有相關人員這樣說,制約中國礦業發展的關鍵是選礦技術!相比國際其他礦業技術還有很大的差距!中國最大的金紅石礦在我們這,技術達不到,選不了礦!中國現在有90%的需求是進口!其余的是人造!
天然金紅石是制取鈦系列產品的優質原料
鈦是現代工業的重要金屬原料,鈦具有密度低、強度高、耐腐蝕、耐高溫等優異性能,被譽為“繼鐵、鋁之后處于發展中第三金屬”和“戰略金屬”,在航空、航天、艦船、軍工、冶金、化工、機械等領域,有著廣泛的應用,在國民經濟發展中有其重要的地位和作用。鈦工業發展水平是一個國家綜合實力重要標志。
金紅石是已知70多種含鈦礦物中最重要的鈦礦物之一,含TiO290%~99%。天然金紅石是制取鈦白粉、海綿鈦、四氯化鈦等鈦系列產品的優質原料。近年來隨著我國鈦工業的飛速發展,對其原料金紅石需求量急劇增加,因此加速該種礦產資源的開發,勢在必行。
金紅石全球分布狀況
據美國地質調查局(USGS)2015年公布的數據表明,鈦鐵礦儲量約為7.2億噸,占全球鈦礦的92%,金紅石儲量約為4700萬噸,二者合計儲量約7.67億噸。
金紅石在我國分布情況
金紅石礦主要分為原生金紅石礦和金紅石砂礦兩大類型。到目前為止,我國已發現金紅石礦床、礦化點88處,分布于17個省、市、區,以湖北、河南、陜兩、江蘇、山西及山東為主(占全國總儲量的96%)。
我國主要原生金礦石區分布:
我國金紅石礦開發現狀
目前,我國金紅石礦的開發利用尚處于初級階段,年產量大約2500 t,且90%來自砂精礦。
我國金紅石儲量已經超過1500萬噸,目前制約中國金紅石發展的主要是我們的選礦技術!
目前金紅石常用選礦方法
1、重選
在金紅石的選礦中,重選主要有兩種用途:一是用于嵌布粒度較粗的金紅石礦的分選,不但流程簡單,而且能夠取得較好選礦指標。
二是用于細粒金紅石的拋尾工作,一般用于浮選前的預處理,可以有效脫除礦泥并能拋除部分脈石。
一般常采用螺旋溜槽進行脫泥,金紅石同石英、石榴子石等分選作業常采用搖床進行。
2、磁選
金紅石常常與鈦鐵礦、鈦磁鐵礦、石榴石和榍石等磁性礦物以及角閃石、綠簾石等弱磁選礦物伴生,而金紅石本身沒有磁性,因此可采用磁選法將它們分離。
在金紅石選礦過程中,磁選通常用于磁性礦物的拋除以及金紅石粗精礦的進一步提純。
磁選設備主要有:SLon高梯度磁選機、永磁雙輥磁選機、SHP強磁選機等。
3、電選
金紅石是電的良導體,而硅酸鹽、鋯英石、白鈦石等礦物不導電,所以采用電選能較容易地實現金紅石與其他非導電礦物分離。
電選設備主要有高壓雙輥電選機、高壓電暈電選機、回旋電選機等。
4、浮選
我國金紅石資源絕大部分為低品位原生礦,礦石粒度嵌布細,與脈石表面性質差異較小,因此采用單一的重選、電選、磁選等工藝流程難以實現分離,而浮選是解決細粒金紅石礦選別的重要手段。
5、酸洗
金紅石精礦產品要求TiO2含量超過85%以上,且對S、P等雜質含量有比較嚴格的限制。而金紅石礦經常規選礦方法選別后,其粗精礦中還含有部分硅酸鹽、鐵礦物等雜質,為提高金紅石精礦品質,可采用酸洗對金紅石進一步提純。
6、生物脫硅
采用常規的選礦方法得到的金紅石粗精礦TiO2品位一般在80%左右,其中還有少量硅酸鹽和鐵礦物難以除去,常規的提純方法是焙燒、酸洗。但是酸洗工藝不但操作危險,對環境還有污染。
宋翔宇通過添加硅酸鹽桿菌對RTiO2品位為78%的金紅石粗精礦進行生物脫硅,可以得到產率78.9%、RTiO2含量為91.8%、回收率92.61%的金紅石精礦。生物脫硅發不但可以有效提高金紅石精礦品位,而且具有環境友好性。
我國金紅石礦由于原礦品位較低,品位為,嵌布粒度較細,且礦石之間嵌布關系復雜,因而需采用重選、磁選、浮選及電選相結合的聯合工藝流程,才能達到分選金紅石的目的。
下圖為不同產地金紅石的選礦工藝及指標:
資料來源:礦業匯
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