鋯英石是一種主要由火成巖形成時從巖漿中結晶出來的鋯、硅和氧組成的礦物。鋯英石也產于巖脈和變質巖中。它屬四方晶,鋯礦設備主要有破碎機、球磨機、分級機、浮選機、磁選機、搖床、跳汰機、烘干機等組成,要根據礦石性質來確定設備。

     鈦鋯礦的選礦所采用的鋯礦設備和選礦方法及工藝流程取決于礦床類型、礦石性質及礦物組成等因素。鑒于鈦原生礦(脈礦)礦石性質比較相近，目的礦物種類比較簡單，所采用的鋯礦設備和選礦方法及工藝流程共性較強;而鈦砂礦和鋯砂礦礦床中的鈦、鋯礦物多與獨居石、磷釔礦、錫石及貴金屬等共生，呈綜合性砂礦床產出，所以，鈦、鋯砂礦的選礦從粗選至精選多納入共同的選礦工藝流程中進行。基此在本節中對鈦、鋯礦的選礦分為鈦原生礦(脈礦)選礦及鈦、鋯砂礦選礦兩部分敘述。

 

1.鈦原生礦(脈礦)的選礦

 

    目前工業上利用的鈦原生礦(脈礦)均系含鈦的復合鐵礦。為利用其中的鈦資源，依礦石性質而異，整個選礦過程可分預選、選鐵及選鈦三個階段。

 

    其中選鈦部分又可分為粗選及精選兩個階段進行。

 

(1)預選 有的鈦脈礦礦石，在破碎到一定程度的粗粒狀態下即有相當數量的脈石達到基本單體解離，這些粗粒單體脈石可采用預選作業將其丟棄，達到增加選廠處理能力及提高入選品位的目的。預選作業可依據礦石性質在磨礦作業前的粗、中、細碎作業的適宜階段進行。預選常用方法為磁選及重選兩種。

 

(2)選鐵 含鈦復合鐵礦，目前工業上利用的主要目的是獲得供煉鐵用的鐵精礦;對于含釩高的礦石則是獲得供煉鐵及提釩的釩鐵精礦。選鐵采用簡單有效的磁選法進行。入選礦石經破碎(或先經預選)及磨礦，使其達到可選的單體解離度后，采用鼓式、帶式弱磁場濕式磁選機選出鐵精礦或釩鐵精礦，磁選尾礦即為綜合回收鈦的原料。 有的礦石鐵、鈦礦物嵌布致密，采用單一選礦方法難以獲得單獨的精礦，則只經重選丟棄尾礦，將所獲得的鐵、鈦混合精礦，直接進行焙燒及熔煉，生產出高純生鐵及鈦渣產品。

 

(3)選鈦 鈦脈礦中鈦的回收是在選出鐵精礦后的磁選尾礦中進行。選鈦采用的方法有重選、磁選、電選及浮選法，依礦石性質而異，采用適宜的選礦方法組成不同的工藝流程進行選別。目前工業上所采用的選礦工藝流程有以下幾種類型：

 

    鋯礦設備重選—電選工藝流程，重選—電選工藝流程特點是采用重選法粗選，電選法精選。重選采用的設備主要是螺旋選礦機(包括螺旋溜)，其次為搖床。采用圓錐選礦機重選，目前已進行到工業試驗階段，但至今尚未正式用于生產。在重選粗選階段目的是丟棄低密度脈石，獲得供電選用的粗精礦。 電選采用的設備為輥式電選機，其目的是將重選粗精礦進一步富集，使產品達到最終精礦標準。

 

    對于含硫礦石，在粗、精選工藝之間通常采用浮選法作為脫除硫化礦的輔助工藝。 重選—磁選—浮選工藝流程 重選—磁選—浮選工藝流程特點是對進入鈦選別的原礦，首先分級，粗粒級采用重選粗選，磁選精選，細粒級采用浮選。重選采用搖床，磁選采用干式磁選機進行。浮選給礦粒度一般為-0.074毫米，所用浮選劑有硫酸、氟化鈉、油酸、柴油及松油等。

 

    鋯礦設備單—浮選工藝流程 單—浮選法是選別細粒嵌布鈦脈礦比較有效的選礦方法。單一浮選工藝簡單，操作管理方便，但由于藥劑消耗會增加成本，同時存在尾礦排放所帶來的環境保護問題，所以目前工業應用尚不廣泛。 鈦浮選采用的浮選劑有硫酸、塔爾油、柴油及乳化劑Etoxolp-19等。為提高浮選效果，對入選礦與浮選劑在浮選前進行高濃度長時間攪拌具有一定作用。

 

2.鈦鋯砂礦的選礦

 

    鈦鋯砂礦主要礦床類型為海濱砂礦，其次為內陸砂礦。鈦鋯砂礦是原生礦在自然條件下經風化、破碎、富集生成。具有易采、易選、生產成本低，產品質量好及伴生礦物種類多，綜合回收價值大等優點，是比較理想的礦產資源之一。

 

    鈦鉛砂礦是目前世界上鈦鐵礦、金紅石、鋯英石及獨居石等礦產品的主要來源。 鈦、鋯砂礦除少數礦體上部有覆蓋層需經剝離外，一般不需剝離即可采用千采或船采機械進行開采。干采機械有：推土機、鏟運機、裝載機及斗輪挖掘機等;船采所用采船有鏈斗式、攪吸式及斗輪式三種。采出礦石經皮帶運輸機或砂泵管道輸送至粗選廠。鈦、鋯砂礦選廠分粗選及精選兩個階段進行。

 

(1)鋯礦設備粗選 送至粗選廠的礦石，首先經過除渣、篩分、分級、脫泥及濃縮等必要的準備作業，然后給入粗選流程進行選別。 粗選的目的是將入選礦石按礦物密度不同進行分離，丟棄低密度脈石礦物尾礦，獲得重礦物含量達90%左右的重礦物混合精礦，作為精選廠給料。 粗選廠一般與采礦作業納為一體，組成采選廠。為適應砂礦床特征，一般粗選廠均建為移動式，移動方式有水上浮船及陸地軌道、履帶、托板及定期拆遷等方式。

 

鈦、鋯砂礦粗選一般選用處理量大，回收率高又便于移動式選廠應用的設備，較普遍的是圓錐選礦機及螺旋選礦機，少量采用搖床。上述設備有單一使用的，也有配合使用的：單一圓錐選礦機主要用于規模大或原礦中重礦物含量高的粗選廠;多數廠采用以圓錐選礦機粗選，螺旋選礦機再精選;一些規模較小的選礦廠，往往采用單一的螺旋選礦機粗選。

 

(2)鋯礦設備精選 鈦、鋯砂礦多系含有幾種有價礦物的綜合性礦床，精選的目的是將粗精礦中有回收價值的礦物進行有效的分離及提純，達到各自的精礦質量要求，使之成為商品精礦。 精選廠一般建成固定式。粗精礦采用汽車、火車或管道輸送等方式運輸到精選廠處理。

 

    精選作業分為濕式及干式兩個階段，以干法作業為主。根據粗精礦的性質，在精選工藝的前段通常采用部分濕法作業。有時在精選過程中還存在干法、濕法交替的過程，不過從能源消耗及簡化工藝流程角度考慮，在可能條件下力爭減少這一過程。

 

    精選廠的濕法作業種類有：采用搖床或螺旋選礦機重選，進一步丟棄殘存在粗精礦中的密度小的脈石礦物，對于含鹽份的粗精礦，同時具有清洗鹽份的作用;采用濕式磁選法預先選出部分易選鈦精礦，減少干選入選礦量;在粗精礦中加入氫氧化鈉、鹽酸、稀氫氟酸、焦亞硫酸氫鈉等某種藥劑進行高濃度攪拌，達到清除礦物表面污染，提高精選效果的目的;采用浮選法進行鋯英石、獨居石產品的精選。

 

    干式精選是按產品中各礦物間的磁性、導電性、密度等差異進行分選。依粗精礦組成及性質而異，干選工藝流程的結構變化較大。對于礦物組成比較復雜，綜合回收礦物種類較多的粗精礦的干選，流程比較復雜，作業較多，流程結構變化也較大;對于礦物組成簡單的粗精礦，干選流程則很簡單。 磁選是采用不同類型及場強的磁選機，對比磁化系數不同的礦物間的分選

 

    常用的磁選設備有：盤式(單盤、雙盤、三盤)、交叉帶式、輥式、對極式等磁選機，在干選流程中通常是首先采用弱磁選分選出強磁性礦物——磁鐵礦，然后采用中磁場選出大部分磁性較強又比較易選的鈦鐵礦產品。強磁選則用于部分磁性較弱的鈦鐵礦及獨居石與非磁性礦物鋯英石、金紅石、白鈦石等的分離。 電選是利用粗精礦中礦物間導電性的差異進行分選。

 

    所用電選機有輥式、板式、篩板式三種。電選在粗精礦干選流程中常用于導體與非導體礦物間的分組;金紅石與鋯英石的分離;難選鈦鐵礦及鋯英石、獨居石等礦物的精選。在生產實踐中，有時采取變化磁場及電場強度等操作條件，使電、磁選作業交替進行，以增進分選效果。

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