Схемы обогащения титано-циркониевых песков россыпных месторождений

24.06.2020

Схема обогащения титано-циркониевых песков россыпных месторождений в принципиальном виде показана на рис. 167.

На этой схеме помимо операций обогащения приведены важнейшие свойства основных и сопутствующих минералов, которыми определяются применение тех или иных операций и распределение минералов в продуктах обогащения.

При обогащении песков речных отложений после промывки обычно применяют предварительное грохочение для выделения крупных фракций, как правило не содержащих полезных минералов. При обогащении песков морских отложений в этой операции нет необходимости и ограничиваются лишь удалением частиц дерева и других органических примесей.

Для бедных россыпей первичное обогащение достигается выделением большого количества легких минералов (кварца, силикатов). Применяемый для этого метод должен быть дешевым и простым. Обычно используют гравитационные методы обогащения на винтовых сепараторах, отсадочных машинах, пневматических или мокрых концентрационных столах и др.

Для обогащения титано-циркониевых песков широко применяют винтовые сепараторы. Их устанавливают последовательно, в два-три или даже три-четыре приема, с выделением в первом приеме основной массы легких минералов пустой породы и перечисткой тяжелой фракции каждого предыдущего приема. Промпродукт (легкие фракции второго и последующих приемов разделения) обычно возвращают на первичные сепараторы и обогащают вместе с исходными песками.

Для россыпей с тонкими зернами минералов приходится также перечищать хвосты, а процесс шести при низкой производительности; только при этом удается получить хорошее извлечение.

При обработке труднопромывистых песков, содержащих ценные минералы крупностью 0,5-0,1 мм, применяют корытные мойки и бутары-скрубберы для дезинтеграции песков, гидроциклоны для выделения из слива мойки кристаллической части с последующим обогащением ее из столе; пески из бутары обогащают на винтовом сепараторе.

Винтовые сепараторы располагают вблизи разрабатываемых титансодержащих речных или морских отложений. Часто винтовые сепараторы устанавливают на плавучих понтонах рядом с драгой.

Разделение тяжелой фракции винтовых сепараторов на отдельные концентраты осуществляется включением в схемы обогащения электрического, магнитного, а иногда и гравитационного методов обогащения.

Перед электрическим обогащением пески подвергают сушке. В некоторых случаях для очистки поверхности частиц материал обрабатывают щелочами или кислотами. Часто перед электрическим обогащением применяется грохочение с целью получения более однородного по крупности материала, что улучшает показатели как электрической, так и магнитной сепарации.

Магнитная сепарация осуществляется последовательно на двухтрех сепараторах (роликовых и ленточных) с сильным полем и с выделением сильномагнитной фракции, нескольких слабомагнитных и одной немагнитной фракции. В некоторых случаях бывает целесообразна перечистка продуктов магнитного и электрического обогащения на концентрационных столах для выделения остатков легких минералов, Этим способом могут быть не только выделены рутиловый и ильменитовый концентраты, по и другие ценные сопутствующие минералы.

Обогащение тонкозернистых песков некоторых месторождений гравитационными методами неэффективно, а производительность аппаратуры—-низка. Для обогащения такого типа песков, содержащих ильменит, рутил и циркон, весьма эффективной оказывается флотационная схема.

Примером может служить схема обогащения легкопромывистых песков (рис. 168), характеризуемых наличием большого количества мелкого и тонкого материала (90%—0,15 мм). Ценными минералами являются: ильменит, частично лейкоксенизированный рутил, циркон. Содержание TiO2 колеблется от 8 до 9%, содержание составляет примерно 1,5%. Почти все ценные минералы сосредоточены в классе —0,25 мм, а основная масса их имеет крупность — 0,1 мм.

Успешность обогащения зависит от тщательности обесшламливания песков перед флотацией. Обесшламливание должно проводиться в два-три приема в гидроциклоне по классу +0,058 мм или тоньше. Перед обесшламливанием необходима интенсивная оттирка поверхности минеральных зерен, обеспечивающая более полное удаление шламов и селективность процесса флотации.

Обесшламленные пески подвергают коллективной флотации в нейтральной среде при плотной пульпе (Ж:Т=2:1) с применением в качестве собирателя мылонафта. Коллективный концентрат после перечистки содержит около 43% TiO2, около 7,5% ZrО2 при извлечении 92—94% TiO2 и 91—92% ZrO2.

Перед разделением коллективного концентрата необходимо удалить с поверхности зерен пленки собирателя, присутствие которой нарушает селекцию продуктов магнитной сепарации флотацией. Удаление собирателя совмещается с сушкой коллективного концентрата перед разделением его на магнитном сепараторе и достигается нагреванием материала до 300—350° С В процессе магнитной сепарации выделяется ильменито-магнетитовый продукт, который можно использовать для подшихтовки к ильменитовому концентрату; затем получают готовый ильменитовый концентрат с содержанием ильменита 96—97%; в следующую фракцию переходят лейкоксенизированный ильменит и эпидот, а в немагнитной фракции остаются циркон, рутил и кварц.

Ильменито-эпидотовый и цирконо-рутиловый продукты разделяются флотацией, которая основана на депрессии титансодержащих минералов жидким стеклом и содой. При разделении ильменито-эпидотового продукта ильменит остается в камерном продукте, а эпидот переходит в пену и подвергается двукратной очистке в содовой среде. Для разделения цирконо-рутилового продукта сначала флотируют циркон, а затем после добавки серной кислоты до значения pH = 7 осуществляется флотация рутила. Цирконовый концентрат перечищают в содовой среде, а рутиловый концентрат подвергается двойной перечистке без введения реагентов.

На фабрике Циркон-Рутил флотация циркона для отделения его от титановых минералов осуществляется по схеме, приведенной на рис. 169.

Гравитационные концентраты поступают в резервуар для кондиционирования; сюда же под давлением с целью лучшего его последующего перемешивания подают горячий мыльный раствор. После перемешивания с мылом концентраты направляют в осадительный конус и спиральный обезвоживатель. Обезвоженные концентраты снова репульпируют холодной водой и обезвоживают.

После этого концентраты поступают в чан, куда также подают серную кислоту н автоматически поддерживают постоянную кислотность пульпы. Затем пульпа поступает в реечные классификаторы, где концентраты сгущаются. Обработанные кислотой концентраты разбавляют водой и направляют во флотационные машины, где флотируется большая часть циркона. Грубый концентрат подвергается трем перечисткам. Небольшое количество хвостов, получающихся от перечисток. возвращают в чан для кондиционирования с горячим мыльным раствором. В качестве вспенивателя употребляется эвкалиптовое масло.

Депрессия кварца получается практически полной. После сушки флотационный концентрат и хвосты окончательно доводят магнитной и электростатической сепарацией. Получаемые на фабрике концентраты в среднем содержат: ильменитовый — 50,4% TiO2, рутиловый — 97,75% TiO2. цирконовый — 60,75% ZrO2.

Типичная схема первичного обогащения титановых россыпей в США приведена на рис. 170.

По такой схеме работает фабрика Джексонвилл производительностью 750 т/сутки по исходным пескам во Флориде.

Примерно такая же схема осуществлена на крупной фабрике Трейл-Редж во Флориде, которая перерабатывает 18 тыс. г песков в сутки. Месторождения Флориды являются наиболее крупными титансодержащими россыпными месторождениями США, сложенными морскими песками. Они представляют собой продукт размыва коренных титано-магнетитовых месторождений из которых железо выщелочено морской водой. Полезной частью руды являются содержащиеся в ней тяжелые минералы с удельным весом больше 2,9, так как почти все они могут найти промышленное использование. В титановых россыпях Флориды тяжелые минералы представлены ильменитом, рутилом, цирконом, кианитом, ставролитом, силлиманитом и турмалином.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна