Minerální vlastnosti a minerální struktura
Mezi minerály obsahující titan patří zejména ilmenit, rutil, anatas, brookit, perovskit, sfen, titanomagnetit atd., mezi nimiž jsou ilmenit a rutil hlavními minerály pro tavení titanu.
Molekulární vzorec ilmenitu je FeTiO3, teoreticky obsahuje 52,66 % TiO2 a 47,34 % FeO. Je to ocelově šedá až černá ruda s tvrdostí dle Mohse 5-6, hustotou 4,72 g/cm3, středním magnetismem, dobrým vodičem a normálním typem. Kvalitativní identita je smíšená s hořčíkem a manganem nebo obsahuje jemné šupinovité inkluze hematitu.
Molekulární vzorec rutilu je TiO2, obsahující 60 % Ti a 40 % O. Je to hnědočervený minerál, často obsahující směs železa, niobu, chromu, tantalu, cínu atd., s tvrdostí dle Mohse 6 a hustotou 4,2 až 4,3 g/cm3. Má magnetismus, dobrou vodivost, tmavě hnědou barvu při vysokém obsahu železa, rutil se produkuje hlavně v rýžových horninách.
Oblasti použití a technické indikátory
Rutil a ilmenit jsou hlavními surovinami pro tavení kovového titanu, výrobu oxidu titaničitého, svařovacích tyčí a svařovacích tavidlů.
Tabulka 1. Hlavní využití rutilu a ilmenitu
Tabulka 2. Standard kvality titanového koncentrátu
Tabulka 3. Normy kvality přírodního rutilu
Technologie zpracování
Ilmenit a rutil jsou obvykle doprovázeny řadou dalších minerálů, jako je magnetit, hematit, křemen, živec, amfibol, olivín, granát, chromit, apatit, slída, pyroxen. Kameny atd. se obvykle vybírají gravitační separací, magnetickou separací, elektrickou separací a flotací.
Gravitační obohacení
Tato metoda se obecně používá pro hrubou separaci rýžoviště obsahujícího titan nebo drcené primární rudy obsahující titan. Hustota minerálů obsahujících titan je obecně větší než 4 g/cm3. Proto lze většinu hlušiny s hustotou menší než 3 g/cm3 odstranit gravitační separací. Odstraňování minerálů. Mezi zařízení pro gravitační separaci patří přípravek, spirálový koncentrátor, třepačka, žlab atd.
Magnetická separace
Metoda magnetické separace se široce používá při výběru minerálů obsahujících titan. Slabou magnetickou separaci můžeme použít k oddělení magnetitu a silnou magnetickou separaci k oddělení středně magnetického ilmenitu. Například koncentrát obsahuje více oxidu železa nebo u křemičitanu železa by se měla k odstranění nečistot s malou měrnou hmotností použít gravitační separační metoda. V průmyslu se používá suchá i mokrá magnetická separace. Magnetická separační zařízení zahrnují hlavně válcové magnetické separátory, deskové magnetické separátory, vertikální prstencové magnetické separátory s vysokým gradientem atd.
Bubnový magnetický separátor
Vysoce intenzivní magnetický deskový magnetický separátor
Elektrostatické obohacování
Využívá se především rozdíl ve vodivosti mezi různými minerály v hrubém koncentrátu obsahujícím titan pro selekci, například pro separaci rutilu, zirkonu a monazitu. Používané elektrické separátory jsou válcového, deskového, sítového a tak dále.
Flotace
Používá se hlavně k oddělování jemnozrnné rudy obsahující titan. Mezi běžně používaná flotační činidla patří kyselina sírová, talový olej, kyselina olejová, motorová nafta a emulgátory. Mezi metody obohacování patří pozitivní flotace titanu a reverzní flotace hlušiny.
Společné obohacování
U placeritu s více asociovanými minerály lze rozdíl v specifické magnetické susceptibilitě, hustotě, vodivosti a flotovatelnosti mezi minerály použít k oddělení minerálů kombinovaným procesem „magnetické, těžké, elektrické a flotační“. Například pobřežní aluviální písek obsahuje minerály, jako je magnetit, ilmenit, rutil, zirkonový písek, monazit, mořský písek atd. Nejprve se magnetit oddělí slabým magnetickým polem a poté se ilmenit oddělí vertikálním prstencem se střední intenzitou pole. Vertikální prstenec s vysokou intenzitou pole odstraňuje zbytky vertikálního prstence a poté se menší specifická hmotnost oddělí metodou gravitační separace. U mořského písku jsou těžkými minerály rutil a zirkonový písek. Rutil s lepší vodivostí lze vybrat elektrickou separací, aby se dokončilo účinné oddělení tohoto druhu minerálu.
Vertikální prstencový magnetický separátor s vysokým gradientem
Případ zvýhodnění
V aluviálních rýžovištích v Indonésii se nachází magnetit, titanomagnetit, ilmenit, rutil, zirkonový písek, mořský písek a malé množství minerálů obsahujících železo.，Mezi nimi jsou hlavními cílovými minerály ilmenit, rutil a zirkonový písek a nečistotami titanomagnetit, oxid železa, křemičitan železa a mořský písek. Minerály se oddělují a kvalifikují fyzikálními metodami, jako je magnetická separace a gravitační separace. Všechny produkty jsou koncentráty. Mezi nimi jsou hlavními cílovými minerály ilmenit, rutil a zirkon, nečistotami ilmenit, oxid železa, křemičitan železa a mořský písek. Magnetickou separací, gravitační separací a dalšími fyzikálními metodami se minerály oddělují a vybírají se kvalifikované koncentráty.
Velikost částic aluviálního písku je jednotná a obecná velikost částic je 0,03 ~ 0,85 mm. Kvalifikované koncentráty, jako je ilmenit, rutil a zirkonový písek, se oddělují kombinovaným procesem obohacování, který zahrnuje slabé magnetické oddělení + střední magnetické oddělení + vysoké magnetické oddělení + gravitační oddělení.
- Index obohacení je uveden v tabulce 4.
Obr. 1. Kombinovaný proces obohacování aluviální pískové rudy
Tabulka 4. Indexy testu společného zvýhodňování
Na základě rozdílu v měrné magnetické susceptibilitě a hustotě mezi minerály byly kombinovaným procesem separace slabým magnetem, silným magnetem a gravitačním magnetem vybrány koncentráty ilmenitu s výtěžkem 25,37 %, obsahem TiO2 46,39 % a mírou výtěžnosti 60,83 %. Koncentrát rutilu s výtěžkem 8,52 %, obsahem TiO2 66,15 % a mírou výtěžnosti 29,15 %; koncentrát zirkonového rýžoviště s výtěžkem 40,15 %, obsahem ZrO2 58,06 % a mírou výtěžnosti 89,41 %. Železný koncentrát obsahuje více titanomagnetitu, takže nelze vybrat kvalifikované produkty železitého koncentrátu.
Čas zveřejnění: 20. března 2021