Minerálne vlastnosti a minerálna štruktúra
Medzi minerály obsahujúce titán patria najmä ilmenit, rutil, anatas, brookit, perovskit, sfén, titanomagnetit atď., medzi ktorými sú ilmenit a rutil hlavnými minerálmi na tavenie titánu.
Molekulárny vzorec ilmenitu je FeTiO3, teoreticky obsahuje 52,66 % TiO2 a 47,34 % FeO. Je to oceľovosivá až čierna ruda s Mohsovou tvrdosťou 5 – 6, hustotou 4,72 g/cm3, stredným magnetizmom, dobrým vodičom a normálnym typom. Kvalitatívna identita je zmiešaná s horčíkom a mangánom alebo obsahuje jemné šupinovité inklúzie hematitu.
Molekulárny vzorec rutilu je TiO2, ktorý obsahuje 60 % Ti a 40 % O. Je to hnedočervený minerál, často obsahujúci zmes železa, nióbu, chrómu, tantalu, cínu atď., s Mohsovou tvrdosťou 6 a hustotou 4,2 až 4,3 g/cm3. Má magnetizmus, dobrú vodivosť, tmavohnedú farbu pri vysokom obsahu železa, rutil sa vyrába hlavne v ryžových náleziskách.
Oblasti použitia a technické indikátory
Rutil a ilmenit sú hlavnými surovinami na tavenie kovového titánu, výrobu oxidu titaničitého, zváracích tyčí a zváracích tavidiel.
Tabuľka 1. Hlavné využitie rutilu a ilmenitu
Tabuľka 2. Štandard kvality titánového koncentrátu
Tabuľka 3. Normy kvality prírodného rutilu
Technológia spracovania
Ilmenit a rutil sú zvyčajne sprevádzané rôznymi ďalšími minerálmi, ako je magnetit, hematit, kremeň, živec, amfibol, olivín, granát, chromit, apatit, sľuda, pyroxén. Kamene atď. sa zvyčajne vyberajú gravitačnou separáciou, magnetickou separáciou, elektrickou separáciou a flotáciou.
Gravitačné obohatenie
Táto metóda sa vo všeobecnosti používa na hrubú separáciu ryžovín obsahujúcich titán alebo drvených primárnych rúd obsahujúcich titán. Hustota minerálov obsahujúcich titán je vo všeobecnosti väčšia ako 4 g/cm3. Preto je možné väčšinu hlušín s hustotou menšou ako 3 g/cm3 odstrániť gravitačnou separáciou. Odstraňovanie minerálov. Medzi zariadenia na gravitačnú separáciu patrí prípravok, špirálový koncentrátor, trepačka, žľab atď.
Magnetická separácia
Metóda magnetickej separácie sa široko používa pri výbere minerálov obsahujúcich titán. Na oddelenie magnetitu môžeme použiť slabú magnetickú separáciu a potom silnú magnetickú separáciu na oddelenie stredne magnetického ilmenitu. Napríklad koncentrát obsahuje viac oxidu železa alebo kremičitanu železa, aby sa odstránili nečistoty s malou špecifickou hmotnosťou, by sa mala použiť gravitačná separačná metóda. V priemysle sa používa suchá aj mokrá magnetická separácia. Zariadenia na magnetickú separáciu zahŕňajú najmä valcový magnetický separátor, doskový magnetický separátor, vertikálny prstencový magnetický separátor s vysokým gradientom atď.
Bubnový magnetický separátor
Vysokointenzívny magnetický doskový magnetický separátor
Elektrostatické obohacovanie
Na selekciu využíva hlavne rozdiel vo vodivosti medzi rôznymi minerálmi v hrubom koncentráte obsahujúcom titán, napríklad na separáciu rutilu, zirkónu a monazitu. Používané elektrické separátory sú valcového, doskového, sitového a podobne.
Flotácia
Používa sa hlavne na oddeľovanie jemnozrnnej rudy obsahujúcej titán. Medzi bežne používané flotačné činidlá patrí kyselina sírová, talový olej, kyselina olejová, motorová nafta a emulgátory. Metódy obohacovania zahŕňajú pozitívnu flotáciu titánu a reverznú flotáciu hlušinových minerálov.
Spoločné obohatenie
V prípade placeritu s väčším počtom asociovaných minerálov sa rozdiel v špecifickej magnetickej susceptibilite, hustote, vodivosti a floatácii medzi minerálmi môže použiť na oddelenie minerálov kombinovaným procesom „magnetický, ťažký, elektrický a float“. Napríklad pobrežný aluviálny piesok obsahuje minerály ako magnetit, ilmenit, rutil, zirkónový piesok, monazit, morský piesok atď. Najprv sa magnetit oddelí slabým magnetickým poľom a potom sa ilmenit oddelí vertikálnym prstencom so strednou intenzitou poľa. Vertikálny prstenec s vysokou intenzitou poľa odstraňuje ostatné minerály obsahujúce železo a potom sa menšia špecifická hmotnosť oddelí gravitačnou separačnou metódou. V prípade morského piesku sú ťažkými minerálmi rutil a zirkónový piesok. Rutil s lepšou vodivosťou sa môže vybrať elektrickou separáciou, aby sa dokončilo účinné oddelenie tohto druhu minerálu.
Vertikálny kruhový magnetický separátor s vysokým gradientom
Prípad zvýhodnenia
V aluviálnych ryžoviskách v Indonézii sa nachádza magnetit, titanomagnetit, ilmenit, rutil, zirkónový piesok, morský piesok a malé množstvo minerálov obsahujúcich železo.，Medzi nimi sú hlavnými cieľovými minerálmi ilmenit, rutil a zirkónový piesok a nečistotami sú titanomagnetit, oxid železa, kremičitan železa a morský piesok. Minerály sa oddeľujú a klasifikujú fyzikálnymi metódami, ako je magnetická separácia a gravitačná separácia. Všetky koncentrované produkty. Medzi nimi sú hlavnými cieľovými minerálmi ilmenit, rutil a zirkón, nečistotami ilmenit, oxid železa, kremičitan železa a morský piesok. Magnetickou separáciou, gravitačnou separáciou a inými fyzikálnymi metódami sa minerály oddeľujú a vyberajú sa kvalifikované koncentrované produkty.
Veľkosť častíc aluviálneho piesku je jednotná a všeobecná veľkosť častíc je 0,03 ~ 0,85 mm. Kvalifikované koncentrované produkty, ako je ilmenit, rutil a zirkónový piesok, sa oddeľujú kombinovaným procesom obohacovania slabou magnetickou separáciou + strednou magnetickou separáciou + vysokou magnetickou separáciou + gravitačnou separáciou.
- Index obohatenia je uvedený v tabuľke 4.
Obr. 1. Kombinovaný proces obohacovania aluviálnej piesočnatej rudy
Tabuľka 4. Indexy testu spoločného zhodnotenia
Použitím rozdielu v špecifickej magnetickej susceptibilite a hustote medzi minerálmi, kombinovaným procesom slabomagnetickej + silnomagnetickej + gravitačnej separácie, boli vybrané ilmenitové koncentráty s výťažkom 25,37 %, obsahom TiO2 46,39 % a mierou výťažnosti 60,83 %. Rutilový koncentrát s výťažkom 8,52 %, obsahom TiO2 66,15 % a mierou výťažnosti 29,15 %; Zirkónový ryžový koncentrát s výťažkom 40,15 %, obsahom ZrO2 58,06 % a mierou výťažnosti 89,41 %. Železný koncentrát obsahuje viac titanomagnetitu, takže nie je možné vybrať kvalifikované produkty železného koncentrátu.
Čas uverejnenia: 20. marca 2021