金红石选矿设备工艺流程
这里介绍一下金红石矿选矿设备工艺流程，主要通过重选、磁选（磁选机、电选机）、酸洗等选矿试验研究，确定了重选一磁选一酸洗再重选一电选联合工艺流程。获得金红石精矿1品位TiO：92.16％ .精矿2品位TiO：8O.44 oA，回收率分别为65.26 、10.01％，选矿总回收率为75.27％的较好选矿指标。
河南省方城县拥有含钛品位较高、储量巨大的金红石矿，为了充分开发利用这一资源，把资源优势转变为产业优势、转化为经济效益，对该矿进行了选矿试验研究，目的是为该矿的开发利用提供科学依据。
1、原矿性质
1.1、矿物组成及类型
该矿主要由金红石、铁金红石、少量锐钛矿、板钛矿、蚀变钛铁矿、钛铁矿、钛磁铁矿、榍石、角闪石、石英、白云母、黑云母、绿帘石、绿泥石、褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿、粘土矿物等矿物组分组成。原矿含钛矿物主要为金红石，其次有蚀变钛铁矿、钛铁矿、铁金红石、榍石、钛磁铁矿及含钛硅酸盐矿物。原矿化学分析结果见表1，含钛矿物及钛物相分析见表2。
钛磁铁矿理论含Ti02：25％ ，榍石理论含Tio2：4O.8％ ，均不能作为钛精矿产出；钛铁矿理论含Ti02：52.66％ ，但是从表1、表2可以看出，其含量很低，达不到综合回收要求；只有金红石理论含TiO2：可达100％ ，而且含量高，可作金红石精矿产出。因此该矿只考虑金红石的回收。
1.2、主要矿物嵌布特性
金红石嵌布粒度较细，由0.O10～0.2mm不等，属细粒、微细粒不均匀嵌布，粒度区间较大，一般为0.037～0.074mm 较多。多数金红石以单体、集合体形式沿矿石的片理方向呈断续的条纹、条痕、微细条带排列。有的与绿帘石混生呈团块，有的被角闪石、黑云母、石英包裹。经电子探针分析，较纯净的金红石品位含Tio2可达到9 3.8 4%～97.68%，而有的金红石含Si、Al、Fe相对较高，Ti02品位受到影响，只有6 8.4 9%～88.56% 。
2、原矿工艺特性研究
2.1、金红石在各粒级中的解离情况
矿样经破碎、筛析、水析分成不同的粒级，然后对各个粒级进行金红石单体解离度的测定，测定结果见表3。
表3测定结果表明，粒度大于0.28mm的各个粒级未发现金红石单体存在，粒度在0.28到0.18mm 之间有个别金红石单体存在。随着粒度的减小金红石单体解离度增加，粒度减小到0.010mm 时单体解离度大于93 ，说明金红石嵌布粒度细微。必须磨到0.010mm 以下，金红石才基本单体解离。
2.2、原矿粒度组成及金红石分布
为了查清该矿粒度组成及金红石分布，寻找合适的分选粒度，矿样破碎至5mm 以下，进行了原矿粒度组成研究，实验结果见表4。
从表4可以看出，一0.074+0.037mm粒级金红石分布率最高，为24.74%，而且品位也最高，为3.99%；一3+1 mm，一1+0.45mm 两粒级金红石分布率次之，品位也不低一0.019mm 以下粒级产率低，金红石品位及其分布率都很低；其他粒级虽有高低，但均介于二者之间。说明在磨矿前，可以脱除一0.010mm粒级的矿泥，以减少原生矿泥对重选的影响。
2.3、主要矿物物性参数测定
矿物的物性参数测定是确定矿物分选工艺流程的依据，因此测定该矿物的主要物性参数十分必要，测定结果见表5。
从表5可以看出，脉石矿物与金属矿物在密度上有较大差异，可以采用重选的方法除去大量脉石矿物，使目的矿物得到富集；在磁性上金红石与钛铁矿、褐铁矿、赤铁矿、榍石、黑云母、角闪石、绿泥石等有较大差异，可以通过磁选法除去含铁矿物；在电性上金红石是良导体，而绿泥石、石英、角闪石、黑云母、白云母等为非导体，所以利用电选可以进一步除杂提高金红石精矿的品位。
2.4、磁性分析研究
为了考察该矿磁选时有没有必要除铁，矿样经加工后用多用磁力分析仪进行分析，分析结果见表6。
从表6可以看出，当激磁电流增大时，磁性产物产率增加，金红石品位、占有率都升高，铁矿物品位降低但是占有率升高。表明磁选除铁是必不可少的。
3、选矿试验研究
根据原矿分析结果，该金红石属微细粒难选矿石，要得到高品质的金红石精矿，须采取粗选抛尾、粗精矿精选方案。
3.1、粗选试验研究
3.1.1、重选抛尾试验
从矿物物性参数测定结果来看，脉石矿物与金属矿物在密度上有较大差异，可以采用重选的方法除去石英、云母、绿帘石、绿泥石等脉石矿物。为了获得较好试验结果，重选采用离子波型摇床，该摇床是在重力、磁力、电力、机械力等复合力场作用下进行分选，特别是细粒、微细粒的分选效果优于普通摇床。
试验过程中，为了避免出现小密度大颗粒的矿物与大密度小颗粒的矿物同时落下的现象，即所谓“等落比现象”，所以磨矿后分粒级选别，试验结果见表7。
表7结果说明，通过重选，抛去了大量的脉石矿物，减少了后续工艺的处理量，同时也排除了部分选矿干扰物质，利于后续工艺的选别。
3.1.2、弱磁场磁选试验（永磁磁选机）
据物相分析，重选精矿里面含有少量强磁性矿物，容易阻塞聚磁介质，影响分选效果，因此在进行强磁选前，用弱磁场磁选机将这些强磁性物质除去，以提高分选效果。弱磁选试验结果见表8。
表8试验结果说明，重选后矿石中含有产率为1.73%的强磁性产物，如果不把它除去就会干扰到磁选的顺利进行，所以强磁选前除铁是合理的。
3.1.3、高梯度磁选试验（双立环脉动高梯度磁选机）
重选无法除去在密度上与金红石相当的褐铁矿、赤铁矿、氧化铁等弱磁性矿物。但是从表5可以看出，在比磁化系数上差异较大，因而从理论上可以利用它们之间的磁性差异进一步分选金红石。对于细粒、微细粒弱磁性铁矿物的选别而言，就当前使用的强磁场磁选机中，以高梯度磁选机较为先进和适用。因此用高梯度磁选机进行试验，试验结果见表9。
从表9可以看出，磁选大大提高了金红石精矿品位。说明用该粗选工艺方案是合理可行的。
3.2、选试验研究
3.2.1、酸洗及酸洗液再用试验
该矿属风化壳型金红石矿，风化较为严重。矿体经雨水冲刷，铁质物质顺金红石与脉石矿物解理缝隙、裂隙浸入，污染了金红石和脉石矿物颗粒表面，形成一层铁膜包裹着金红石和脉石矿物颗粒，且金红石和脉石矿物颗粒表面具有坑凹，不是很平整光滑。实践证明，经强力搅拌、磨矿擦洗等机械方法，难于使金红石铁膜和裂隙、缝隙中的污染状铁质矿物颗粒完全脱离开来，使其物性差异不大，难以分选，直接影响金红石精矿品位的提高。酸洗可以除去铁膜，改善矿物物性特征，增大物性差异，有利于提高金红石精矿品位，因此采用酸洗的方法进行处理。此外，为了减少酸洗作业的酸洗剂用量，降低酸洗作业的生产成本，我们进行了洗液的再利用试验。试验是将酸洗作业的洗液，经沉淀除去其中的固体悬浮物，补加部分新的酸洗剂作第二次应用，酸洗及酸洗液再用试验结果见表1O。
由表10试验指标可以看出，第二次使用所得指标与第一次使用相差不大，说明第一次配制的酸洗剂使用一次后，其洗液经沉淀除去固体悬浮物后补加适量新酸是可以第二次使用的。也就是说酸洗剂不是一次性消耗品。
3.2.2、摇床精选试验
由于硅、铝、钙、镁等脉石矿物受铁质矿物的污染，有的铁矿物与脉石矿物连生，改变了自身的物理性能，在粗选过程中混杂带人粗精矿；有的云母片包裹着金红石，使分选比重差异减小，致使分选时也进入粗精矿；磨矿过程中，有用矿物不可能完全解离，也有相互粘染结合的情况产生。鉴于诸多原因，粗选粗精矿品位达3O 左右。粗选粗精矿经酸洗洗去铁质物质的同时也进一步使金红石与脉石矿物解离，从而增大了粗精矿物性差异，于是用离子波形摇床精选，可以进一步提高粗精矿的品位，除去酸洗解离出来的脉石矿物。试验指标见表11。
从表11可以看出，酸洗后再重选金红石品位由37.56%提高到83.57%，上升幅度很大，而且回收率也很高。这表明，该金红石的选别，酸洗是关键。
3.2.3、电选精选试验
为进一步提高金红石精矿品位，得到高质量、高品位的金红石，可采用电选的方法再次提纯。该矿金红石粒度很细，因此试验选用专门处理细粒、微细粒的新型高效电选设备：12万伏超高压悬浮电选机[4]。在条件试验的基础上，采用一粗一精选流程获得了较好的分选效果，试验结果见表12。
表12试验结果说明，经电选可以得到品位为TiO292.72 的优质金红石精矿。需要补充说明的是，电选粗选给矿为酸洗后重选的“精矿+中矿返回再选的精矿”，其TiO2品位为75.20%。
4、综合流程试验
综合流程试验是在粗选、精选工艺流程试验的基础上提出的，具体流程如图1所示，试验结果见表13。
从表13全流程试验结果可以看出，经过原矿重选一磁选一酸洗再重选一电选联合工艺流程
可以得到品位为TiO292.16%、回收率为6 5.2 6%的金红石精矿1和品位为TiOz80.44%、回收率为10.01%的金红石精矿2，选矿总回收率为75.27%的选矿指标。
5 结 语
1、根据矿物嵌布特征及组成研究，该金红石矿属较难选矿石。
2、从工艺矿物学的角度以及精矿品位的要求，要想一次选别就获取高纯的金红石精矿是不可能的，必须通过多种方法，多次选别才能得到高品质的金红石精矿。
3、重选可以抛去大量的脉石矿物，减少后续工艺的处理量，同时也排除了部分选矿干扰物质，有利于后续工艺的选别。
4、酸洗可以除去污染铁膜，改善矿物物性特征，增大物性差异，有利于进一步提高金红石精矿品位。
