Обогащение рудного титансодержащего сырья

Большинство титановых руд являются комплексными и наряду с титаном содержат ряд ценных элементов: редких, рассеянных и редкоземельных: ванадий, платина, кобальт, ниобий и др. Поэтому в зависимости от типа, состава и структуры руды разработаны специальные схемы обогащения, основанные на различных свойствах присутствующих минералов (величина зерна, плотность, магнитная восприимчивость, электропроводность и др.).

Характерная особенность титановых руд – сравнительно лёгкая их обогатимость, а богатый состав позволяет применять различное сочетание методов обогащения и получать различные концентраты.

Титановые руды обогащают в две стадии. Эффективность обогащения и разделение минералов полностью зависят от степени измельчения, поэтому руды сначала дробят в щековых, конусных и других дробилках в 2-3 этапа, затем измельчают в мельницах сухого и мокрого помола.

При первичном обогащении всех россыпных и большей части руд коренных месторождений применяют простой и дешевый гравитационный способ и получают черновой (коллективный) концентрат. Для этого широко применяют усовершенствованные гидроциклоны, многоярусные конические и многосекционные винтовые сепараторы, концентрационные столы и другое оборудование.

Для повышения извлечения минералов на следующем этапе, используется так называемый процесс оттирки, заключающийся в обработке коллективного концентрата растворами щелочи или слабой плавиковой кислоты при интенсивном перемешивании. При этом с поверхности минералов удаляются железистые и глинистые пленки, затрудняющие селекцию материалов.

Вторая стадия заключается в селекции (доводке, разделении) коллективного концентрата методами магнитной и электрической сепарации с получением индивидуальных рутилового, ильменитового, циркониевого, монацитового, ставролитового, дистенсиллиманитового и других концентратов. Разделение (доводка) коллективных концентратов основана на использовании электромагнитной и электростатической сепарации. Применяются винтовые сепараторы, пластинчатые и роликовые магнитные сепараторы мокрого и сухого действия с высокой напряженностью магнитного поля, магнитные сепараторы с перекрещивающимися лентами, пневматические и мокрые концентрационные столы, электростатические сепараторы и другое оборудование.

Если в коллективном концентрате преобладает ильменит, то процесс доводки начинается с магнитной сепарации. Разделение минералов основано на различии их магнитной восприимчивости (МВ). Наиболее магнитен среди минералов магнетит (Fe₃O₄) и с уменьшением величины зёрен магнитность его возрастает. Ильменит менее магнитен, а гематит немагнитен, его МВ в сотни раз ниже.

Если же в коллективном концентрате преобладают немагнитные минералы рутил, циркон, алюмосиликаты, то процесс доводки начинают с электростатической сепарации. Селекция основана на их различной электрической проводимости, по мере убывания которой минералы располагаются в следующий ряд:

рутил–хромит–лейкоксен–гранат–монацит–турмалин–циркон–кварц

Полученные в результате обогащения индивидуальные концентраты отправляют соответствующим потребителям.