Mineraalien ominaisuudet ja rakenne
Titaania sisältäviä mineraaleja ovat pääasiassa ilmeniitti, rutiili, anataasi, brookiitti, perovskiitti, sfeni, titanomagnetiitti jne., joista ilmeniitti ja rutiili ovat tärkeimmät titaanin sulatusmineraalit.
Ilmeniitin molekyylikaava on FeTiO3, joka teoreettisesti sisältää 52,66 % TiO2:ta ja 47,34 % FeO:ta. Se on teräksenharmaasta mustaan vaihteleva malmi, jonka Mohsin kovuus on 5–6, tiheys 4,72 g/cm3, keskimagneettisuus, hyvä johdin ja normaali tyyppi. Laadullisesti se on sekoittunut magnesiumiin ja mangaaniin tai sisältää hienojakoisia suomumaisia hematiittisisulkeumia.
Rutiilin molekyylikaava on TiO2, joka sisältää 60 % titaania ja 40 % happia. Se on ruskehtavanpunainen mineraali, joka usein sisältää raudan, niobiumin, kromin, tantaalin, tinan jne. seosta. Sen Mohsin kovuus on 6 ja tiheys 4,2–4,3 g/cm3. Magnetismi, hyvä johtavuus, tummanruskea, kun rautapitoisuus on korkea. Rutiilia tuotetaan pääasiassa placereissa.
Sovellusalueet ja tekniset indikaattorit
Rutiili ja ilmeniitti ovat tärkeimmät raaka-aineet metallisen titaanin sulatuksessa, titaanidioksidin, hitsauspuikkojen ja hitsausfluksien valmistuksessa.
Taulukko 1. Rutiilin ja ilmeniitin tärkeimmät käyttötarkoitukset
Taulukko 2. Titaanikonsentraatin laatustandardi
Taulukko 3. Luonnonrutiilin laatustandardit
Käsittelytekniikka
Yleensä ilmeniitti- ja rutiilimalmin mukana on useita muita mineraaleja, kuten magnetiittia, hematiittia, kvartsia, maasälpää, amfibolia, oliviinia, granaattia, kromiittia, apatiittia, kiillettä, pyrokseenia. Kivet jne. erotellaan yleensä painovoimaerotuksella, magneettierotuksella, sähköisellä erottelulla ja vaahdotuksella.
Painovoiman rikastus
Tätä menetelmää käytetään yleensä titaania sisältävän sijoittelumalmin tai murskatun titaania sisältävän primäärimalmin karkeaan erotukseen. Titaania sisältävien mineraalien tiheys on yleensä yli 4 g/cm3. Siksi useimmat sivukivet, joiden tiheys on alle 3 g/cm3, voidaan poistaa painovoimaerotuksella. Mineraalien poisto. Painovoimaerottelulaitteisiin kuuluvat jigi, spiraalikonsentraattori, ravistin, ränni jne.
Magneettinen erottelu
Magneettista erottelua käytetään laajalti titaania sisältävien mineraalien valinnassa. Voimme käyttää heikkoa magneettista erottelua magnetiitin erottamiseen ja sitten voimakasta magneettista erottelua keskimagneettisen ilmeniitin erottamiseen. Esimerkiksi rikaste sisältää enemmän rautaoksidia tai rautasilikaattia. Rautasilikaatin osalta tulisi käyttää painovoimaerottelumenetelmää pienen ominaispainon omaavien epäpuhtauksien poistamiseen. Teollisuudessa käytetään sekä kuivaa että märkää magneettista erottelua. Magneettisiin erottelulaitteisiin kuuluvat pääasiassa sylinterimäiset magneettiset erottimet, levymäiset magneettiset erottimet, pystysuorat rengasmaiset korkeagradienttiset magneettiset erottimet jne.
Rumpumagneettinen erottelija
Korkean intensiteetin magneettinen levymagneettinen erotin
Sähköstaattinen rikastus
Se käyttää pääasiassa titaania sisältävän karkean rikasteen eri mineraalien johtavuuseroa valintaan, kuten rutiilin, zirkonin ja monatsiitin erotteluun. Käytetyt sähköiset erottimet ovat telatyyppisiä, levytyyppisiä, seulatyyppisiä ja niin edelleen.
Vaahdotus
Sitä käytetään pääasiassa hienorakeisen titaania sisältävän malmin erotteluun. Yleisesti käytettyjä vaahdotusreagensseja ovat rikkihappo, mäntyöljy, öljyhappo, dieselöljy ja emulgointiaineet. Rikastusmenetelmiin kuuluvat titaanin positiivinen vaahdotus ja sivukivimineraalien käänteinen vaahdotus.
Yhteinen hyötykäyttö
Placeriitilla, johon liittyy enemmän mineraaleja, voidaan mineraalien välistä ominaismagneettisen susceptibiliteetin, tiheyden, johtavuuden ja kelluvuuden eroa käyttää mineraalien erottamiseen yhdistetyllä "magneettisen, raskaan, sähköisen ja kelluvan" menetelmällä. Esimerkiksi rannikon alluviaalinen hiekka sisältää mineraaleja, kuten magnetiittia, ilmeniittiä, rutiilia, zirkonihiekkaa, monasiittia, merihiekkaa jne. Ensin magnetiitti erotetaan heikolla magneettikentällä ja sitten ilmeniitti erotetaan keskivoimakkaan pystysuoran renkaan avulla. Pystysuoran rengasjätteen voimakkaan kentänvoimakkuuden pystysuora rengas poistaa muut rautapitoiset mineraalit, ja sitten pienempi ominaispaino erotetaan painovoimaisella erottelumenetelmällä. Merihiekassa raskaat mineraalit ovat rutiili ja zirkonihiekka. Paremmin johtava rutiili voidaan valita sähköisellä erottelulla, jotta tämän tyyppisen mineraalin tehokas erottelu saadaan tehtyä.
Pystysuora rengasmainen korkean gradientin magneettinen erotin
Hyödyntämistapaus
Indonesian alluviaalisissa kerrostumissa on magnetiittia, titanomagnetiittia, ilmeniittiä, rutiilia, zirkonihiekkaa, merihiekkaa ja pieniä määriä rautapitoisia mineraaleja.，Näistä ilmeniitti, rutiili ja zirkonihiekka ovat tärkeimmät kohdemineraalit, ja titanomagnetiitti, rautaoksidi, rautasilikaatti ja merihiekka ovat epäpuhtauksia. Mineraalit erotellaan ja lajitellaan fysikaalisilla menetelmillä, kuten magneettierotuksella ja painovoimaerotuksella. Kaikki rikastetuotteet. Näistä ilmeniitti, rutiili ja zirkoni ovat tärkeimmät kohdemineraalit, ja epäpuhtauksina ilmeniitti, rautaoksidi, rautasilikaatti ja merihiekka. Magneettisella erottelulla, painovoimaerotuksella ja muilla fysikaalisilla menetelmillä mineraalit erotetaan ja valitaan pätevät rikastetuotteet.
Tulvahiekan hiukkaskoko on tasainen ja yleinen hiukkaskoko on 0,03–0,85 mm. Laadukkaat rikastetuotteet, kuten ilmeniitti, rutiili ja zirkonihiekka, erotellaan yhdistetyllä rikastusprosessilla, jossa käytetään heikkoa magneettista erottelua, keskivahvaa magneettista erottelua, voimakasta magneettista erottelua ja painovoimaista erottelua.
- Rikastusindeksi on esitetty taulukossa 4.
Kuva 1. Alluviaalhiekkamalmin yhdistetty rikastuskoeprosessi
Taulukko 4. Yhteisen hyötytestin indeksit
Käyttämällä mineraalien ominaismagneettisen susceptibiliteetin ja tiheyden eroa heikon, vahvan magneettisen ja painovoimaisen erottelun yhdistetyllä prosessilla valittiin ilmeniittirikasteita, joiden saanto oli 25,37 %, TiO2-laatu 46,39 % ja talteenottoaste 60,83 %. Rutiilirikaste, jonka saanto oli 8,52 %, TiO2-laatu 66,15 % ja talteenottoaste 29,15 %. Zirkonipaikkarikaste, jonka saanto oli 40,15 %, ZrO2-laatu 58,06 % ja talteenottoaste 89,41 %. Rautarikaste sisältää enemmän titaanimagnetiittia, joten päteviä rautarikastetuotteita ei voida valita.
Julkaisun aika: 20.3.2021