這里介紹一下金紅石礦選礦設備工藝流程，主要通過重選、磁選（磁選機、電選機）、酸洗等選礦試驗研究，確定了重選一磁選一酸洗再重選一電選聯(lián)合工藝流程。獲得金紅石精礦1品位TiO：92.16％ .精礦2品位TiO：8O.44 oA，回收率分別為65.26 、10.01％，選礦總回收率為75.27％的較好選礦指標。

河南省方城縣擁有含鈦品位較高、儲量巨大的金紅石礦，為了充分開發(fā)利用這一資源，把資源優(yōu)勢轉變?yōu)楫a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢、轉化為經(jīng)濟效益，對該礦進行了選礦試驗研究，目的是為該礦的開發(fā)利用提供科學依據(jù)。

1、原礦性質(zhì)

1.1、礦物組成及類型

該礦主要由金紅石、鐵金紅石、少量銳鈦礦、板鈦礦、蝕變鈦鐵礦、鈦鐵礦、鈦磁鐵礦、榍石、角閃石、石英、白云母、黑云母、綠簾石、綠泥石、褐鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、粘土礦物等礦物組分組成。原礦含鈦礦物主要為金紅石，其次有蝕變鈦鐵礦、鈦鐵礦、鐵金紅石、榍石、鈦磁鐵礦及含鈦硅酸鹽礦物。原礦化學分析結果見表1，含鈦礦物及鈦物相分析見表2。

鈦磁鐵礦理論含Ti02：25％ ，榍石理論含Tio2：4O.8％ ，均不能作為鈦精礦產(chǎn)出；鈦鐵礦理論含Ti02：52.66％ ，但是從表1、表2可以看出，其含量很低，達不到綜合回收要求；只有金紅石理論含TiO2：可達100％ ，而且含量高，可作金紅石精礦產(chǎn)出。因此該礦只考慮金紅石的回收。

1.2、主要礦物嵌布特性

金紅石嵌布粒度較細，由0.O10～0.2mm不等，屬細粒、微細粒不均勻嵌布，粒度區(qū)間較大，一般為0.037～0.074mm 較多。多數(shù)金紅石以單體、集合體形式沿礦石的片理方向呈斷續(xù)的條紋、條痕、微細條帶排列。有的與綠簾石混生呈團塊，有的被角閃石、黑云母、石英包裹。經(jīng)電子探針分析，較純凈的金紅石品位含Tio2可達到9 3.8 4%～97.68%，而有的金紅石含Si、Al、Fe相對較高，Ti02品位受到影響，只有6 8.4 9%～88.56% 。

2、原礦工藝特性研究

2.1、金紅石在各粒級中的解離情況

礦樣經(jīng)破碎、篩析、水析分成不同的粒級，然后對各個粒級進行金紅石單體解離度的測定，測定結果見表3。

表3測定結果表明，粒度大于0.28mm的各個粒級未發(fā)現(xiàn)金紅石單體存在，粒度在0.28到0.18mm 之間有個別金紅石單體存在。隨著粒度的減小金紅石單體解離度增加，粒度減小到0.010mm 時單體解離度大于93 ，說明金紅石嵌布粒度細微。必須磨到0.010mm 以下，金紅石才基本單體解離。

2.2、原礦粒度組成及金紅石分布

為了查清該礦粒度組成及金紅石分布，尋找合適的分選粒度，礦樣破碎至5mm 以下，進行了原礦粒度組成研究，實驗結果見表4。

從表4可以看出，一0.074+0.037mm粒級金紅石分布率最高，為24.74%，而且品位也最高，為3.99%；一3+1 mm，一1+0.45mm 兩粒級金紅石分布率次之，品位也不低一0.019mm 以下粒級產(chǎn)率低，金紅石品位及其分布率都很低；其他粒級雖有高低，但均介于二者之間。說明在磨礦前，可以脫除一0.010mm粒級的礦泥，以減少原生礦泥對重選的影響。

2.3、主要礦物物性參數(shù)測定

礦物的物性參數(shù)測定是確定礦物分選工藝流程的依據(jù)，因此測定該礦物的主要物性參數(shù)十分必要，測定結果見表5。

從表5可以看出，脈石礦物與金屬礦物在密度上有較大差異，可以采用重選的方法除去大量脈石礦物，使目的礦物得到富集；在磁性上金紅石與鈦鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦、榍石、黑云母、角閃石、綠泥石等有較大差異，可以通過磁選法除去含鐵礦物；在電性上金紅石是良導體，而綠泥石、石英、角閃石、黑云母、白云母等為非導體，所以利用電選可以進一步除雜提高金紅石精礦的品位。

2.4、磁性分析研究

為了考察該礦磁選時有沒有必要除鐵，礦樣經(jīng)加工后用多用磁力分析儀進行分析，分析結果見表6。

從表6可以看出，當激磁電流增大時，磁性產(chǎn)物產(chǎn)率增加，金紅石品位、占有率都升高，鐵礦物品位降低但是占有率升高。表明磁選除鐵是必不可少的。

3、選礦試驗研究

根據(jù)原礦分析結果，該金紅石屬微細粒難選礦石，要得到高品質(zhì)的金紅石精礦，須采取粗選拋尾、粗精礦精選方案。

3.1、粗選試驗研究

3.1.1、重選拋尾試驗

從礦物物性參數(shù)測定結果來看，脈石礦物與金屬礦物在密度上有較大差異，可以采用重選的方法除去石英、云母、綠簾石、綠泥石等脈石礦物。為了獲得較好試驗結果，重選采用離子波型搖床，該搖床是在重力、磁力、電力、機械力等復合力場作用下進行分選，特別是細粒、微細粒的分選效果優(yōu)于普通搖床。

試驗過程中，為了避免出現(xiàn)小密度大顆粒的礦物與大密度小顆粒的礦物同時落下的現(xiàn)象，即所謂“等落比現(xiàn)象”，所以磨礦后分粒級選別，試驗結果見表7。

表7結果說明，通過重選，拋去了大量的脈石礦物，減少了后續(xù)工藝的處理量，同時也排除了部分選礦干擾物質(zhì)，利于后續(xù)工藝的選別。

3.1.2、弱磁場磁選試驗（永磁磁選機）

據(jù)物相分析，重選精礦里面含有少量強磁性礦物，容易阻塞聚磁介質(zhì)，影響分選效果，因此在進行強磁選前，用弱磁場磁選機將這些強磁性物質(zhì)除去，以提高分選效果。弱磁選試驗結果見表8。

表8試驗結果說明，重選后礦石中含有產(chǎn)率為1.73%的強磁性產(chǎn)物，如果不把它除去就會干擾到磁選的順利進行，所以強磁選前除鐵是合理的。

3.1.3、高梯度磁選試驗（雙立環(huán)脈動高梯度磁選機）

重選無法除去在密度上與金紅石相當?shù)暮骤F礦、赤鐵礦、氧化鐵等弱磁性礦物。但是從表5可以看出，在比磁化系數(shù)上差異較大，因而從理論上可以利用它們之間的磁性差異進一步分選金紅石。對于細粒、微細粒弱磁性鐵礦物的選別而言，就當前使用的強磁場磁選機中，以高梯度磁選機較為先進和適用。因此用高梯度磁選機進行試驗，試驗結果見表9。

從表9可以看出，磁選大大提高了金紅石精礦品位。說明用該粗選工藝方案是合理可行的。

3.2、選試驗研究

3.2.1、酸洗及酸洗液再用試驗

該礦屬風化殼型金紅石礦，風化較為嚴重。礦體經(jīng)雨水沖刷，鐵質(zhì)物質(zhì)順金紅石與脈石礦物解理縫隙、裂隙浸入，污染了金紅石和脈石礦物顆粒表面，形成一層鐵膜包裹著金紅石和脈石礦物顆粒，且金紅石和脈石礦物顆粒表面具有坑凹，不是很平整光滑。實踐證明，經(jīng)強力攪拌、磨礦擦洗等機械方法，難于使金紅石鐵膜和裂隙、縫隙中的污染狀鐵質(zhì)礦物顆粒完全脫離開來，使其物性差異不大，難以分選，直接影響金紅石精礦品位的提高。酸洗可以除去鐵膜，改善礦物物性特征，增大物性差異，有利于提高金紅石精礦品位，因此采用酸洗的方法進行處理。此外，為了減少酸洗作業(yè)的酸洗劑用量，降低酸洗作業(yè)的生產(chǎn)成本，我們進行了洗液的再利用試驗。試驗是將酸洗作業(yè)的洗液，經(jīng)沉淀除去其中的固體懸浮物，補加部分新的酸洗劑作第二次應用，酸洗及酸洗液再用試驗結果見表1O。

由表10試驗指標可以看出，第二次使用所得指標與第一次使用相差不大，說明第一次配制的酸洗劑使用一次后，其洗液經(jīng)沉淀除去固體懸浮物后補加適量新酸是可以第二次使用的。也就是說酸洗劑不是一次性消耗品。

3.2.2、搖床精選試驗

由于硅、鋁、鈣、鎂等脈石礦物受鐵質(zhì)礦物的污染，有的鐵礦物與脈石礦物連生，改變了自身的物理性能，在粗選過程中混雜帶人粗精礦；有的云母片包裹著金紅石，使分選比重差異減小，致使分選時也進入粗精礦；磨礦過程中，有用礦物不可能完全解離，也有相互粘染結合的情況產(chǎn)生。鑒于諸多原因，粗選粗精礦品位達3O 左右。粗選粗精礦經(jīng)酸洗洗去鐵質(zhì)物質(zhì)的同時也進一步使金紅石與脈石礦物解離，從而增大了粗精礦物性差異，于是用離子波形搖床精選，可以進一步提高粗精礦的品位，除去酸洗解離出來的脈石礦物。試驗指標見表11。

從表11可以看出，酸洗后再重選金紅石品位由37.56%提高到83.57%，上升幅度很大，而且回收率也很高。這表明，該金紅石的選別，酸洗是關鍵。

3.2.3、電選精選試驗

為進一步提高金紅石精礦品位，得到高質(zhì)量、高品位的金紅石，可采用電選的方法再次提純。該礦金紅石粒度很細，因此試驗選用專門處理細粒、微細粒的新型高效電選設備：12萬伏超高壓懸浮電選機[4]。在條件試驗的基礎上，采用一粗一精選流程獲得了較好的分選效果，試驗結果見表12。

表12試驗結果說明，經(jīng)電選可以得到品位為TiO292.72 的優(yōu)質(zhì)金紅石精礦。需要補充說明的是，電選粗選給礦為酸洗后重選的“精礦+中礦返回再選的精礦”，其TiO2品位為75.20%。

4、綜合流程試驗

綜合流程試驗是在粗選、精選工藝流程試驗的基礎上提出的，具體流程如圖1所示，試驗結果見表13。

從表13全流程試驗結果可以看出，經(jīng)過原礦重選一磁選一酸洗再重選一電選聯(lián)合工藝流程

可以得到品位為TiO292.16%、回收率為6 5.2 6%的金紅石精礦1和品位為TiOz80.44%、回收率為10.01%的金紅石精礦2，選礦總回收率為75.27%的選礦指標。

5 結 語

1、根據(jù)礦物嵌布特征及組成研究，該金紅石礦屬較難選礦石。

2、從工藝礦物學的角度以及精礦品位的要求，要想一次選別就獲取高純的金紅石精礦是不可能的，必須通過多種方法，多次選別才能得到高品質(zhì)的金紅石精礦。

3、重選可以拋去大量的脈石礦物，減少后續(xù)工藝的處理量，同時也排除了部分選礦干擾物質(zhì)，有利于后續(xù)工藝的選別。

4、酸洗可以除去污染鐵膜，改善礦物物性特征，增大物性差異，有利于進一步提高金紅石精礦品位。