钛尾矿选矿方法全攻略,激活闲置战略矿产潜力!

钛尾矿选矿方法全攻略,激活闲置战略矿产潜力!

2026-01-02 来源:鑫海矿装 (19次浏览)

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钛广泛应用于国防军工、航空航天、核装备制造、海洋工程、生物医疗、化工装备、生活体育等领域,被誉为“太空金属”“海洋金属”“战略金属”和“未来金属”。随着矿产资源开发的深入,尾矿钛矿的选矿逐渐成为资源综合利用的关键领域。由于尾矿钛矿性质复杂、品位较低,需采用针对性的选矿方法和流程实现钛资源的高效回收。本文将详细介绍尾矿钛矿的主要选矿方法及工艺流程。

一、钛尾矿矿石性质特点

尾矿钛矿通常是其他主矿产选别后的剩余产物,具有以下特性:

品位较低:经过主矿选别后,尾矿中钛的含量一般在2%-8%之间,远低于原生钛矿。

矿物组成复杂:除钛矿物(如钛铁矿、金红石)外,常伴生磁铁矿、赤铁矿、锆英石、石英、长石等多种矿物,增加了选矿难度。

粒度细且不均匀:在主矿选别过程中,矿石经过破碎、磨矿等工序,尾矿中钛矿物的粒度通常较细,部分呈微细粒嵌布状态,甚至小于0.074mm粒级占比达50%以上。

表面性质改变:尾矿经历了多次选矿药剂作用,钛矿物表面吸附了大量残留药剂,导致其表面性质发生变化,影响后续选矿过程中药剂的选择性吸附。

二、钛尾矿常见选矿方法

钛铁矿属于弱磁性矿物,而尾矿中伴生的石英、长石等脉石矿物为非磁性矿物,磁铁矿等为强磁性矿物,

针对“贫、细、杂”的钛尾矿而言,单一方法难以获得理想指标,常采用联合方法实现选矿,其要点在于通常以重选、磁选进行预富集和抛尾,浮选作为关键的精矿提纯手段。

1、钛尾矿重选法

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重选是基于钛与其他矿物间的密度差异进行分选的,钛铁矿密度约4.0-5.0g/cm³,而石英等脉石矿物密度为2.6-2.8g/cm³,利用这一特性可实现初步富集。多适于粗粒嵌布或砂矿型钛铁矿,作为预处理或粗选作业。可有溜槽重选、摇床重选、离心机重选几种方法。

溜槽重选:借助矿浆在螺旋槽内的重力、离心力与摩擦力综合作用实现分选。钛尾矿矿浆自溜槽顶部给入,在向下流动过程中,高密度钛铁矿受离心力作用向槽体外侧富集,低密度脉石矿物则向内侧聚集,最终分别从不同排矿口排出。该方法处理量大、能耗低、操作简便,适合钛尾矿的粗选预富集,可有效抛除大量脉石,提升后续作业入选品位,但分选精度较低,难以获得高品位精矿。

摇床重选:利用矿粒在床面的振动与横向水流的冲洗作用实现分层分选。经溜槽粗选的钛铁矿富集物给入摇床后,在床面往复振动与横向水流的联合作用下,矿粒按密度、粒度分层,高密度钛铁矿富集于床面精矿端,中密度矿物位于中间,低密度脉石则被水流带入尾矿端。该方法分选精度高,可获得高品位钛铁矿精矿,适合作为精选作业,但单机处理量小,需配合分级设备使用,以保证入选物料粒度均匀。

离心机重选:通过离心力强化重选效果,专门回收钛尾矿中的微细粒钛铁矿。矿浆给入高速旋转的离心机转鼓内,在离心力场作用下,微细粒钛铁矿受离心力作用向转鼓壁移动富集,脉石矿物则随矿浆从中心溢流口排出。该方法对-0.074mm微细粒钛铁矿回收效果较好,可弥补溜槽与摇床对细粒级回收不足的缺陷,常作为细粒级钛尾矿的补充回收工艺,但设备能耗相对较高,操作参数控制要求严格。

2、钛尾矿磁选法

钛尾矿磁选法

磁选是利用钛矿物与伴生矿物的磁性差异进行分选的,主要目的是抛除大量尾矿,提高入选品位,为后续浮选创造有利条件。钛铁矿具有弱磁性,而磁铁矿等强磁性矿物以及石英等非磁性矿物可与之有效分离。常用高梯度磁选机、超导磁选机等完成磁选作业。在设备产生的强磁场作用下,弱磁性的钛铁矿颗粒被磁介质吸附捕获,随磁介质的运动轨迹迁移至精矿排出口;而非磁性的脉石矿物(石英、长石等)不受磁场作用,随矿浆流从尾矿排出口排出;若尾矿中含有磁铁矿等强磁性杂质,可在主磁选作业前增设弱磁选预处理环节,提前分离强磁性矿物,避免其占据磁介质吸附空间,提升钛铁矿分选精度。根据尾矿性质与分选目标,可采用“粗选-精选-扫选”的多段磁选流程:粗选实现钛铁矿的初步富集,抛除大量非磁性脉石;精选进一步去除残留的弱磁性杂质,提升精矿品位;扫选对粗选尾矿进行二次回收,提高钛资源综合回收率。

高梯度磁选机:磁场强度可达1.2-1.5T,能够有效捕获弱磁性的钛铁矿。

超导磁选机:磁场强度更高(可达5T以上),分选效率和富集比明显提升。

3、钛尾矿浮选法

钛尾矿浮选法

浮选是获得高品位钛精矿的关键步骤,通过添加特定药剂,利用矿物表面物理化学性质差异实现分选的,适用于细粒钛矿及复杂共生钛矿的回收。尤其适于处理微细粒嵌布及复杂共生的钛铁矿。其典型浮选流程为:一粗、三精、一扫,中矿顺序返回方案,这是获得合格钛精矿的常见浮选结构。

捕收剂:常用脂肪酸类捕收剂(如油酸、塔尔油)及其改性产品,在碱性条件下(pH=8-10),捕收剂与钛矿物表面的金属离子发生化学反应,形成疏水膜,使其附着在气泡上上浮。

调整剂:为提高浮选选择性,常添加调整剂。例如,使用水玻璃抑制脉石矿物,六偏磷酸钠分散矿泥,硫酸调整矿浆pH值等。

钛尾矿作为承载战略钛资源的重要二次资源,其“贫、细、杂”的固有特性决定了单一选矿方法难以实现高效回收,而重选、磁选、浮选作为主要方法各有侧重,单一方案的弊端,通过联合方法互为补充,可适配不同粒度、不同成分的钛尾矿分选需求。