鈦廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、現(xiàn)代國防及日常生活中，其原料的生產(chǎn)得到了相當(dāng)?shù)闹匾�。鈦鐵礦作為鈦資源的主要來源，是生產(chǎn)海綿鈦、制取鈦白粉的主要原料，也是生產(chǎn)鈦鐵和電焊條不可缺少的原料。具有工業(yè)價值的鈦礦床可概括為巖漿鈦鐵礦床（脈礦）及鈦砂礦床兩大類。海濱砂礦是最具工業(yè)價值的鈦砂礦床。世界上30%的鈦鐵礦都來自于濱海砂礦，海濱砂礦廣泛分布于沿海國家的濱海地帶和大陸架。
莫桑比克某海濱砂礦礦床資源儲量較大，礦石中可利用的鈦鐵礦礦物含量較高，鈦鐵礦普遍存在赤鐵礦化蝕變。本文以莫桑比克某海濱砂礦蝕變鈦鐵礦為研究對象，采用干式和濕式中磁選及重選聯(lián)合工藝對其進(jìn)行選礦綜合回收。
1 原礦性質(zhì)
原礦化學(xué)多元素成分分析結(jié)果見表1，原礦鈦化學(xué)物相分析結(jié)果見表2。
由表1和表2可知，原礦中主要成分為Ti02,FeO,Fe2O3,ZrO2和SiO2等。原礦含TiO2為35.80%。鈦礦物主要以鈦鐵礦形式存在，其次分布在金紅石和硅酸鹽中。
原礦為黑色參雜部分不同淺色顆粒的砂樣，粒度較均勻，—般在0.04-0.2哪之間，少量粗粒者可達(dá)0.3mm以上。經(jīng)鏡下鑒定、X射線衍射分析和掃描電鏡分析綜合研究表明，原礦的主要礦物為鈦鐵礦，其次是鋯石和赤鐵礦，其他礦物含量雖少但種類較多，包括獨(dú)居石、磁鐵礦、假象赤鐵礦、石英、石榴石、角閃石、電氣石、硅線石、云母等，原礦主要礦物及含量見表3。
2 選礦方案確定
由工藝礦物學(xué)可知，鈦礦物主要以鈦鐵礦形式存在。鈦鐵礦形態(tài)主要為次棱角粒狀，部分為渾圓粒狀、不規(guī)則粒狀。部分礦物赤鐵礦化蝕變明顯，蝕變較弱者為鈦鐵礦中分布的細(xì)小乳滴狀、條紋狀赤鐵礦，蝕變強(qiáng)烈者表現(xiàn)為鈦鐵礦在赤鐵礦中呈殘余狀出現(xiàn)，直至完全氧化蝕變?yōu)槌噼F礦。鏡下觀察，產(chǎn)生不同程度赤鐵礦化的鈦鐵礦約占半數(shù)左右�？傮w上鈦鐵礦是以單體或與赤鐵礦交代顆粒產(chǎn)出。
海濱砂礦的典型特點(diǎn)是礦物種類多，單體解離度高，顆粒均勻且含泥少，不需破碎篩分工序。莫桑比克某海濱砂礦中主要回收的有用礦物為鈦鐵礦、獨(dú)居石、金紅石和鋯石等，脈石礦物以石英居多。根據(jù)莫桑比克某海濱砂礦的原礦性質(zhì)，確定選礦原則流程為濕式弱、中磁選·螺旋溜槽．搖床重選-干燥一千式中磁選·鼓簡電選，干式強(qiáng)磁選·篩板電選一弧板電選等。由于鈦礦物主要以鈦鐵礦為主，鈦礦物單體解離度高，優(yōu)先考慮磁選方法對鈦鐵礦進(jìn)行回收，并采用濕式和干式中磁選及重選聯(lián)合流程，試驗(yàn)原則流程見圖1。
3 試驗(yàn)研究
3.1 濕式中磁選試驗(yàn)
選用GTG400永磁筒式濕式中強(qiáng)磁磁選機(jī)進(jìn)行濕式中磁選試驗(yàn)，輥筒轉(zhuǎn)速15 r/min，中磁選粗選條件試驗(yàn)結(jié)果見表4。
由表4可知：①隨著場強(qiáng)從0.40 T提高到0.80T．鈦鐵礦精礦TiO2品位由46.73%降為44.04%，回收率由40.24%提高至84.72%。鈦鐵礦精礦中ZrO2品位都低于0.5%；②中磁選條件試驗(yàn)表明，粗選場強(qiáng)0.5 T時精礦品位較好，可得到產(chǎn)率32.78%、Ti02品位46.74%、回收率42.16%鈦鐵礦精礦；③由工藝學(xué)研究可知，鈦鐵礦品位未達(dá)到47%以上是由于鈦鐵礦蝕變成的赤鐵礦與鈦鐵礦以不同含量比例緊密交代產(chǎn)出，造成鈦鐵礦普遍含Ti02低。
由鈦化學(xué)物相分析知，鈦主要以鈦鐵礦形式存在，而粗選(0.5 T)得到的鈦鐵礦精礦TiO2回收率僅42.16%．因此有必要進(jìn)行掃選試驗(yàn)。在保證粗選鈦鐵礦精礦品位前提下，掃選選出鈦鐵礦次精礦，保證TiO2回收率，同時減輕后續(xù)干選系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。中磁選一粗一掃試驗(yàn)結(jié)果見表5。
由表5可知：經(jīng)一粗一掃濕式中磁選，得到產(chǎn)率31.94%、含TiO2 46.23%、回收率為41.31%的鈦鐵礦精礦產(chǎn)品。中磁選尾礦（非磁性礦物）進(jìn)人后續(xù)的重選流程。
3.2 重選試驗(yàn)
重選試驗(yàn)包括螺旋溜槽試驗(yàn)和搖床試驗(yàn)。螺旋溜槽是處理海濱砂礦的有效重選設(shè)備，它具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行費(fèi)用低、處理能力大等優(yōu)點(diǎn)。螺旋溜槽重選有利于進(jìn)一步除去石英、石榴石、角閃石、電氣石等脈石礦物，同時具有擦洗除泥作用，以利于改善礦物表面性能。螺旋溜槽試驗(yàn)選用1200 1.2x3.5尼龍螺旋溜槽。搖床重選是鋯英石生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，其作用為盡可能除去石英、石榴石、角閃石、電氣石、硅線石、綠簾石、云母等脈石礦物。搖床具有富集比高、選別效率高等優(yōu)點(diǎn)，其主要缺點(diǎn)是單位面積處理能力低，占地面積大。采用XCY-73型2100 mmxl050 mm細(xì)砂搖床，沖程10-30 mm，沖次245-450次／分，重選試驗(yàn)流程見圖2，結(jié)果見表6。
從表6可知：磁選尾礦經(jīng)螺旋流槽．搖床重選，可獲得產(chǎn)率12.80%、含Tio2 14.93%、舍Zro2 30.15%、Tio2和Zro2回收率分別為5.359%和54.879%的精礦，有效拋除了石英、石榴石、角閃石、電氣石、硅線石、綠簾石、云母等脈石礦物。
3.3 干式中磁選試驗(yàn)
由工藝礦物學(xué)可知，鈦礦物主要以鈦鐵礦形式存在，而濕式中磁選只選出回收率為78.23%的Tio2，仍有近12%左右的Tio2未回收。海濱砂礦電選精選的鋯英石精礦要求Ti02含量至少降至0.5%以下，所以在搖床重選后、電選之前，有必要采用干式中磁選工藝分選出盡量多的鈦鐵礦。
3.3.1 搖床精礦干式中磁選試驗(yàn)
搖床精礦含Tio2 14.93%．還含有一定量的鈦鐵礦。選用GTC400干式永磁筒式中強(qiáng)磁磁選機(jī)對搖床精礦進(jìn)行干式磁選，輥筒轉(zhuǎn)速26 r/min．磁場強(qiáng)度0.4 T，試驗(yàn)結(jié)果見表7。
由表7可知，搖床精礦經(jīng)中磁選得到產(chǎn)率3.28%、含Ti02 43.37%、回收率為3.99%的鈦鐵礦粗精礦，鈦鐵礦中含Zr02 0.23%。非磁性礦物產(chǎn)率9.52%、古Zr02 40.45%、舍Ti02 5.11%、Zroz回收率為54.76%。
3.3.2 搖床中礦干式中磁選試驗(yàn)
搖床中礦含Tio2 29.86%，干燥后同樣先進(jìn)行永磁中磁選試驗(yàn)，分離出中等磁性的鈦鐵礦，再進(jìn)行锫英石的提純。選用GTG400永磁筒式中強(qiáng)磁磁選機(jī)，輥簡轉(zhuǎn)速26r/min，磁場強(qiáng)度0.4 T，結(jié)果見表8。
由表8可知，干式中磁選獲得產(chǎn)率5.92%、含T02 44.64%、回收率為7.40%鈦鐵礦粗精礦，粗精礦含2r02 0.22%；磁選非磁性礦物產(chǎn)率9.18%、含Ti02 Zr02分別為20.30%和31.62%．Ti02和Zr02回收率分別為5.22%和41.29%。
3.4 試驗(yàn)小結(jié)
對于式和濕式磁選鈦鐵礦產(chǎn)品進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表9。
由表9可知，得到的鈦鐵礦精礦1產(chǎn)率31.94%，含T102 46.23%．回收率為41.31qo；鈦鐵礦次精礦Ⅱ累計(jì)產(chǎn)率為38.73%，含Ti0,44.57%．回收率為48.30%。鈦鐵礦精礦Ti02綜合回收率達(dá)到89. 61%。
4 結(jié) 論
1)對莫桑比克某海濱砂礦進(jìn)行了試驗(yàn)研究。工藝礦物學(xué)研究表明，原礦含Ti02 35.80%。鈦礦物主要以鈦鐵礦形式存在，其次分布在金紅石和硅酸鹽中。主要回收的有用礦物為鈦鐵礦、獨(dú)居石、金紅石和锫石等。脈石礦物以石英居多。采用濕式磁選·重選·干式磁選，可獲得鈦鐵礦精礦產(chǎn)率31.94%、舍Tio2 46.23%、回收率為41.31%，鈦鐵礦次精礦Ⅱ累計(jì)產(chǎn)率為38.73%、含Ti02 44.57%、回收率為48. 30%的試驗(yàn)指標(biāo)。鈦鐵礦精礦Ti02,綜合回收率達(dá)到89.61%，該研究為此類鈦鐵礦的開發(fā)和利用提供了依據(jù)。
2)鈦鐵礦品位達(dá)不到47%是因?yàn)殁佽F礦蝕變成赤鐵礦。蝕變結(jié)果一是使得鈦鐵礦本身含鈦較低，二是產(chǎn)生鈦鐵礦和赤鐵礦的復(fù)合顆粒，三是造成蝕變產(chǎn)生的赤鐵礦中含有較高的Ti02。這種現(xiàn)象影響了鈦精礦的品位和回收率。
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