsionants. Els mètodes de beneficiació inclouen la flotació positiva del titani i la flotació inversa dels minerals de ganga.
Beneficiació conjunta
Per a la placerita amb més minerals associats, la diferència en la susceptibilitat magnètica específica, la densitat, la conductivitat i la flotabilitat entre els minerals es pot utilitzar per separar els minerals mitjançant el procés combinat de "magnètic, pesat, elèctric i flotació". Per exemple, la sorra al·luvial costanera conté minerals com magnetita, ilmenita, rútil, sorra de zircó, monazita, sorra marina, etc. Primer, la magnetita se separa mitjançant un camp magnètic feble i després la ilmenita se separa mitjançant l'anell vertical amb una força de camp mitjana. L'anell vertical d'alta força de camp dels residus de l'anell vertical elimina altres minerals que contenen ferro i, a continuació, la gravetat específica més petita se separa mitjançant el mètode de separació per gravetat. Per a la sorra marina, els minerals pesats són el rútil i la sorra de zircó. El rútil amb millor conductivitat es pot seleccionar mitjançant separació elèctrica, per tal de completar la separació efectiva d'aquest tipus de mineral.
Separador magnètic d'alt gradient d'anell vertical
Cas de beneficiació
Hi ha magnetita, titanomagnetita, ilmenita, rútil, sorra de zircó, sorra marina i una petita quantitat de minerals que contenen ferro en els placers al·luvials d'Indonèsia.，Entre ells, la ilmenita, el rútil i la sorra de zircó són els principals minerals objectiu, i la titanomagnetita, l'òxid de ferro, el silicat de ferro i la sorra marina són impureses. Els minerals es separen i qualifiquen mitjançant mètodes físics com la separació magnètica i la separació per gravetat. Tots els productes concentrats. Entre ells, la ilmenita, el rútil i el zircó són els principals minerals objectiu, la ilmenita, l'òxid de ferro, el silicat de ferro i la sorra marina com a impureses. Mitjançant la separació magnètica, la separació per gravetat i altres mètodes físics, els minerals se separen i es seleccionen productes concentrats qualificats.
La mida de partícula de la sorra al·luvial és uniforme i la mida general de partícula és de 0,03 a 0,85 mm. Els productes concentrats qualificats com la ilmenita, el rútil i la sorra de zircó es separen mitjançant el procés combinat de beneficiació de separació magnètica feble + separació magnètica mitjana + separació magnètica alta + separació per gravetat.
- L'índex de beneficiació es mostra a la Taula 4.
Fig 1. Procés combinat de prova de beneficiació de mineral de sorra al·luvial
Taula 4. Índexs de la prova de benefici conjunt
Utilitzant la diferència en la susceptibilitat magnètica específica i la densitat entre minerals, mitjançant el procés combinat de separació magnètica feble + magnètica forta + per gravetat, es van seleccionar concentrats d'ilmenita amb un rendiment del 25,37%, un grau de TiO2 del 46,39% i una taxa de recuperació del 60,83%. Concentrat de rútil amb un rendiment del 8,52%, un grau de TiO2 del 66,15% i una recuperació del 29,15%; concentrat de placer de zircó amb un rendiment del 40,15%, un grau de ZrO2 del 58,06% i una taxa de recuperació del 89,41%. El concentrat de ferro conté més titanomagnetita, per la qual cosa no es poden seleccionar productes de concentrat de ferro qualificats.
Data de publicació: 20 de març de 2021