鉱物の特性と鉱物の構造
チタン含有鉱物には、主にイルメナイト、ルチル、アナターゼ、ブルッカイト、ペロブスカイト、スフェン、チタン磁鉄鉱などがあり、中でもイルメナイトとルチルはチタン製錬の主要な鉱物である。
イルメナイトの分子式はFeTiO3で、理論的にはTiO2を52.66%、FeOを47.34%含有する。色は鋼灰色から黒色で、モース硬度は5～6、密度は4.72g/cm3、磁性は中程度、導電性は良好で、標準型である。定性的な特徴としては、マグネシウムとマンガンが混在しているか、微細な鱗片状の赤鉄鉱の包有物を含む。
ルチルの分子式はTiO2で、チタン60%、酸素40%を含みます。褐色がかった赤色の鉱物で、鉄、ニオブ、クロム、タンタル、スズなどの混合物を含むことが多く、モース硬度は6、密度は4.2～4.3g/cm3です。磁性があり、導電性も良好で、鉄含有量が高いと濃い褐色になります。ルチルは主に砂鉱床で産出されます。
応用分野と技術指標
ルチルとイルメナイトは、金属チタンの製錬、二酸化チタンの製造、溶接棒、溶接フラックスの製造における主要な原料である。
表1．ルチルとイルメナイトの主な用途
表2．チタン精鉱の品質基準
表3．天然ルチルの品質基準
加工技術
通常、イルメナイトやルチル鉱石には、磁鉄鉱、赤鉄鉱、石英、長石、角閃石、橄欖石、ガーネット、クロム鉄鉱、燐灰石、雲母、輝石などのさまざまな鉱物が伴っており、一般的に重力分離、磁気分離、電気分離、浮選によって選別されます。
重力選鉱
この方法は、一般的にチタン含有砂鉱石または粉砕されたチタン含有一次鉱石の粗分離に使用されます。チタン含有鉱物の密度は一般的に4g/cm3以上です。したがって、密度が3g/cm3未満のほとんどの脈石は重力分離によって除去できます。鉱物除去。重力分離装置には、ジグ、スパイラル濃縮機、シェーカー、シュートなどがあります。
磁気分離
磁気分離法は、チタン含有鉱物の選別に広く用いられています。磁鉄鉱を分離するために弱磁気分離法を用い、その後、中磁性イルメナイトを分離するために強磁気分離法を用いることができます。例えば、濃縮物に酸化鉄やケイ酸鉄が多く含まれている場合、比重の小さい不純物を除去するために重力分離法を用いる必要があります。工業的には、乾式磁気分離と湿式磁気分離の両方が用いられています。磁気分離装置には、主に円筒形磁気分離器、板形磁気分離器、垂直リング高勾配磁気分離器などがあります。
ドラム式磁気分離器
高強度磁気プレート磁気分離器
静電選鉱
この方法は、チタン含有粗精鉱中の異なる鉱物間の導電率の差を主に利用して選別を行い、例えばルチル、ジルコン、モナザイトなどを分離する。使用される電気分離器は、ローラー式、プレート式、篩板式などである。
浮選
主に微細なチタン含有鉱石の分離に用いられる。一般的に使用される浮選試薬には、硫酸、トール油、オレイン酸、軽油、乳化剤などがある。選鉱方法としては、チタンの正浮選と脈石鉱物の逆浮選が挙げられる。
共同受益
共生鉱物が多い砂鉱の場合、鉱物間の比磁化率、密度、導電率、浮遊性の違いを利用して、「磁気分離、重分離、電気分離、浮遊分離」を組み合わせたプロセスで鉱物を分離することができます。例えば、沿岸沖積砂には、磁鉄鉱、イルメナイト、ルチル、ジルコン砂、モナザイト、海砂などの鉱物が含まれています。まず、弱い磁場によって磁鉄鉱を分離し、次に中程度の磁場強度の垂直リングでイルメナイトを分離します。垂直リング尾鉱の高磁場垂直リングで他の鉄含有鉱物を除去し、次に比重の小さいものを重力分離法で分離します。海砂の場合、重鉱物はルチルとジルコン砂です。導電率の高いルチルを電気分離で選別することで、この種の鉱物の効果的な分離を完了できます。
垂直リング型高勾配磁気分離器
利益供与事例
インドネシアの沖積砂鉱床には、磁鉄鉱、チタン磁鉄鉱、イルメナイト、ルチル、ジルコン砂、海砂、および少量の鉄含有鉱物が含まれている。、その中で、イルメナイト、ルチル、ジルコン砂が主な目的鉱物であり、チタン磁鉄鉱、酸化鉄、ケイ酸鉄、海砂が不純物です。磁気分離や重力分離などの物理的方法により鉱物を分離し、良質な濃縮製品を選択します。その中で、イルメナイト、ルチル、ジルコンが主な目的鉱物であり、イルメナイト、酸化鉄、ケイ酸鉄、海砂が不純物です。磁気分離、重力分離などの物理的方法により鉱物を分離し、良質な濃縮製品を選択します。
沖積砂の粒径は均一で、一般的な粒径は0.03～0.85mmです。イルメナイト、ルチル、ジルコン砂などの良質な精鉱製品は、弱磁気分離＋中磁気分離＋強磁気分離＋重力分離を組み合わせた選鉱プロセスによって分離されます。
- 選鉱指数は表4に示されている。
図1. 沖積砂鉱石の複合選鉱試験プロセス
表4．共同選鉱試験の指標
鉱物間の比磁化率と密度の差を利用して、弱磁化＋強磁化＋重力分離の複合プロセスにより、収率25.37％、TiO2品位46.39％、回収率60.83％のイルメナイト精鉱、収率8.52％、TiO2品位66.15％、回収率29.15％のルチル精鉱、収率40.15％、ZrO2品位58.06％、回収率89.41％のジルコン砂鉱精鉱が選別されました。鉄精鉱にはチタン磁鉄鉱が多く含まれているため、良質の鉄精鉱製品は選別できません。
投稿日時：2021年3月20日