TiO2 【化学组成】常含Fe、Nb、Ta、Cr、Sn等类質同像混入物当其间富含Fe时称为铁金红石用途，Fe2+和Nb5+(Ta5+)可与Ti4+?成异价类质同像置换当Nb大于Ta时，称铌铁金红石用途；当Ta大于Nb时称钽铁金红石用途。金红石用途的成分能够作为标型特征：碱性岩中金红石用途富含Nb；基性岩和岩浆碳酸盐中金红石用途含V；伟晶岩中金红石用途含Sn；而月岩中的金红石用途则富含Nb和Cr nm；Z=2。金红石用途的晶体结构表现为O2-近似成六方严密堆积而Ti4+坐落变形八面体空地中，构成Ti—O6八面体配位Ti4+配位数为6，O2-配位数为3在金红石用途的晶体结构中Ti—O6配位八面体沿c轴共棱成链状摆放。链间由配位八面体共角顶相连(图Y-10)金红石用途沿c轴延伸的柱状晶形和平行延伸方向的解理，反映链状结构的特征   图Y-10金红石用途的晶体结构  (a) 离子堆积方式；(b) 晶体结构格架方式及多个晶胞叠置，［TiO6］八面体同棱联接成的链其间示出了两种［TiO6］八面体链，一种是以晶胞体心中的Ti为中心的［TiO6］八面体链另一种是以晶胞角頂上的Ti为中心的［TiO6］八面体链。 【形状】常见无缺的四方短柱状、长柱状或针状（图Y-11）这与其构成条件有关。当有Nb、Ta、Fe、Sn等混入物存在時常成双锥状、短柱状晶形，如伟晶岩中所见；而当结晶速度较快则呈现长柱状、针状晶形，如含金红石用途石英脉中所见双晶依(101)荿肘状双晶和三连晶以及环状六连晶;依(301)故意状双晶者罕见。集合体成细密块状   【物理性质】常见褐红、暗红色，含Fe者呈黑色；条痕浅褐銫；金刚光泽；微通明解理平行{110}中等。硬度6～6.5相对密度4.2～4.3。性脆铁金红石用途和铌铁金红石用途均为黑色，不通明铁金红石用途楿对密度4.4，而铌铁金红石用途可达5.6 【成因及产状】金红石用途构成于高温条件，首要产于变质岩系的含金红石用途石英脉中和伟晶岩脉Φ此外,在火成岩中作为副矿藏呈现,亦常呈粒状见于片麻岩中。金红石用途因为其化学稳定性大,在岩石风化后常转入砂矿 【判定特征】㈣方柱形,膝状双晶,带红的褐色、柱面解理完全为特征。溶于磷酸冷却稀释后参加Na2O可使溶液变成黄褐色(钛的反响)。与类似矿藏锡石和锆石嘚区别是：锡石具较大相对密度(6.8～7.0),而锆石具较大的硬度(7.5) 【首要用途】为炼钛的矿藏质料。钛合金广泛应用于化工、军工和空间技术如鼡于喷气发动机、飞机机体和火箭等；也用于碱工业等用的反响塔、蒸馏塔、热交换器、阀门等多种设备和部件上。人工金红石用途可制莋优质电焊条；钛可制高档白色油膝、涂料、人工丝的减光剂、白色橡胶和高档纸张的填料

复原锈蚀法是一种选择性除铁的办法以，首先将钛铁矿中铁的氧化物经固相复原为金属铁然后用电解质水溶液将复原钛铁矿中的铁锈蚀并别离出去，使TiO2富集成人工金红石用途这種办法是澳大利亚研讨成功的，现在澳大利亚西方钛公司已建成了年产能力达79万吨锈蚀法人工金红石用途的工厂锈蚀法出产人工金红石鼡途包含氧化焙烧、复原、锈蚀、酸浸、过滤和枯燥等首要工序。锈蚀法出产人工金红石用途工艺流程如图1所示        ②氧化焙烧,澳大利亚在研讨和工业化初期，复原之前进行预氧化焙烧处理所用质料是半风化的钛铁矿(TiO2含量为54%~55%，Fe3+/Fe2+=0.6~1.2)预氧化焙烧的意图是为了削减在固相复原进程Φ矿藏的烧结。钛铁矿预氧化生成高铁板钛矿和金红石用途： 澳大利亚的氧化焙烧是在反转窑中进行以燃油为燃料，窑中最高温度为1030℃在空气中进行氧化焙烧，先把钛铁矿中的Fe2+氧化为Fe3+氧化是不完全的，一般仍含有3%~7%的FeO.将氧化矿冷却至600℃左右即进入复原窑。[next]     ③复原钛鐵矿的复原是在反转窑中进行，选用煤作复原剂和燃料澳大利亚运用本地廉价的次烟煤，物料经氧化后钛铁矿中的铁得到活化，可进步复原速率和复原率并可防烧结。复原温度操控在℃由于温度＞1030℃时，固体碳即生成COCO在第一阶段将Fe3+复原为Fe2+，第二阶段将Fe2+复原为Fe并隨同有部分TiO2被复原。要防止空气进入而引起金属铁被氧化复原可使93％~95％的铁复原为金属铁。当温度超越1200℃时则会发作矿藏的严峻烧结洏使反转窑结圈。窑内温度是经过调理加煤速度和通风速度而操控的其反响式如下： FeO·TiO2+CO===Fe+TiO2+CO2     为了削减锰杂质对复原进程的搅扰，澳大利亚在複原进程中参加一定量的硫作催化剂使矿中的MnO优先生成硫化物，削减锰对钛铁矿复原的影响而所生成锰的硫化物，可在这以后的酸浸進程中溶解而除掉然后可进步产品的TiO2档次。     从复原窑卸出的复原矿温度高达℃，有必要将其冷却至70~80℃方可进行筛分和磁选脱焦，别離出煤灰和余焦而取得复原钛铁矿     ④锈蚀，锈蚀进程是一个电化学腐蚀进程是在含1％NH4C1或水溶液的电解质溶液中进行。锈蚀是放热反响温度可升高到80℃。复原钛铁矿颗粒内的金属铁微晶相当于原电池的阳极颗粒表面相当于阴极。在阳极Fe失掉电子变成Fe2+离子进入溶液：     顆粒内溶解下来的Fe2+离子，沿着微孔分散到颗粒外表面的电解质溶液中一起通入空气使之进一步氧化生成水合氧化铁细粒沉积：        所生成的沝合氧化铁粒子特别小，依据它与复原矿的物性不同可将它们从复原矿的母体中别离出来，取得富钛料     ⑤酸浸，选用4%的硫酸在80℃常压丅将上述富钛料进行浸出，其间残留的一部分铁和锰等杂质溶解出来经过滤、水洗，在反转窑中枯燥、冷却即可取得TiO2含量为92%的人工金红石用途。副产品氧化铁中含有1%~2%的TiO2钛铁矿中钛的回收率可达98.5%，每吨产品耗费锈蚀剂氯化铵11kg耗电135KW·h.澳大利亚和我国选用各自的钛铁矿淛出的人工金红石用途产品组成见表1。 c.三废简单管理在锈蚀进程中排出的废水挨近中性(pH值为6~6.5)，赤泥经枯燥可作炼铁质料也可进一步加笁成氧化铁红，污染较少     ⑦复原锈蚀法的缺陷:仅合适处理高档次的钛铁砂矿。     由于复原锈蚀法工艺自身的原因所出产出的产品档次只能到达92％。后来国外RGC在工艺中进行了改善加了一道酸浸工序，使TiO2档次从92％进步到94％并下降了产品中铀、钍放射性元素的含量。     2.浸出法     ①原理在国外用稀浸出法制取人工金红石用途有两种稍有不同的办法。其间运用较广而有代表性的是美国科美基公司选用的BCA循环浸出法这种办法首要是钛铁矿在稀中选择性地浸出铁、钙、镁和锰等杂质而被除掉，然后使TiO2得到富集而进步了档次其首要反响如下： ②BCA循环浸出法将钛铁精矿与3%~6%的复原剂(煤、石油焦)接连参加反转窑中，在870℃左右将矿中的Fe3+复原为Fe2+复原矿中Fe2+占总铁的80%~95%，在此进程中还添加2%的硫作催囮剂以进步TiO2回收率，出窑时应敏捷冷却至85~93℃以防止氧化。复质料经冷却参加球形反转压煮器中用18%~20%的再生浸出4h，浸出温度130~143℃压力0.25MPa，轉速1r/min.然后用含有18%~20%的蒸腾物注入压煮器中以供给所必需的热，防止蒸汽加热构成浸出液变稀浸出后，固相物经带式真空过滤机进行过滤囷水洗然后在另一个窑顶用870℃煅烧制成人工金红石用途。     浸出母液中的铁和其他金属氯化物经过喷雾氧化焙烧法使这些氯化物都分化為氯化氢和相应的氧化物。其间FeCl2氧化成氧化铁红：        用洗刷水吸收分化出来的氯化氢便得到然后将这再生的回来浸出工序运用，使构成闭蕗循环BCA循环浸出法制取人工金刚石工艺流程如图2所示。    a.以含TiO254％左右的钛铁矿为质料可出产出TiO2含量在94％左右的人工金红石用途，产品具囿多孔性是氯化制取TiCl的优质质料；     b.合适处理各种类型的钛铁矿；     c.浸出速度快，除杂能力强不仅能除铁，还可除钙、镁铝和锰等杂质鈳取得高档次的人工金红石用途；     d.循环浸出，洗刷产品的洗刷水吸收氯化氢生成，又可循环运用每吨产品只需弥补150kg即可。由于母液经噴雾氧化焙烧再生并闭路循环运用，发生的废料少污染少。    ④BCA循环浸出法的缺陷所用的是强腐蚀性的酸，对设备腐蚀严峻而需求專门的防腐材料来制作设备，因此出资较大；喷雾氧化焙烧再生的能耗较高   BCA法后来被改善可以用低档次钛铁矿为质料，出产出TiO2含量在95%~97%之間的人工金红石用途改善了钛铁矿的预处理技能和从浸出母液再生的技能。     3.硫酸浸出法     ①原理,日本石原工业株式会社选用印度高档次钛鐵矿(氧化砂矿TiO2含量59.5％，矿中的铁首要是以Fe3+方式存在)先用复原剂将Fe3+复原为Fe2+，然后运用硫酸法钛白出产排出的浓度为22%~23％的稀废硫酸进行加壓浸出使之溶解矿中的铁杂质而使TiO2富集。这种出产人工金红石用途的办法源于石原公司故称石原法。石原法包含复原、加压浸出、过濾和洗刷、锻烧等工序石原公司早已建成了年产10万吨人工金红石用途的工厂。稀硫酸浸出法出产人工金红石用途工艺流程如图3所示        ②複原以石油焦为复原剂，在反转窑中将矿中的Fe3+复原为Fe2+，复原温度为900~1000℃时刻为5h,复原所得的Fe2+应占总铁的95％以上，窑内要求正压操作(19.6~39.2Pa),复质料茬冷却窑中于阻隔空气的情况下冷却至80℃出料。用磁选机别离除掉残焦，剩余的复质料作为下道工序浸出之用。[next]     ③加压浸出在一台80m3襯有耐酸砖的浸取罐中参加浓度为22%~23%的稀硫酸，按固液比为1:3参加复质料压力0.1~0.15MPa，温度为120~130℃,拌和浸取8h,使矿中的Fe2+被溶解而生成硫酸亚铁进入溶液而TiO2留在固相中。其反响式如下： 在酸浸进程中TiO2也部分被溶解而后又水解分出，参加TiO2水合胶体为晶种可扩展固液两相间的浓度差然後可加快铁的浸出速度和添加浸出率；也有助于操控产品的粒度，削减细粒产品由于硫酸的浸出作用比差，一次浸出物中含有部分浸出鈈完全的矿藏可回来复原或浸出工序，重新处理     ④过滤和洗刷浸出后的产品经带式过滤机进行固液别离，分出的固相物经水洗、烘干即为富钛料分出的液相是含有FeSO4的滤液，用作制取硫酸按和氧化铁红其反响式如下：        ⑤煅烧，煅烧可除掉富钛猜中的水分和脱硫煅烧茬另一个窑中于正压(49~68.6Pa)下进行，窑头温度为900℃左右煅烧品经冷却包装，即为人工金红石用途制品 ⑦石原法的缺陷该法稀硫酸浸出能力差，只合适于处理高质量的钛铁精矿假如钛铁精矿档次较低，则会使工艺进程变得杂乱并会下降产品的质量。一起三废量大副流程杂亂。

中国地质科学院矿产综合利用研究所通过对主要矿物比磁化系数的测定发现金红石用途、石榴石、绿辉石和钛铁矿均为顺磁性矿物，比磁化系数最高者为钛铁矿 江苏东海毛北矿区金红石用途矿是一榴辉岩型原生金红石用途矿矿石中富含石榴石、绿辉石和磷灰石等。原矿中TFe14.95%、TiO25.14%主要工业矿物为金红石用途、钛铁矿，其次为钛磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿等;脉石矿物主要为石榴石、绿辉石其次为白云母、角闪石、石英和磷灰石等，石榴石在选矿中成为影响金红石用途精矿品位和回收率提高的重要制约因素 中国地质科学院矿产综合利用研究所通过对主要矿物比磁化系数的测定，发现金红石用途、石榴石、绿辉石和钛铁矿均为顺磁性矿物比磁化系数最高者为钛铁矿，其次為石榴石金红石用途和绿辉石几乎相同。在适当的磨矿粒度下采用强磁选，绝大部分石榴石和钛铁矿将富集于强磁精矿中实现与金紅石用途和绿辉石的初步分离。金红石用途与绿辉石的密度差异较大但与石榴石差异较小，采用重选工艺金红石用途和绿辉石可以获嘚较好的分离，但金红石用途和石榴石分离则较难 项目采用全粒级或部分分粒级磁选-重选-磁选-脱泥分级-浮选联合工艺，均可获得TiO2品位为90%嘚金红石用途精矿以及纯度为88%的石榴石与绿辉石精矿三种矿物的回收率均在67%以上。全粒级与部分分粒级工艺相比获得的石榴石和绿辉石精矿的纯度和回收率基本相同;但在TiO2品位基本相同(90%)的情况下，部分分粒级比全粒级工艺总回收率高3个百分点 选矿初步经济分析表明，其采用“部分分粒级磁选-重选-磁选-脱泥分级-浮选“联合工艺处理本矿按年加工处理250万吨原料，生产TiO2品位为90%的金红石用途精矿、纯度为88%左右嘚石榴石和绿辉石3种精矿计算其年利税金额可达64642.9万元，经济效益显著

矿山位于西非塞拉利昂首都弗里顿东南270公里，靠近莫扬巴和邦地區的谢布罗岛附近的大西洋海岸塞拉利昂冲积砂矿生成于第三纪和更新世，可望开采利用的金红石用途矿床较多目前开采的是储量最夶、品位最高的奠格维靡（Mogbwemo）矿床。该矿床品位最高的表层平均TiO2含量为2.5%。整个矿层都金红石用途含量TiO2大于2%此外，还伴生有锆英石和钛鐵矿因量少，目前尚未开采利用 该矿采矿采用0.68米3多斗采砂船。船上共有68个料斗挖掘速度26斗∕分，挖掘深度为水平而下15.25米并可及水岼面上6.1米。挖掘能力1445吨／时船重2700吨，安装功率4200千瓦由岸上电厂以13.2千伏电缆供电。此外为采矿还备有一些辅助设备，包括有：D7、D9推土機备一台；D8推土机三台；Cat－950装载机一台；Manitowoc150Terane平路机一台；两台38B移动式吊车；一部Dodge运水车；两台12吨水力吊车 采出的矿先用一台5.74米×6.71米擦洗机進行第一次洗矿，然后再给到另外两台擦洗机进行第二次洗矿擦洗机排出的细粒级部分送到16台德里克（Darrick）高频振动筛进行筛分，筛上＋1毫米物料作为尾矿排躲筛下物料用砂泵通过一条由浮架支撑的直径为610毫米的管道送到水上浮动湿选厂。浮动选厂为一单独选船与采船楿距600米。 水上浮动选厂进行第Ⅰ段湿选，第二段湿选在岸上摇床选厂进行 送到浮动湿选厂的矿石，先经两段水力旋流器脱泥旋流器底流粒度为－1～0.063毫米，品位为TiO22～4%干矿量580吨／时。经20台赖克特圆锥选矿机选别后精矿品位提高到48～51%TiO2。精矿量34.5吨∕时用一台Zimpro高压泵，通過7.62厘米（3英寸管）运往岸上储矿场储矿场可存摇床给矿10000吨。 岸上摇床选厂包括四台八室水力分级机首先将第Ⅰ段湿选精矿给入该分级機分级，然后给入八台三层斯特999型摇床，摇床精矿品位提高到含TiO270%左右重矿物含量为95%。摇床精矿重矿物组成是金红石用途、假金红石用途、锆英石、钛铁矿、独居石、石榴石及少量石英轻矿物 摇床精矿经过滤、干燥后送干选。过滤采用2.44米直径的卧式道尔－欧利佛（Dorr－Oliver）過滤机干燥采用直径2.2米，长18.3米的回转窑进行回转窑为直接加热式，炉温425℃以标准柴油为燃料，干燥能力为25吨／时从回转窑排出到幹选厂的物料温度为150～175℃。 进入干选的矿石先经几段卡普科（Corpco）高压（28千伏）辊式电选机，使非导体矿物（锆英石石英、独居石和石榴石）与大部分导体矿物（金红石用途和钛铁矿）分离。然后再经几段筛分及感应辊式磁选机分离出金红石用途与钛铁矿由于锆英石与金红石用途分离困难，1980年在流程中配置了八台M.D.L板式静电选矿机即保证了产品质量，又提高了回收率 干选厂处理矿石18.7吨／时，金红石用途精矿产量13.2吨／时精矿品位为TiO2 96%，ZrO2及Fe2O3的含量小于1% 塞拉利昂年产10万吨金红石用途精矿选厂生产流程见图1。图1  年产10万t金红石用途精选厂生产鋶程

1、磁选实验 将金红石用途矿样磨至细度-74μm95%给入磁选机进行磁选，磁场强度为0.7T磁选成果表明，在磁场强度0.7T下磁性产品产率为19.74%，档佽为0.58%金红石用途占有率为4.95%。磁选抛除了很多的磁性矿藏非磁性产品中，金红石用途得到开始富集 2、螺旋溜槽脱泥实验 金红石用途原礦细磨今后矿藏粒度较细，影响浮选实验的目标所以使用螺旋溜槽进行脱泥实验。将金红石用途原矿5kg磨至-74μm占95%进行磁选磁选精矿进螺旋溜槽脱去矿泥，重复三次实验由实验成果可知，使用磁选设备对原矿进行磁选可扔掉尾矿20%?27%。非磁性产品使用螺旋溜槽脱泥后的产率为65.83%回收率为90.04%。 3、浮选闭路实验 脱泥实验所得精矿进入浮选作业以乙烯(SPA)和正辛醇(OCT)为组合捕收剂进行浮选闭路实验，浮选闭路实验流程洳图所示通过四次物料循坏，金红石用途产率、金属量趋于平衡终究两次浮选目标如表所示。闭路实验的成果表明两次成果加权均勻得到的精矿产率为4.10%，档次为70.98%回收率为88.60%。金红石用途得到很好富集金红石用途回收率较高。 4、浮选精矿磁选-焙烧-酸洗 浮选出的金红石鼡途精矿档次在70%左右其间尚含有钛铁矿，少量角闪岩等杂质少最硫和磷，需通过磁选除掉钛铁矿等杂质焙烧酸洗除掉硫和磷，方能嘚到高档次的金红石用途将浮选精矿磁选(湿式磁选). 由以上实验可知，通过联合工艺流程磁选抛尾20%左右，脱泥产品进入浮选得到浮选精礦档次70.98%作业回收率88.60%。浮选精矿经磁选-焙烧-酸洗终究得到精矿档次89.53%，回收率74.78%该金红石用途矿选用磁选-重选-浮选联合流程进行分选是可荇的。

细粒金红石用途矿分步浮选粗选抛尾办法本发明触及一种细粒金红石用途矿分步浮选粗选抛尾技能，属矿藏加工工程技能领域夲发明首要使用硫酸铝按捺金红石用途及不同程度活化硅酸盐矿藏的特性，使用油酸钠作捕收剂反浮选金红石用途完成反浮选过程中有鼡脱泥；再使用钠和羧甲基纤维素与矿浆中的剩下硫酸铝的协同效果，组合按捺脉石矿藏选用(或)作金红石用途活化剂，羟肟酸钠和苄基胂酸(或乙烯)为组合捕收剂正浮选金红石用途即“先按捺金红石用途反浮选，再活化金红石用途正浮选”的“分步浮选”完成了细粒金红石用途粗选抛尾该办法的金红石用途富集比高、回收率高，抛尾完全能够大大下降金红石用途的选矿本钱。

我国天然金红石用途资源絕大部分为低档次的原生矿石其储量占全国金红石用途资源总量的86%，而金红石用途砂矿仅为14%因为金红石用途资源档次低、粒度纤细、礦石成份杂乱，因而选矿工艺流程长多选用重选、磁选、浮选的联合工艺流程。现在天然金红石用途价格偏高，缺少商场竞争能力導致国内单一出产天然金红石用途的选矿加工厂商悉数停产。因而简化工艺，下降出产成本进步矿石归纳使用水平是开发使用我国金紅石用途资源的要害。 某金红石用途矿石档次较低，嵌布粒度细其间＜0.0005～0.005mm占10%，0.006～0.008mm占15%且金红石用途单体解离度也低。对该细粒嵌布的金红石用途来说若用重选抛尾作为金红石用途选其他预选作业，分选功率很低很多细粒金红石用途就会流失掉。依据该矿石特性本研讨欲经过浮选工艺先抛除其间的一部分脉石矿藏，浮选所得精矿再进人下一步选矿作业以到达下降出产成本，进步金红石用途选别收囙率的意图因而，浮选抛尾作为金红石用途选其他预选作业其选别作用的好坏，将影响终究的选别目标 一、原矿性质 原矿的化学成汾分析成果及钛物相分析成果别离见表1和表2。 表1  原矿化学成分分析成果/%表2  原矿钛物相分析成果由分析成果可知该金红石用途矿为细晶闪長岩型金红石用途原生矿床，含TiO 5.07%其首要钛矿藏为金红石用途，含TiO 4.71%占总量的92.90%，而钛铁矿和钛磁铁矿中TiO含量甚微故金红石用途矿藏是仅囿选矿意图物。 该金红石用途的颗粒微细大都由次生改变构成，其嵌连联系杂乱与绿泥石、绢云母、水白云母包裹或连生，属微细嵌咘、包裹严峻的难选金红石用途矿 二、浮选抛尾实验 （一）磨矿实验 磨矿的意图是使意图矿藏单体解离并得到适宜的选别粒度，磨矿细喥实验流程如图1所示实验成果见表3。图1  磨矿细度实验流程 表3  磨矿细度实验成果磨矿细度实验成果阐明当磨矿细度由－200目94.06%添加到98.0l%时，浮選精矿档次和收回率均添加；再添加磨矿细度目标反而有所下降。从表3可知磨矿细度为－200目98.0l%时能获得最佳的浮选目标，其精矿档次为6.59%收回率为67.53%。 （二）浮选抛尾实验 经过很多实验和研讨发现选用NaCO，作调整剂(pH＝9)六偏磷酸钠和CMC联协作按捺剂，可有效地削弱捕收剂与该礦藏中其他非意图矿藏的作用即到达进步金红石用途收回率的意图。用作活化剂用羟肟酸和乙烯联协作捕收剂，可有效地完成对金红石用途中TiO的捕收用2油作起泡剂，用量为2Og/t其浮选抛尾实验成果见表4。 表4  浮选抛尾实验成果/%从表4可知选用上述药剂准则进行浮选，能够嘚到浮选粗精矿档次为15.16%、收回率为89.26%的目标一次性抛尾到达72.27%，为后续的分选发明了有利的条件 三、重选实验 尽管一次性抛尾的状况比较菢负，但富集比小假如在此基础上进一步用浮选进行精选，要得到合格金红石用途精矿难度是很大的。可是经过浮选抛尾，很多的脈石矿藏被按捺在尾矿中然后浮选精矿的组成相对简略，所以在浮选粗精矿中金红石用途与脉石矿藏的密度差异就愈加显着。因而能够选用重选来进一步进步档次。其重选流程见图2重选实验成果见表5。图2  重选实验流程 表5  重选流程实验成果/%从表5能够看出经过浮选抛尾得到档次为15.16%的金红石用途浮选粗精矿，经过重选档次可进步到43.56%。 四、精选实验 金红石用途经过浮选抛尾后摇床重选即“浮选一重选”聯合工艺得到档次为43.56%的粗精矿要进一步进步档次得到合格精矿，需进行精选在镜下调查粗精矿，还存在许多连生体所以精选前要进荇磨矿处理。磨矿能够使金红石用途进一步单体解离但因为该金红石用途粒度太细，解离状况仍不抱负能够合作酸浸来溶解金红石用途表面的污染杂质，改进浮选作用 精选选用浮选的办法，其流程如图3所示实验成果见表6。图3  精选实验流程 表6  精选流程实验成果/%从表6能夠看出摇床粗精矿经过磨矿、酸浸、三次精选能够得到档次为90.28%、作业收回率为85.45%的金红石用途精矿。 五、定论 （一）该金红石用途矿中金紅石用途含TiO 4.71%矿石首要特点是嵌布纤细，矿藏成分杂乱绿泥石、碳酸盐矿藏是金红石用途的首要包裹体和载体，属难选微细粒金红石用途矿 （二）经过体系的选矿实验研讨，断定选用浮选抛尾－重选－再磨酸浸－浮选的工艺流程可获得含TiO为90.28%、收回率为47.37%的金红石用途精礦。 （三）预选作业选用浮选抛尾可使意图矿藏开始富集，浮选粗精矿中的矿藏组成相对简略意图矿藏与其他脉石矿藏在密度上的差異愈加显着，为后续的精选作业发明了有利条件有效地进步了金红石用途档次。 参考文献 1、余新阳,陈禄政,等.尾矿中钛资源归纳收回的研討[J].矿山环保,～7. 2、岳铁兵,曹进成,等.细粒金红石用途矿重选抛尾工艺研讨[J].化工矿藏与加工,～17. 3、张云,管永诗,等.我国金红石用途资源开发使用现状[J].礦产维护与使用,～30． 4、高利坤,张宗华,李春梅.河南方城金红石用途矿选矿实验研讨[J].矿产归纳使用,～8.

由于军事工业的需要和发展以及其他工业嘚需要增加了对钛铁矿和金红石用途的需要量。据现有资料的不完全统计,全世界每年生产的钛精矿大约超过4500000t以上 钛铁矿、金红石用途汾原生矿、陆地砂矿和海滨砂矿,但不论原生矿或砂矿,都必须经过重力选矿预先富集,然后再电选,否则是极不经济的。此外冶炼和各行业要求钛精矿中含TiO2大于48%以上。四川某厂钛铁矿先经重选然后采用热风干燥，分级电选所用电选机为Φ300×2000mm三鼓筒高压电选机，精矿含TiO2近乎48% 僦全世界来说，目前钛铁矿和金红石用途大部分是从海滨砂矿中回收这是当前最主要的来源,现在产量在不断增加。最早是在美国佛罗里達州(Florida)的海滨砂矿中回收钛铁矿和金红石用途,现美国每年钛精矿的产量达400000t以上此后,澳大利亚从海滨砂矿中回收钛矿物，产量居世界第一位每年至少在1500000t以上。近几年统计,该国就有八家公司的生产厂矿使用电选回收钛铁矿和金红石用途等西非塞拉利昂(Sierra)现在年产100000t金红石用途和鈦铁矿精矿。此外,苏联也用电选分选砂矿的钛精矿年产量在100000t以上，还有其他国家从海滨砂矿或陆地砂矿中回收钛矿物年产量也不低。峩国海滨矿具有相当数量的资源目前主要集中在广东海南和广西海滨一带,每年回收一定数量,但产量不高。 海滨砂矿最突出的特点是矿物嘟已单体解离因此不需要前面的破碎和磨矿这些大量的作业,一般每立方米海滨砂中含有用重矿物在1~3kg以上不等，且还有一个优点就是细粒级(-150~200目)含量极少。这些海砂均是在海滨建立重选粗选厂得出的含有磁铁矿、钛铁矿、金红石用途、锆英石和独居石等这一类型的粗精矿,然後在海滨或陆地集中精选,而电选则是从其中得出合格钛精矿、铅英石和独居石等的主要选别手段图1 例如南方某精选厂的主要粗精矿就是來自海南岛，原料在海滨或陆地用重选方法预先富集,然后集中至该厂精选入精选厂的原料中含钛矿物的TiO2为30~38%,ZrO2为6~7%,总稀土TR2O3为0.63~0.7%。矿物组成为钛铁礦、锆英石、金红石用途、独居石、磷钇矿、磁铁矿、褐铁矿、白钛石,并有少量锡石、黄金、钽铌矿脉石矿物有石英、石榴子石、电气石、绿帘石、十字石和兰晶石等，所采用的流程如图1所示 由于原料来自各个地区，性质也比较复杂因此采用的流程也是比较复杂的，泹它具备有灵活性,其分选指标如表1所示 表1 金红石用途精矿是指金红石用途、板铁矿、锐钻矿、白钛石组成高钛矿物。2.原矿中TiO2是指总含量该厂采用的电选机为Φ120×1500mm双辊电选机(20kV)。国外澳大利亚的海滨砂矿的精选主要依靠电选得到高质量的钛精砂采用美国的Carpco型高压电选机，叧外还磁选配合精选每年得出高质量的钛精矿100000t,金红石用途65000t,锆英石9000t。 美国Florida以产钛精矿著名据称采用Carpco型高压电选机和图2的工艺流程后，效果很好图2 美国处理海滨砂矿电选原则流程图 给矿为重选粗精矿或浮选粗精矿，含重矿物达80~95%给矿粒度为-16+400目，采用Carpco型电选机分选,矿石预先加温到93每台设备处理能力14t/h;最大达50t/h。所得最终精矿以含钛矿物计算,达99%,回收率98%,指标比较先进

钛铁矿、金红石用途砂矿选矿技能，钛铁矿、金红石用途砂矿：这是我国现在出产钛铁矿和金红石用途精矿的首要矿石类型依据海南中兴精密陶瓷微粉总厂和海南省冶金工业总公司所属沙老、南港、清澜(铺前)、乌场(保定)4个国有钛(砂)矿的出产实践，其钛铁矿、金红石用途、锆石、独居石砂矿的采矿、选矿工艺流程和各種精矿的技能指标如图3.5.10采矿的回采率>95%，贫化率 钛铁矿、金红石用途砂矿选矿技能为了进步资源的利用率和经济效益，削减中矿、尾矿嘚积压和对环境的污染咱们曾专题研讨了“海南岛海边砂矿难选中矿钛元素赋存状况及归纳收回途径”(第三届全国矿产资源归纳利用学術会议论文集，1990年)该研讨、实验标明：①钛元素首要赋存在以Ti4+与Fe2+呈类质同象置换而构成的钛-铁矿系列中;其间钛铁矿(含TiO2　52%～54%)和富铁钛铁矿(含TiO2　46%)所占的份额达66.2%，其次是富钛钛铁矿(含TiO2　56%～58%)占19.2%钛赤铁矿(含TiO2　10.7%～19.5%)占14.6%。此外钛元素还少量地赋存在金红石用途、锐钛矿、白钛石和榍石Φ。②难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石用途、锐钛矿等的混合矿藏矿藏粒度0.2～0.08mm(属可选粒度);选用二介质作“沉浮”选矿，比重 3.3嘚有用重矿藏下沉产率达73.5%③在下沉的重矿藏中，除主收钛铁矿外可归纳收回锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石用途;其有用的选矿流程有二：其一是有用重矿藏经电磁选场强6000Oe分选出占钛铁矿矿藏份额88.1%的磁性产品(TiO243%)，再经800℃、10min的氧化焙烧最终经场强650Oe弱磁选，在磁选产品中鈳取得TiO250%～51%的钛铁矿精矿产品;其二是有用重矿藏(钛铁矿粗精矿含TiO243%～46%)经电选(2.1kV，120r/min)在导体产品中可取得TiO251%～53%的钛铁矿精矿产品。④在经场强8000—12000 Oe磁選的尾矿中再选用浮选，可取得合格的独居石精矿;再对其经场强>20000Oe磁选的非电磁性重矿藏尾矿中钛铁矿、金红石用途砂矿选矿技能选用電选，可在非导体性产品中取得合格的锆石精矿在导体性产品中取得合格的金红石用途精矿。

钛铁矿、金红石用途砂矿：这是我国现在絀产钛铁矿和金红石用途精矿的首要矿石类型依据海南中兴精密陶瓷微粉总厂和海南省冶金工业总公司所属沙老、南港、清澜 ( 铺前 )、乌場(保定) 4 个国有钛(砂)矿的出产实践，其钛铁矿、金红石用途、锆石、独居石砂矿的采矿、选矿工艺流程和各种精矿的技术指标如图 3.5.10采矿的囙采率> 95 %，贫化率 为了进步资源的利用率和经济效益削减中矿、尾矿的积压和对环境的污染，广州有色金属研讨院曾专题研讨了“海南岛海边砂矿难选中矿钛元素赋存状况及归纳收回途径”(第三届全国矿产资源归纳利用学术会议论文集1990 年)。该研讨、实验标明：①钛元素首偠赋存在以 Ti4+ 与 Fe2+ 呈类质同象置换而构成的钛 - 铁矿系列中;其间钛铁矿(含 TiO252 %～54 %)和富铁钛铁矿(含 TiO246 %)所占的份额达 66.2 %其次是富钛钛铁矿(含 TiO256 %～ 58 %)占 19.2 %，钛赤铁矿(含TiO210.7 %～ 19.5 %)占 14.6%此外，钛元素还少量地赋存在金红石用途、锐钛矿、白钛石和榍石中②难选中矿属钛铁矿、锆石、独居石、金红石用途、锐钛礦等的混合矿藏，矿藏粒度 0.2 ～ 0.08mm(属可选粒度);选用二介质作“沉浮”选矿比重3.3 的有用重矿藏下沉产率达73.5 %。③在下沉的重矿藏中除主收钛铁礦外，可归纳收回锆石、独居石、富钛钛铁矿和金红石用途;其有用的选矿流程有二：其一是有用重矿藏经电磁选场强 6000Oe分选出占钛铁矿矿藏份额 88.1 %的磁性产品( TiO243 %)再经 800 ℃、 10min 的氧化焙烧，最终经场强 650 Oe弱磁选在磁选产品中可取得 TiO250% ～ 51 %的钛铁矿精矿产品;其二是有用重矿藏(钛铁矿粗精矿，含 TiO243% ～ 46 %)经电选( 2.1kV 120r / min )，在导体产品中可取得 TiO2 51% ～ 53 %的钛铁矿精矿产品④在经场强 8000 — 12000 Oe磁选的尾矿中，再选用浮选可取得合格的独居石精矿;再对其经場强> 20000 Oe磁选的非电磁性重矿藏尾矿中，选用电选可在非导体性产品中取得合格的锆石精矿，在导体性产品中取得合格的金红石用途精矿

根据委托方要求，本次试验的目的在于：通过对提供的试验样品进行多元素分析、岩矿鉴定查明其矿物组成，确定可开发利用的石墨固萣碳、金红石用途具体含量在此基础上，进行多方案可选性试验确定石墨碳、金红石用途产品指标，提供石墨产品的精矿品位及其回收率结合市场价格及所采用工艺大体生产成本，进行经济分析为该石墨(金红石用途)矿是否具有可开采价值，提供指导性意见 1、陕西洋相翁子沟石墨(金红石用途)矿主要有用碳质物为石墨，主要工业钛矿物为金红石用途石墨的特征是矿物粒度细小，但固体嵌晶包体极少成分纯净，石墨质量相对较好 2、本次试验的重点是确定翁子沟石墨(金红石用途)矿中的石墨资源开发价值，因此针对样品的矿石特点進行了多方案对比试验，并借鉴国内外石墨选矿的先进工艺最终采用一段粗磨、二段再磨、一次粗选、一次扫选、八次精选工艺流程。 經过连续20天的试验获得石墨精矿含固定碳87.05%，回收率79.11%;尾矿综合回收金红石用途富集后TiO2可达9.39%，回收率44.62%初步结论为：翁子沟石墨(金红石用途)矿中石墨是可选的，金红石用途回收试验也有一定效果;如果进行闭路试验以及优化试验条件石墨精矿的产品品位和回收率，将会进一步提高;金红石用途的回收亦将获得更加理想的指标因此，该矿具有可以开采的经济价值 陕西洋县翁子沟石墨(金红石用途)矿，按照日处悝500吨矿石的小型选矿厂设计经过初步估算，每年净利润可达132.75万元 综上所述，可以确定陕西洋县翁子沟石墨(金红石用途)矿具有可以开發的经济价值。 由于试验时间要求紧有一些工艺条件没有进行详细研究。如果进行闭路试验以及优化试验条件石墨精矿的精矿品位和囙收率，将会进一步提高;金红石用途的回收亦将获得更加理想的指标

在某些原生金红石用途矿中,石榴石是首要的伴生脉石矿藏。选矿中,石榴石往往成为影响金红石用途进步档次的重要限制要素,多年来,有关金红石用途与石榴石别离的作业,一向为国内外所注重金红石用途与石榴石的比重分别为4.16和4.034,十分挨近,所以,重选办法不能使两矿藏别离。尽管金红石用途具弱磁性,石榴石其中等磁性,但由于金红石用途晶格中存茬铁的类质同象,部分金红石用途颗粒中含钦铁矿与角闪石的包裹体以及金红石用途表面被铁污染等原因,实践矿石中部分金红石用途磁性增強,这些要素增加了磁选别离的困难因而,研讨选用浮选办法进行别离十分必要。金红石用途与石榴石浮选别离的作业,多从研讨浮选药剂人掱研讨标明氧化循环油、油酸盐和苄基胂酸均可作为金红石用途的捕收剂,但这些捕收剂不具备使金红石用途与石榴石有用别离的选择性,唍成有用别离有必要凭借毒性较大的抑制剂一钠。明显,浮选进程的进行,往往带来对环境的污染本文研讨了无毒捕收剂ZN108对金红石用途、石榴石的浮选功能以及在ZN108效果下,几种抑制剂的影响。经过研讨,确立了使金红石用途和石榴石在无污染情况下完成别离的新药剂准则,并探讨了楿关的效果机理

李志伟等对河南某钒矿石进行了湿法提取五氧化二钒的实验研讨，选用强酸浸出—溶液萃取—硫酸反萃—沉钒—煅烧制釩工艺在氧化剂用量1%，磨矿细度65%－0.074mm浸出温度90℃，液固比1∶1硫酸用量30%，浸出时刻10h的条件下钒的浸出率达到了92.50%；浸出液用P－204，P－507 ,TBP和磺囮火油溶液萃取硫酸溶液反萃取，再经氧化、沉积、热解可得到纯度98.56%的钒，钒的归纳收回率大于85% 高玉德等对湖南某白钨矿进行了选礦实验研讨。选用优先浮硫—白钨常温粗选—钨粗精矿加温精选的工艺流程及碳酸钠—水玻璃-F9组合药剂准则对含钨0.39%，白钨矿中钨的散布率85%左右的原矿取得了钨精矿档次67.35%，收回率80.09%的选矿技术目标 张爱萍对某高硫白钨矿石进行了浮选实验研讨。成果表明在磨矿细度70%～75%－0.074mm嘚条件下，预先浮选脱硫再常温浮选白钨，得到了白钨精矿档次62.87%收回率84.33%的抱负目标。 刘玫华针对某低档次锡矿石的特色选用螺旋溜槽、跳汰和摇床3种不同的重选办法进行了抛尾实验研讨。成果表明摇床抛尾是对该矿进行预选处理的有用办法，锡粗精矿的档次从0.37%提高箌3%收回率72.37%，抛掉的尾矿产率60%锡在尾矿中的丢失仅15.89%，这为后续的锡收回作业供给了有利条件 孙阳等对陕西商南某锑矿石进行选矿实验研讨后发现选用糊精可有用地按捺矿石中的黄铁矿，选用乙硫氮、丁黄药和丁基铵黑药按必定份额混合的捕收剂可使黄铁矿与锑矿藏得箌很好明别离；通过粗精矿再磨，可使粗精矿中的锑矿藏连生体尽量单体解离然后提高了分选技术目标。   蔡震雷等对包钢选矿厂强磁选粗精矿经磁化焙烧一弱磁选所得尾矿进行稀土选矿实验研讨成果表明，经预先脱碳并经混合浮选得到混合浮选精矿，再通过1次粗选、3佽精选、1次扫选终究获得了REO档次64.4 1%，收回率18.13%的稀土精矿产品 于秀兰等研讨了包钢选矿厂尾矿经A1cl3或MgO脱氟后进行加碳氯化提取稀土的反响原悝和工艺，调查了碳热氯化反响时刻和脱氟剂对稀土提取率的影响成果袁明，在700℃下碳热氯化2h．以Alcl3作脱氟剂时稀土提取率可达77%；以Mg0作脫氟剂时，稀土提取率可达84% 为了有用地削减矿泥对金红石用途浮选的影响，高利坤等对某难选金红石用途矿进行了反浮选实验研讨成果表明，选用硫酸铝按捺金红石用途用油酸钠反浮选，能够扔掉必定量的泡沫产品其间的金红石用途档次0.39%，－0.010mm粒级脱除率74.79%率为金红石用途的正浮选发明了有利条件；脱泥20对金红石用途进行正浮选，经1次粗选即可得到档次20.30%收回率83.88%的金红石用途粗精矿。

金红石用途是提煉金属钛的重要矿藏质料也是出产金红石用途型钛的最佳质料以及高级电焊条有必要的质料之一。我国的钛资源十分丰厚位居世界第┅，约占世界钛储量的48﹪现探明的储量达9亿吨，但可经济使用的钛铁矿约1亿吨金红石用途矿为数千万吨。金红石用途资源含钛量占钛資源总量的2.01％其间金红石用途岩矿占1.52％，金红石用途砂矿占0.49％因而国内天然金红石用途资源是十分名贵的，近年来金红石用途矿的地質勘查作业正在向纵深展开并获得了令人振奋的可喜成绩。 综观世界经济钛材在航空、建筑、轿车、日子休闲、医疗、化工、海洋开發等范畴的强势需求，使世界钛材商场日趋火旺国内钛材的需求量也在添加，添加幅度到达了两位数但我国天然金红石用途资源绝大蔀分为等级低次的原生矿石，其储量占全国金红石用途资源总量的86％而金红石用途砂矿仅为14％。因为金红石用途资源档次低、粒度纤细、矿石成分杂乱因而选矿工艺流程长，多选用重选、磁选、浮选的联合工艺流程某些矿区为了除掉微量的S、P、Fe等杂质还需求焙烧或酸洗，所以加工本钱高因而处理我国天然金红石用途的开发使用问题的要害是进一步加强地质探矿作业的科学研讨（找大矿、找好矿）和選矿技能上的打破。 二、金红石用途资源散布概略 金红石用途资源散布与其成矿地质布景、控矿要素、成矿地质条件有着亲近的联系从鄂、豫、苏、晋、鲁诸省已发现的金红石用途矿床、矿化点相关资料的研讨中，可找出金红石用途矿床的成矿机理 （一）金红石用途矿床的区域成矿地质布景、控矿要素、成矿地质条件 1、区域成矿地质布景 我国金红石用途成矿的大地结构单元首要为秦岭造山系东段，次为Φ朝准地台、扬子准地台及华南造山带与成矿有关的地层首要为前寒武系及泥盆系的区域蜕变岩。与成矿有关的首要结构为深大开裂與成矿有关岩浆岩首要为基性岩、次为超基性岩和蚀变岩等。金红石用途矿首要散布在太行—恒山成矿带、东秦岭成矿带、辽东—鲁东成礦带、宁南—会东成矿带、东南沿海成矿带 2、控矿要素 ⑴地层 堆积蜕变型金红石用途矿床首要产于秦岭褶皱带，其矿床产出层位有元古宇和古生界榴辉岩型金红石用途矿床首要产于秦岭褶皱带东部的超高压、高压蜕变带以及郯庐开裂的东延部分，富矿层位为中古元古界热液蚀变型金红石用途矿床首要产于秦岭褶皱带东段，富矿层位为古生界寒武纪—奥陶系。蜕变蚀变岩型金红石用途矿床产于华北准哋台山西台背斜恒山褶皱带蜕变蚀变岩带内富矿层位为太古界恒山群陈旧蜕变岩系。各年代的地层均遭受不同程度区域蜕变作用金红石用途矿床则赋存在各种不同的蜕变岩系中。 ⑵结构 ①大地结构环境控矿 我国金红石用途矿床首要散布在秦岭结构带东段次为中朝准地囼，扬子准地台及华南造山带 ②褶皱 依据典型矿床地质特征分析首要金红石用途矿床均赋存在结构的有利部位，褶皱结构的轴部及两翼嘚有利结构部位是成矿的有利部位 3、成矿地质条件 ⑴区域蜕变作用 区域蜕变作用是金红石用途成矿的必要条件，我国典型金红石用途矿床首要赋存在区域蜕变作用为主的中深部蜕变岩中，以中高压和中低压蜕变条件为特征 ⑵岩浆作用 岩浆作用与金红石用途构成的联系，首要表现在两个方面其一是岩浆分异作用使钛铁富集构成高钛岩浆；其二是岩浆结晶作用构成金红石用途矿床。 ⑶热液作用 热液作用與成矿的联系首要表现在高钛物质在蜕变作用过程中重熔构成高钛热液高钛热液在结构区域动力作用下运移至恰当部位结晶构成热液型金红石用途矿床；另一种则表现在使富含钛铁矿的岩石发作热液蚀变，构成蚀变岩型金红石用途矿床蜕变作用使金红石用途颗粒变粗，並进一步富集成具有较好工业价值的矿床 ⑷风化作用 风化作用使原生金红石用途矿床矿石结构松懈，部分脉石矿藏改变使矿床选采才幹进步，并进步其经济价值而成为新式的风化矿床。 ⑸堆积作用 原生金红石用途矿体经风化、剥蚀成矿藏质经地表径流转移、堆积，使金红石用途进一步富集而构成现代堆积型金红石用途矿床 （二）金红石用途资源散布 依据金红石用途矿床的成矿布景、控矿要素、成礦地质条件，金红石用途首要产于蜕变岩系的含金红石用途石英脉中和伟晶岩脉中此外，在火成岩中作为副矿藏呈现亦常呈粒状见于爿麻岩中。也以碎屑或砂矿方式散布于堆积岩或堆积物中 我国金红石用途岩矿首要散布在湖北省枣阳的大阜山；山西省代县的碾子沟；河南省新县的杨冲等省。其间湖北省金红石用途储量534.43万吨占全国750.86万吨的71.20％山西省154.79万吨占20.60％，陕西省44.40万吨占5.90％金红石用途砂矿首要散布茬河南省西峡县的八庙子沟；山东省莱西县的刘家庄和诸城市的上崔家沟；湖北省枣阳的大阜山；湖南省湘阴的望湘、岳阳的新墙河、华陽的三朗堰；安徽省潜山的黄埔古井；海南省万宁县的保定。其间河南省金红石用途砂矿218.45万吨占全国256.86万吨的85％山东省17.68万吨占6.9％，湖北省9.24萬吨占3.60％湖南省6.99万吨占2.70％，安徽省占1.15％海南省占0.58％。 国外金红石用途首要产地在美国加利福尼亚州、南达科他州、阿肯色州、佐治亚州格雷夫斯山脉；安大略省萨德伯里；挪威；瑞典；德国；澳大利亚昆士兰、新南威尔士；发光金红石用途在瑞士和巴西都有发现 三、金红石用途矿石特征及选矿工艺 （一）矿石特征 1、原生金红石用途岩矿 矿石以含金红石用途、石榴子石的角闪岩为主，次为含金红石用途囷石墨石英云母片岩、含金红石用途的磷块岩等；矿石含金红石用途2.29～2.42％高者达4.89～6.43％，或伴有磷灰石、钛铁矿、锆石等可归纳使用 2、金红石用途砂矿 残缺积型、沿海型、冲积型金红石用途砂矿的矿藏组分与钛铁矿砂矿相似。矿石质量首要取决于金红石用途的含量及粒度金红石用途含量各矿区纷歧，一般为1.10～3.87％kg／m3高者达4.70～8.37％kg／m3。常伴有钛铁矿、锆石、磷灰石 （二）选矿工艺 1、原生金红石用途岩矿 原苼金红石用途矿是我国金红石用途矿的首要类型，现在国内的开发仍然处于起步阶段其首要原因是我国金红石用途矿档次低，粒度细礦藏组成及嵌布联系杂乱，金红石用途矿藏与一些首要伴生的有用矿藏的可选性不同小选矿工艺杂乱，建厂出资大经济效益低下。代縣金红石用途精矿产品质量优秀但金红石用途的收回率缺乏50％。近年来我国多家研讨单位相继对原生金红石用途矿做了很多的研讨作業，探究合理的选矿工艺 ⑴山西代县碾子沟金红石用途矿 ① 矿石性质 碾子沟金红石用途矿床为蚀变岩原生矿，矿石中首要金属矿藏为金紅石用途、钛铁矿和磁铁矿脉石矿藏首要为透闪石、滑石、普通角闪石，其次有阳起石、绿泥石、黑云母、石英等还有少数的兰晶石囷磷灰石等。矿石的结构结构比较简单金红石用途呈半自形粒状结构和告知剩余结构及少数自形柱状结构。其间半自形粒状结构金红石用途散布最广，金红石用途边际略被脉石矿藏告知金红石用途粒度较粗，一般在0.5～1.0mm告知剩余结构中的金红石用途大部分被脉石矿藏告知。自形柱状结构则为少数细粒（0.05～0.1mm）金红石用途被包裹于滑石、透闪石中其晶形完好且呈柱状。与国内同类型矿床比较该矿矿石檔次较低，但其金红石用途天然颗粒粒度较粗可选性杰出，金红石用途纯度高杂质少。 ②选矿工艺 代县现在已建的选厂的选矿工艺：偅—磁—酸洗联合流程获得的精矿档次可达90％以上，但选矿收回率低缺乏50％。湖北省地质实验研讨所、长沙矿冶研讨院及化学工业部囮学矿产地质研讨院曾对代县碾子沟金红石用途矿做过可选性实验实验效果标明，代县金红石用途矿的金红石用途粒度较粗选用开路磨矿，既能确保金红石用途不易发生过火破坏又能到达使金红石用途单体解离较彻底的意图。该矿石适合选用重选 ⑵四川会东新山金紅石用途矿 ①矿石性质 金红石用途矿的首要钛矿藏为金红石用途、锐钛矿、钛铁矿等。脉石矿藏首要为绢云母、绿泥石、石英、黑云母等其金红石用途档次较高，到达3～4.5％但矿藏组分杂乱，浸染粒度极纤细金红石用途在矿石中散布极不均匀，被绢云母、绿泥石包裹與褐铁矿化、碳酸盐化、硅化的矿石中氧化铁、碳酸盐呈包裹连生联系，归于较难选的矿石陕西健康镇红石矿与此矿相似。 ②选矿工艺 昆明理工大学选用不同的工艺流程对此矿石进行了选矿实验研讨针对金红石用途粒度细的特性，选用了多段磨矿并用助磨剂按捺或削減颗粒的聚会，然后改进磨矿作用和下降能耗选用高梯度磁选机、离波摇床、超高压悬浮电选机等处理微细粒矿石，获得了抱负的别离莋用原矿档次4.20％，选用重—磁—浮—电的流程精矿档次83.73％，收回率达40.19％ ⑶湖北枣阳金红石用途矿 ①矿石性质 枣阳金红石用途矿属富含金红石用途的蜕变基性岩原生矿，有用矿藏首要为金红石用途伴生有少数钛铁矿、磁铁矿、榍石、白铁矿、黄铁矿、磷灰石等。脉石礦藏首要为柘榴子石、角闪石其次为黝帘石、绿泥石、云母、长石、石英等。金红石用途嵌布粒度细散布不均匀，一般粒度0.03～0.10mm最大鈳达0.788～0.95mm，最小0.015mm有用矿藏与脉石矿藏密度差小，其次序由大到小为钛铁矿、金红石用途、柘榴子石、角闪石、黝帘石部分金红石用途内囿钛铁矿包裹体，钛在脉石矿藏中高度涣散钛含量占钛总量的15～20％。矿石中含有绿泥石和云母等易引起二次泥化的矿藏 ②选矿工艺 从1966姩开端，就有研讨院对此矿石进行选矿实验研讨效果标明，浮—磁选流程更适合处理该类矿石 湖北省地质实验室研讨所，选用苄基胂酸为捕收剂别离以钠＋硫酸和＋钠为调整剂，对该矿石进行了全浮选实验效果标明，选用这两种试剂系列均获得较好的浮选效果。 ⑷陕西商南金红石用途矿 ①矿石性质 矿石中首要金属矿藏有金红石用途、钛赤铁矿、钛铁矿、榍石、方铅矿、硫铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、褐铁矿等脉石矿藏首要为角闪石、黑云母、长石、方解石、绿泥石、透闪石、磷灰石及少数的绿帘石等。金红石用途粒度0.03～0.15mm为主占80.10％。金红石用途单矿藏中含二氧化钛97.83％ ② 选矿工艺  陕西地矿局西安测试中心、西北有色金属地质研讨所、武汉钢铁学院和昆明理工大学別离对该矿石进行了选矿工艺研讨，效果标明：精矿收回率遍及不高原因首要是因为矿床的矿石矿藏组合杂乱，金红石用途含量低硫、磷矿藏等有害杂质偏高，使选矿流程杂乱加之金红石用途粒度细，有点还呈连生体或嵌裹在其它矿藏晶体之中使其在选矿流程中难鉯别离，损失于磁性物和尾矿中 金红石用途的可选功能首要受其粒度的影响，磨矿细度是影响金红石用途选其他重要要素阶段磨矿、擦拭磨矿、添加助磨剂等手法均可有用进步选别作用，依据原生金红石用途矿矿藏组分及嵌布联系杂乱的特色金红石用途矿的选别有必偠选用重选、磁选、浮选、电选、酸洗等组成的联合选矿工艺，才干获得高质量的金红石用途精矿而且依据原矿档次低的特色，应将选礦工艺分为粗选和精选两阶段进行挑选高效无毒的组合捕收剂和调整剂。选用浮选法处理原生金红石用途矿石是往后研讨的主攻方向 ⑸江苏等地金红石用途矿 近年来，在我国发现了不少大型榴辉石型原生金红石用途矿床如江苏省新沂市和东海县一带、安徽省大别山南蔀潜山和太湖一带、山东诸城市上崔家沟、湖北罗田县褐营山县等。 ①矿石性质 该类矿石矿藏组成首要为石榴子石、绿辉石、金红石用途、其它还有角闪石、绿泥石、磷灰石、石英、帘石、粘土、云母和铁质等此类型金红石用途矿床具有储量巨大、档次较高、埋藏浅、易挖掘等特色。石榴子石是首要的伴生脉石矿藏在选矿中往往成为影响金红石用途精矿档次进步的重要限制要素。多年来有关金红石用途与石榴子石别离的作业，一向为国内外所注重 ② 选矿工艺 北京有色冶金规划研讨总院对东海县榴辉岩型金红石用途矿选用重—磁—再磨—浮—重选联合工艺进行了实验研讨。效果显现归纳收回石榴子石时，金红石用途精矿档次90％以上收回率52.30％；未收回石榴子石时，金红石用途精矿档次90％以上收回率62.13％。归纳收回石榴子石的效益明显进步 国家建材局地质研讨所选用浮选法对金红石用途与石榴子石進行了别离实验。效果显现氧化循环油、油酸盐和苄基胂酸均可作为金红石用途的捕收剂，但均不具有使金红石用途与石榴子石有用别離的挑选性以FL108作为捕收剂，六偏磷酸钠作为按捺剂可以完结金红石用途与石榴子石有用别离。 铜陵有色规划研讨院选用重选—强磁选聯合工艺对某榴辉石岩金红石用途矿（TiO26.82%）进行了选矿实验。其效果：金红石用途精矿89.94％收回率45.66％；石榴子石精矿85～90％，收回率70％左右该工艺可有用地归纳收回该类矿石中的有用矿藏。 2、金红石用途砂矿 ⑴河南方城金红石用途矿矿区内有原生矿、风化壳砂矿和冲积型砂矿3种类型。现在首要勘查目标为风化壳砂矿 ①矿石性质 风化壳砂矿首要含钛矿藏为金红石用途，其次有蚀变钛铁矿、钛铁矿、钛磁性鐵矿、榍石脉石矿藏首要有角闪石、石英、白云石、绿帘石、绿泥石等。金红石用途嵌布粒度较细属细粒、微细粒不均匀嵌布，粒度區间较大（0.01～0.20mm）一般多在0.037—0.074mm较多。金红石用途以自形晶或半自形晶粒状嵌布在脉石矿藏粒间部分以包裹体方式散布在脉石中。金红石鼡途与铁矿藏间联系十分亲近它们相互交叉，相互包裹一起存在很多的泥质矿藏。 ②选矿工艺 昆明理工大学等4个单位对河南方城金红石用途矿进行了选矿实验研讨其效果：选用磁—重—酸洗—电选的联合工艺，原矿档次2.21％精矿档次92.02％（Ⅰ）、80.05％（Ⅱ），收回率65.78％（Ⅰ）、10.87（Ⅱ） 江西石城钽铌矿对方城风化壳中金红石用途可选性的实验研讨选用的工艺为磁—重—酸洗的联合工艺，原矿档次3.59％精矿檔次92.04％，收回率71.02％ 东北大学选用擦拭磨矿—重选抛尾—浮选—磁选—酸洗的联合工艺对该矿进行了实验研讨，原矿档次2.20％精矿档次90.80％，收回率62.13％ ⑵海南的滨砂型钛铁矿 海边砂矿中多伴生有钛铁矿、锆英石和独居石。因而在选矿收回金红石用途时有必要归纳收回相应的囿用矿藏 将采出的海边砂先用螺旋选矿机分出泥质物和硅质物等轻产品抛弃，重产品用磁选收回钛铁矿精矿非磁产品再经摇床高压静電选和强磁选别离收回锆英石、金红石用途和独居石、用该工艺处理海南的滨砂型钛铁矿获得杰出作用，并建成年产5000吨钛铁矿精矿的出产廠所出产的金红石用途含二氧化钛85％、钛铁矿含二氧化钛48％～50％，锆英石含ZrO263～65％独居石产品也契合质量要求。 四、金红石用途资源勘查、选矿工业现状分析及远景展望 （一）金红石用途资源勘查现状 我国钛资源量大就现在出产才干及添加趋势而言，可挖掘上百年但釩钛磁铁矿中的钛收回受铁矿采选才干的限制，且其选冶使用较晚精矿档次稍低，加之钛工业方面水平低我国高级钛首要靠进口。因洏全面分析研讨我国金红石用途矿的构成条件，对其资源远景做出比较切当的点评猜测赶快找到一批可供使用的金红石用途矿床，极仂补偿国内缺乏以便决议我国金红石用途天然资源是否可以满意国内需求仍是长时间依托进口，并全力展开人工金红石用途乃燃眉之急 据我国地质科学院2006年度科学效果汇报会暨十大科技展开评选会的音讯。我国地质科学家经过两年的查询研讨在内蒙古正蓝旗羊蹄子山區域发现了两条国内稀有的高级次金红石用途富矿带，而且在其间一条矿带上部一起发现了厚达50米～60米的金红石用途贫矿带。北部磨山石的矿带以金红石用途为主伴生钛铁矿。整个矿体长约1.1公里厚2.5～11.2米。主矿石的二氧化钛为5.00％～15.46%均匀档次为8.64%，比我国已探明的金红石鼡途原生矿档次高3～5倍而在这个富矿体的上部60米厚度空间内还存在很多的金红石用途贫矿带，均匀档次为2.36%在它的南部（羊蹄子山），楿同存在一条档次在4.29％～10.2%的金红石用途原生矿富矿专家称，开端预算该区域的金红石用途资源量超越20万吨，到达了大型矿床成因与現在世界上已知的钛矿床有本质区别。 这是我国经过科学技能研讨发现的世界首例新成因类型的大型富钛矿床，与现在世界上已知的9类鈦矿床的成因类型有本质区别 新类型矿床，经过体系点评是金红石用途矿获得找矿重大打破的典型典范。现有资料标明该矿金红石鼡途矿资源量即高级钛将超越20万吨，远景资源量高于50万吨 2007年2月12日，江苏省地质查询研讨院施行完结的“江苏省新沂市小焦金红石用途矿詳查”项目共圈出8个金红石用途矿体，预算求得331+332+333金红石用途矿石2912.57万吨金红石用途资源量81.98万吨，石榴子石1165.02万吨绿辉石873.77万吨。主矿体地表操控长1480米均匀厚度25.20米，资源量达68.30万吨占矿区331＋332＋333资源总量的83.31％，均匀档次达2.88％均高于国内其他首要金红石用途矿产。此外在主礦体内以金红石用途TiO2含量3.5%为下限圈出一高级次矿体，其331+332+333资源量为24.87万吨超越大型矿床标准(20万吨)，均匀档次高达3.85%这是我国稀有的档次最高、厚度最大的金红石用途矿床，该矿有望成为我国最大的金红石用途资源直销基地 上述两矿的开发使用关于我国改变高级金红石用途钛艏要依托进口将起到重要作用。 （二）选矿工业现状分析 国内金红石用途选矿自80年代开端相继在湖北省枣阳、山西省代县、河南省西陕先后建成金红石用途选矿数家，选矿规划日处理在25～300t到1998年末悉数停产，其首要原因： 1、金红石用途选厂规划太小、本钱过高 2、选矿工藝落后，设备陈旧 3、金红石用途矿归纳使用率低。 4、金红石用途矿分选技能难度大 我国尽管是钛矿资源大国，但不是出产强国钛矿產业并未随钛白工业的鼓起而同步展开。 我国金红石用途的开发使用尚处于初级阶段年产值很低，大约2500t/a左右且90%来自砂矿。金红石用途砂精矿的首要产地为广东、广西和海南均系钛铁砂精矿出产的收回产品。我国的原生金红石用途矿因为矿石结构细密粒度细，可选性差至今未被大规划开发使用年产值仅几百吨。原生金红石用途的出产矿山现在仅湖北枣阳大阜山一处该矿已于1990年建成，是我国第一座夶型金红石用途矿山并正式投产金红石用途的选矿工艺也获得了必定展开，现已建成年产1200t的金红石用途选矿厂完结了采、选、加工一條龙。该矿出产的金红石用途精矿首要用于出产高级焊条此外山西代县的金红石用途矿因为矿石可选性好，其精矿档次可达93.06%且可归纳收回尾矿中的透闪石，每出产1t金红石用途可得副产品透闪石35t左右大大下降了金红石用途的出产本钱，该矿已于1986年挖掘但现在没有构成規划出产。 从世界首要钛矿藏出产情况看国外天然金红石用途资源面对干涸，高级次钛矿藏首要转向人工金红石用途的出产；我国天然金红石用途资源尽管丰厚但与国外比较，大部分属原生矿原矿档次低、嵌布粒度细，矿石性质杂乱因而不能选用国外遍及使用的重選、电选和磁选联合工艺流程。致使选矿难以打破天然金红石用途资源得不到有用开发使用。 我国很多的金红石用途资源现在得不到使鼡其底子原因是选矿工艺不过关。因而我国对金红石用途的需求首要依托进口，所以处理我国天然金红石用途的开发使用问题的要害昰选矿技能的打破浮选工艺是处理我国细粒金红石用途矿选别难的要害作业，处理细粒金红石用途的浮选问题对我国金红石用途开发使鼡具有重要意义在浮选工艺中，捕收剂又决议着矿藏的可浮性因而占有无足轻重的位置。 （三）远景展望 钛及其氧化物、合金产品是偅要的涂料、新式结构材料和防腐材料被誉为继铁、铝之后处于展开中的“第三金属”和“战略金属”，在航空、航天、舰船、军工、囮工、环保等范畴具有广泛用处 国外共有24个国家出产钛，其间金红石用途型钛占80%以上首要出产国为美国、西德、日本、英国和法国。媄国是世界最大的钛白出产国其间氯法钛白占88%。国外首要钛白出产公司有8家具有世界总产值的82%。钛白的首要消费国是美国、西德、法國和日本我国钛白工业基础薄弱，工业开发较晚至今仍以硫法工艺为主，近几年氯法工艺虽有了较敏捷的展开但仍处于开发实验阶段。国内钛年产值约为5万～6万t共有100多个钛出产厂，散布在河南、河北、江苏、广西等24个省区内其间出产规划最大的三家为镇江钛总厂、南京油脂化工厂和上海钛厂。我国钛消费量较安稳年均消费量为7万～8万t，消费量最大的是涂料工业其次为非颜料及珐琅、电焊条等職业。我国钛白工业出产水平尚处于国外的初期阶段不只产值低且在产品的质量、种类和消费水平方面均与国外存着较大的距离。国内鈦白商场的特色是等级低钛供需根本平衡或供略大于求高级金红石用途钛直销紧缺，缺乏部分首要依托进口或用人工金红石用途替代 囙眸“十五”，我国钛工业展开“雄关漫道真如铁”展望“十一五”，我国钛工业展开“当今跨步从头越” 2006年，海绵钛的产值到达18037t仳2005年添加89.6%，实践供应量到达16634t；我国钛加工材的产值到达12807.6t比2005年添加了28.5%，钛加工材的需求量到达13985t比2005年添加了14.6%。我国第一次具有了产能14000t／a實践出产10204t海绵钛的世界级大厂；第一次具有了钛锭产能12000t／a，实践出产6000t钛锭的世界级钛加工材大厂 2007年上半年，我国钛工业更是日新月异展开敏捷。海绵钛出产值达20098吨比2006年同期添加203.5%，估计2007年全年产值将达40000吨钛粉产值达723吨，比2006年同期添加24.7%钛加工材产值达11311吨，比2006年同期添加84.5%估计全年产值将打破20000吨。2007年上半年我国初次成为海绵钛和钛加工材的净出口国海绵钛出口2651吨，进口501吨净出口2150吨，估计2007年全年出口海绵钛将超越5000吨钛加工材出口3744吨，进口2127吨净出口1617吨，估计2007年全年钛加工材的出口量将超越7000吨 因而，估计到2010年曾经我国钛加工材的絀产值和需求量都将会以两位数的添加速度敏捷生长。 钛是继铁、铝之后被誉为正在兴起的“第三金属”，它就是一座待深化开发的世堺级瑰宝我国钛业出产要到达必定的经济规划，有必要优化出产技能进步经济技能指标，下降出产本钱展开新法冶炼钛研讨。一起向世界同行学习，拓宽本身视界拉近与国外先进加工配备和技能的距离。 钛是继铁、铝之后被誉为正在兴起的“第三金属”，它就昰一座待深化开发的世界级瑰宝我国钛业出产要到达必定的经济规划，有必要优化出产技能进步经济技能指标，下降出产本钱展开噺法冶炼钛研讨。一起向世界同行学习，拓宽本身视界拉近与国外先进加工配备和技能的距离。

一、导言 金红石用途是自然界中含钛朂高的矿藏是提取金属钛、制作钛和具有光催化特性二氧化钛材料的首要原料[1]。榴辉岩型原生金红石用途矿中石榴石是首要的伴生脉石矿藏并成为金红石用途选矿提纯的重要限制要素。多年来有关金红石用途与石榴石别离的作业，一向为国内外所注重[23]。 重选办法不能完成金红石用途与石榴石的别离因两者有附近的密度（别离为4.16g/cm3和4.03g/cm3）；磁选别离也存在较大困难，因为虽然金红石用途具弱磁性石榴石具中等磁性，但金红石用途晶格中存在铁的类质同象和颗粒表面铁污染等原因导致其磁性增强致使与石榴石挨近因而，研讨选用浮选辦法完成二者的别离十分必要和要害 以往有关浮选别离金红石用途与石榴石的研讨标明，以氧化循环油、油酸盐和苄基胂酸等为捕收剂钠为调整剂进行浮选，可完成金红石用途与石榴石的别离[3]但苄基胂酸和钠均属毒性大的药剂，因而考虑环境影响要素这一技能难以茬实践上推行运用。 本文研讨了以无毒的烷胺双甲基磷酸（ATF1024结构含P=O和P－O键）为捕收剂，六偏磷酸钠[(NaPO3)6]为调整剂浮选别离金红石用途与石榴石的技能并对(NaPO3)6按捺石榴石的效果机理进行了测验和分析评论。 二、试验研讨办法 选用金红石用途与石榴石单矿藏浮选和模仿混合矿浮选兩种办法研讨浮选别离技能浮选在XFGC－80型浮选机（容积50ml）上进行，每次用矿样lg浮选温度25°C，浮选时刻2.5min试验用ATF1024和(NaPO3)6均为化学纯试剂，浮选鼡水为蒸馏水 试验用金红石用途和石榴石（铁铝石榴石）单矿藏别离从实践矿石（湖北某金红石用途矿石）中以非浮选办法提取。单矿藏经瓷球磨机磨细在蒸馏水中水筛得到0.1mm~0.045mm产品供浮选试验所用。金红石用途和石榴石单矿藏经判定纯度均在95%以上，契合试验要求 选用紅外光谱（IR）和X光电子能谱(XPS)测验手法对（NaPO3)6与金红石用途和石榴石的效果性质进行研讨，并据此分析（NaPO3)6对石榴石的按捺效果机理红外光谱（IR）选用德国Bruker公司出产的傅立叶红外光谱仪测定，X光电子能谱（XPS）用英国出产的KRATOS－XSAM800型多功能表面分析仪测定 三、浮选试验及成果分析 （僦）金红石用途与石榴石单矿藏的浮选行为 ATF1024作捕收剂条件下，ATF1024用量和系统pH值对金红石用途和石榴石单矿藏浮选行为的影响别离示于图1和图2成果标明，ATF1024对金红石用途的捕收效果很强对石榴石也有必定的捕收效果，在pH=6ATF1024用量40mg/Ll，金红石用途和石榴石的浮游率别离达饱满值93.44%和72.47%圖1  ATF1024用量对矿藏浮选的影响图2  pH值对矿藏浮选的影响 浮选成果还标明，虽然金红石用途与石榴石存在必定的可浮性差异但这种差异不足以用來完成两矿藏的别离。有用别离还必须凭借适宜的按捺剂 （二）(NaPO3)6作调整剂时金红石用途与石榴石的浮选 在ATF1024浮选系统中，参加不同用量(NaPO3)6对兩矿藏浮选效果的影响示于图3图3  参加(NaPO)对金红石用途和石榴石浮选的影响 从图3看出，(NaPO3)6对石榴石的按捺效果激烈对金红石用途效果较弱。顯着(NaPO3)6能够作为金红石用途与石榴石浮选别离的调整剂，并在ATF1024作捕收剂条件下完成两矿藏的别离 （三）人工混合矿的浮选别离 试验用人笁混合矿样1g，其间含金红石用途、石榴石单矿藏各0.5g按金红石用途的纯度进行核算，原矿含TiO248.32%依照单矿藏断定的试验条件和药剂用量浮选囚工混合矿，其流程和成果别离示于表1和图4 表1  人工混合矿浮选试验成果图4  金红石用途和石榴石混合矿浮选流程 从表1看出，以ATF1024作捕收剂(NaPO3)6莋按捺剂，可从含TiO248.32%的原矿中别离得到含TiO286.52﹪的金红石用途精矿收回率77.48﹪，浮选别离金红石用途与石榴石效果显着 四、六偏磷酸钠的效果機理 （一）(NaPO3)6在金红石用途表面的吸附行为和性质 金红石用途与(NaPO3)6效果及相关的红外光谱如图5所示。比照能够为金红石用途与(NaPO3)6效果后的红外譜图（图5c）上1023cm－1方位的新吸收峰很显着就是(NaPO3)6P－O－P的吸收峰（图5b，1015cm－1处）这标明(NaPO)已在金红石用途表面吸附。图5  (NaPO3)6与金红石用途效果的红外光譜 金红石用途与(NaPO3)6效果前后表面XPS检测成果（图6）也证明了(NaPO3)6的吸附（效果后XPS谱133.30eV处呈现了磷原子的谱峰）别的，从图6还可看出(NaPO3)6效果前后，金紅石用途表面Ti2P3/2的结合能位移为0.15eV位移值较小（仪器差错±0.4eV)，这阐明Ti的化学环境在(NaPO3)6效果前后没有发生改动显着(NaPO3)6的吸附属物理吸附。图6  金红石用途与(NaPO3)6效果前后XPS 因为(NaPO3)6在金红石用途表面呈现弱结合特征即(NaPO3)6是以极弱的效果附着在金红石用途表面的，因而当浮选系统里存在与金红石鼡途表面结合力更强的捕收剂与之竞赛时(NaPO3)6往往难以阻止后者的效果，即使是已吸附(NaPO3)6的部位仍然会让位给捕收剂并使捕收剂结实吸附因洏这成为金红石用途不受(NaPO3)6按捺的内涵机制。 （二）(NaPO3)6与石榴石的效果性质和按捺机理 1、(NaPO3)6与石榴石表面的效果性质石榴石的分子式可表示为X3Y2(SiO4)3其间X、 Y别离代表二价和三价阳离子。在本文评论的铁铝石榴石中X首要是Fe2＋ 和Ca2＋，Y首要是Al3＋石榴石晶体中存在两种化学键，别离是[SiO4]四面體内部的Si－O键和四面体之间金属离子与氧之间的化学键其间后者在矿藏破碎时简单开裂[4]。因而石榴石开裂面上露出出来的阳离子活性質点首要是Al3＋、Fe2＋和Ca2＋。 图7为石榴石与(NaPO3)6效果前后表面XPS谱图比照图7a和图7b看出，经(NaPO3)6效果后的石榴石在XPS谱132eV~140eV处呈现了磷原子的谱峰而在未经(NaPO3)6效果的石榴石XPS谱相同方位处并未呈现，这阐明(NaPO3)6已在石榴石表面吸附(NaPO3)6效果后，石榴石表面Ca2P3/2结合能比效果前向低能方向位移0.leVAl2P结合能比效果前姠高能方向位移0.leV，位移值均小于仪器差错值显着，Ca和Al的化学环境在(NaPO3)6效果前后没有改动而Fe2P3/2的结合能则由效果前的710.20eV移至710.65eV，升高0.45eV阐明Fe的化學环境发生了改动，即(NaPO3)6与Fe2＋发生了化学键合图7  石榴石与(NaPO3)6效果前后XPS谱图 2、(NaPO3)6对石榴石表面金属离子的溶出 (NaPO3)6是一种鳌合剂，对合适的金属离子（如Ca2＋等）具有强鳌合效果以致使离子从矿藏表面溶出[56]，这可导致表面金属离子质量浓度改动并改动包含浮选特性在内的表面功能 用XPS譜峰强度积分办法测定了石榴石在与(NaPO3)6效果前后表面原子浓度，并据此核算出各原子质量浓度比值列于表2矿藏表面Si与Al、Fe和Ca质量浓度的比值妀动将直接反映这几个金属离子的改动状况。从表2看出(NaPO3)6效果后，石榴石表面Si/Al值和Si/Fe值别离为1.659和3.782与效果前的1.695和3.525比较，改动不大但Si/Ca值由效果前13.202增加到16.130，则改动较大这标明，石榴石经(NaPO3)6效果后表面Ca的质量浓度比效果前大大削减显着(NaPO3)6选择性溶解了石榴石表面的Ca2＋。 表2  (NaPO3)6效果前后石榴石表面各原子浓度比值（XPS法求得）因为Ca2＋是石榴石表面与捕收剂ATF1024效果的首要活性质点因而，Ca2＋的溶出与质量浓度的削减将大大削弱ATF1024茬石榴石表面的效果与吸附因而不利于石榴石的浮选。 3、(NaPO3)6对石榴石浮选的按捺机理 经过上述研讨可得出在浮选过程中(NaPO3)6按捺石榴石的内涵机理：其一，(NaPO3)6经过与石榴石表面Fe2＋化学键合而结实吸附在石榴石表面这导致表面激烈亲水，下降浮选活性并阻止捕收剂与之效果；其②(NaPO3)6经过与石榴石表面Ca2＋螯合导致Ca2＋的选择性溶解。Ca2＋的溶出与浓度的削减又使捕收剂在石榴石表面的效果被削弱 五、定论 烷胺双甲基磷酸（ATF1024）是金红石用途的杰出捕收剂，六偏磷酸钠[(NaPO3)6]可激烈按捺石榴石的浮选以ATF1024作捕收剂，(NaPO3)6作调整剂能够完成金红石用途与石榴石的浮選别离。浮选人工混合矿的成果与单矿藏试验根本共同 (NaPO3)6在金红石用途表面仅发生不阻碍捕收剂效果的少数物理吸附，对金红石用途无按捺效果；(NaPO3)6与石榴石表面Fe2＋发生了化学键合然后导致其结实吸附而亲水。(NaPO3)6还选择性溶解了石榴石表面Ca2＋然后削减了矿藏表面与捕收剂效果的阳离子活性质点。两层效果的成果使石榴石遭到(NaPO3)6的激烈按捺 参考文献：[1] 孙彤，翟玉春马培华.负载型 Ca 掺杂 TiO2 Beijing,):200-203. 作者单位 中国地质大学材料科学与工程学院（丁浩、邓雁希、杜高翔） 辽宁工程技能大学资源与环境工程学院（任瑞晨）

根据委托方要求，本次试验的目的在于：通过对提供的试验样品进行多元素分析、岩矿鉴定查明其矿物组成，确定可开发利用的石墨固定碳、金红石用途具体含量在此基础上，进行多方案可选性试验确定石墨碳、金红石用途产品指标，提供石墨产品的精矿品位及其回收率结合市场价格及所采用工艺大体生產成本，进行经济分析为该石墨（金红石用途）矿是否具有可开采价值，提供指导性意见     1、陕西洋相翁子沟石墨（金红石用途）矿主偠有用碳质物为石墨，主要工业钛矿物为金红石用途石墨的特征是矿物粒度细小，但固体嵌晶包体极少成分纯净，石墨质量相对较好     2、本次试验的重点是确定翁子沟石墨（金红石用途）矿中的石墨资源开发价值，因此针对样品的矿石特点进行了多方案对比试验，并借鉴国内外石墨选矿的先进工艺最终采用一段粗磨、二段再磨、一次粗选、一次扫选、八次精选工艺流程。    经过连续20天的试验获得石墨精矿含固定碳87.05%，回收率79.11%；尾矿综合回收金红石用途富集后TiO2可达9.39%，回收率44.62%初步结论为：翁子沟石墨（金红石用途）矿中石墨是可选的，金红石用途回收试验也有一定效果；如果进行闭路试验以及优化试验条件石墨精矿的产品品位和回收率，将会进一步提高；金红石用途的回收亦将获得更加理想的指标因此，该矿具有可以开采的经济价值    陕西洋县翁子沟石墨（金红石用途）矿，按照日处理500吨矿石的尛型选矿厂设计经过初步估算，每年净利润可达132.75万元    综上所述，可以确定陕西洋县翁子沟石墨（金红石用途）矿具有可以开发的经濟价值。    由于试验时间要求紧有一些工艺条件没有进行详细研究。如果进行闭路试验以及优化试验条件石墨精矿的精矿品位和回收率，将会进一步提高；金红石用途的回收亦将获得更加理想的指标

折射率：当光从一种介质射入另一种介质时，有时会因速度发作改动而妀动方向这种现象叫做折射，当光从真空射入某一种介质而发作折射时入射角和折射角的正弦的比值叫做折射率，折射率又称光指数     白度：白度是表明物质对可见光吸收与反射两部分之比，相对白度是波长和粒度的函数白度归纳了白色颜料的亮度与色彩两种光学效果。     隐瞒力：隐瞒力是指当一件物体涂以某种涂料时涂猜中的颜料能隐瞒被涂物体表面的底色，使这底色不能再透过涂料而显露出来的財能 颜料质量(g)隐瞒力=颜料质量(g)/ 被涂物体表面积(cm2)颜料的隐瞒力越大，则这个数值越小隐瞒力也可以用每克颜料能隐瞒被涂物体的表面积來表明，就是上一种表明办法的倒数这种办法表明的颜料隐瞒力越大，则其数值便越大涂膜便可以越薄，所需的涂料量便越小     消色仂：颜料的消色力，就是这种颜料与另一种色彩的颜料混合后能使得到的混合物显现它自身颜料的才能。以白色颜料而言当它与一深銫颜料混合后，混合物的色彩越浅表明它的消色力越强。     吸油量：颜料的吸油量是指每100g颜料在到达彻底湿润时需求用油的最低质量，吸油量常用百分率来表明     有用酸：在酸解产品浸取所得的钛液中，硫酸主要以三种不同方式存在：(1)与钛结合的硫酸；(2)与其他金属(主要是鐵)结合的硫酸；(3)未被结合的过剩的游离酸。由于无法独自测定与钛结合的酸和游离酸只能测定这二者的总和，因而就把二者的总和称為有用酸 有用酸=与钛结合的酸+游离酸     酸比值：钛液中有用酸与总钛含量之比叫酸比值。酸比值又名酸度系数通常用F来表明。     钛液的安穩性：安稳性又称安稳度就是在钛出产中，钛液在条件改动的情况下有发作前期水解而分出白色胶体粒子的倾向，这种倾向的强弱程喥叫做钛液的安稳度表明这种倾向强弱的特性叫做钛液的安稳性。     钛液的前期水解：一般来说从酸解后到未进行后期水解之前，钛液Φ不该含有偏钛酸和正钛酸这两种胶体粒子可是有时在钛液的浸取、复原、运送和寄存进程中，由于操作不妥或条件改动而在钛液中呈现上述两种白色胶体物质，这种现象称为钛液的前期水解     酸解率：溶液中的可溶性钛盐总量(以TiO2计)占所投钛铁矿中所含钛总量(以TiO2计)之百汾比，叫做酸解率 钛液的残渣：用硫酸分化钛铁矿后，经浸取所得到的溶液是一种混浊不清的杂乱系统。这种溶液既具有真溶液的性質又具有胶体溶液的性质，既含有以钛和铁为主的可溶性硫酸盐又含有不溶性的、颗粒较大的悬浮的机械杂质和颗粒较小的、具有较高安稳性的胶体杂质。后两种不溶性的固体杂质称之为钛液的残渣。     铁钛比：钛液中总铁含量和总TiO2含量之比叫做铁钛比其公式如下： 總Fe含量(g/l)铁钛比=总Fe含量(g/l)/ 总TiO2含量(g/l)铁钛比的凹凸，对水解产品的偏钛酸的颗粒巨细和结构有必定的影响因而在钛出产中，特别是在涂料钛出产時有必要控制在必定的铁钛比范围内。     钛液的浓缩：钛液中的水是溶剂是可蒸发的，而钛液中的硫酸氧钛、硫酸钛和硫酸亚铁等是溶質是不行蒸发的。借助于加热的效果使钛液中的溶剂(水)逐步气化蒸发而扫除，使溶质的浓度逐步增大这个进程称为浓缩。     涂料用钛嘚质量要求：A、白度好；B、研磨潮湿性好；C、耐候性好；D、化学安稳性好；E、粒度小隐瞒力大，消色力高不透明度和光泽度好。      水解率：水解率是反映水解完结程度的一个值即液相TiO2转变成固相TiO2的百分比。水解率的高或低别离表明钛液中TiO2转变成固相TiO2的转化率的高和低。     沉降率：偏钛酸颗粒在水解后浆液中沉降速度的快慢叫做沉降率它是反映水解好坏和偏钛酸粒子巨细的一个值。沉降率高偏钛酸粒孓就细；沉降率低，偏钛酸粒子就粗 [next]    盐处理：偏钛酸在煅烧前参加少数化学品添加剂进行改性处理的进程，称为盐处理亦称为前处理。     钛的后处理：钛的后处理是对通过损坏的钛粒子进行粒度分级后将符合要求的粒子进行表面改性处理的进程。     粉化、老化、耐候性：鼡于室外的漆料通过日晒雨淋，漆膜逐步被损坏其表层逐步失去光泽，颜料颗粒离分出来成为一层可被擦去的疏松粉末，这种现象稱为粉化在粉化的一起，白漆会泛黄色漆会褪色，这种现象称为漆膜老化漆膜能耐受这种老化的程度，称为耐候性     涣散性：涂料嘚制作，实际上是通过研磨或拌和将颜料很好地涣散在各种基料的胶粘液体中。颜料在介质中的易涣散程度和在涣散系统中的涣散安稳性称为涣散性。     硫酸分化钛铁矿的办法：依据参加反响的硫酸浓度和终究反响产品的状况钛铁矿的酸解办法分为三种，即液相法、两楿法、固相法     固相法酸解：选用80%以上的硫酸，反响剧烈敏捷在5~30min内完结，反响最高温度达250℃     熟化的意图：酸解反响后要进行熟化，其意图是让固相物逐步冷却在这个冷却进程中，让一部分未酸解的矿粉持续与存在的游离酸效果以利进步酸解率。     钛液的复原：浸取的鈦液中既有硫酸亚铁(FeSO4)又有硫酸高铁Fe2(SO4)3，硫酸亚铁在酸性溶液中是安稳的只要在pH值大于5时才开端水解；硫酸高铁在pH为2.5的酸性溶液中，即开端水解生成氢氧化高铁沉积。在偏钛酸洗刷时当pH到达2.5就会生成氢氧化沉积稠浊在偏钛酸中，待到煅烧时即变成红棕色的三氧化二铁混茬产品中而影响钛的白度。因而钛液中就不允许有三价铁的存在，有必要把三价铁复原成二价铁     钛液冷冻结晶的意图：从钛铁矿通過酸解再通过加水浸取所得到的钛液中，含有很多的硫酸亚铁冷冻结晶的意图主要是使硫酸亚铁成为晶体分出，然后通过过滤使硫酸亞铁从钛液中别离出来。     钛液的净化：经沉降除掉绝大部分残渣和经冷冻结晶除掉硫酸亚铁晶体后的钛液尚含有一些沉降不彻底而带来嘚颗粒细微的微量固相物。这些固相物极细表面或许带有必定电荷，是一种胶体物质由于颗粒小，在硫酸亚铁晶体粗滤时可以穿滤洏留在滤液中；别的钛液还存在着除钛以外的可溶性杂质，有害的杂质有必要除掉将钛液进行过滤，就是除掉固相物使钛液净化的一種手法。     液浓缩的意图：浓度低的钛液制得的偏钛酸的颗粒较粗进而制得的钛的颜料功能较差。为使钛液通过水解得到颗粒较细均匀的偏钛酸进而得到颜料功能优越的钛，就有必要将通过结晶过滤的浓度较低的钛液进行浓缩 水解先加晶种的效果  由于晶种是决议水解产品粒子形状、巨细和终究产品功能的要害，是诱导热水解正确进行的导游加晶种有两方面的效果，一是确保制得的粒子巨细恰当和均匀而且有必定结构的水合二氧化钛；二是能使水解速度加速，使水解效果进行得较彻底得到较高的水解率和取得优秀颜料功能的钛。     钛液水解的意图：钛液的水解是使二氧化钛组分从液相的钛液转变为固相的偏钛酸然后与母液中的可溶性杂质别离，以提取纯洁的二氧化鈦     偏钛酸水洗的意图：水洗的意图是运用偏钛酸的水不溶性和杂质离子的水溶性进行液固别离，然后除掉偏钛酸所吸的母液中的很多的鐵、硫酸及其他可溶性杂质使之得到比较纯洁的偏钛酸。     真空过滤洗刷法：运用抽真空构成的压力差将滤液吸过过滤介质，而将固体吸附在过滤介质表面水洗时清水不断将溶解的杂质离子带过滤层而除掉。     叶滤机的作业原理：运用一种具有很多毛细孔的物料为介质茬真空的效果下，使溶液从小孔通过而将固体截留，然后到达固液别离和固体水洗的意图     漂白的意图：运用三价钛溶液漂白，把氢氧囮高铁除掉煅烧后就不会发生与金红石用途型钛同晶型结构的Fe2O3，这样钛的白度和消色力就不会下降     煅烧的意图：在高温下使偏钛酸脱沝、脱硫，而且构成具有必定晶型、到达必定质量指标的钛     损坏钛的意图：经煅烧的钛大都是粒子的聚结物，需通过损坏才能使粒度到達颜料标准的要求然后取得尽或许高的不透明度及其他颜料功能。     钛包膜的效果：包膜也叫表面处理就是在钛颗粒表面包上一层特殊嘚膜，使钛颗粒自身与外面介质(空气或油料)离隔这样就可以防止钛的光化学活性影响油料的安稳性和防止太阳光中紫外线的直接照耀，嘫后进步钛的耐候性使其更适合于室外运用。     无机包膜：在钛浆液中添加无机处理剂并使其金属离子以氧化物或氢氧化物的方式沉积茬钛颗粒的表面，以下降光化学活性进步耐候性。     有机包膜：在钛浆液中参加有机处理剂以物理吸赞同化学吸附二种方式吸附在钛颗粒表面，改动钛的表面性质以改善钛在不同介质中的涣散性。     不透明性：指光对颜料颗粒不能通过的程度不透明性的巨细，首要取决於颜料的折射率和粒度当然也与颜料体积浓度及吸油量等次级特性有关。     光泽度：表明某一物质对一投射来的光线的反射才能反射才能越强，光泽度越大     色相：就是颜料给予人们的色光感觉。     上色底相：上色底相又称灰漆色彩它受颜料的均匀粒径及其散射力巨细的影响非常显着。     上色力：上色力是指一种颜料与另一颜料混合后所给予另一种颜料的上色才能。     钛的类型区别：涂料用钛分为金红石用途型和锐钛型二种按世界贯例，金红石用途型用其英文Rutile的第一个字母R表明称为R型；锐钛型用其英文Anatase的第一个字母A来表明，称为A型未經后处理的金红石用途型和锐钛型别离称为R1和A1型；通过后处理的金红石用途型和锐钛型别离称为R2、R3和A2型。 珐琅用钛质量要求：1.纯度高；②雜质少(若含有Fe2O3或Cr2O3,则产品会发生黄荫)；③颗粒细微而均匀(使熔制时与其他材料易于混合而使在熔制进程中的熔制时易于控制)；④具有很强的折射率和较高的消色力在瓷釉中作乳浊剂，具有很强的乳浊度和不透明性使涂搪后涂层薄、润滑和耐酸性强。     电焊条用钛的质量要求：(1)杂质含量少硫和磷的含量不能超过0.05%，由于硫和磷在焊接时不蒸发而转移到焊缝金属中去硫能使焊缝发生气泡和热裂缝(热脆性),磷能发苼冷裂缝(冷脆性);(2)颗粒小而均匀，45μm筛孔筛余物要少0.5%；(3)视比容在0.8~0.9g/ml之间如过小则粘性差，在配方中要添加水玻璃用量致使影响焊接操作的焚烧。

国外金红石用途资源大部分为海边砂矿其粒度粗，解离度高一般不需要磨矿和浮选作业，因而国外对金红石用途浮选工艺研讨較少而我国金红石用途资源特色是砂矿份额小，嵌布粒度较细开发运用的关键是处理细粒金红石用途浮选问题。现在国内金红石用途嘚选矿依据矿石性质不同常选用重选（摇床、螺旋选矿等）抛尾、重选精矿选等工艺。有些矿石还在重选抛尾前磁选有些对粗精矿进荇酸洗，有些在浮选后进行电选酸洗的效果是洗去金红石用途边际的铁质矿藏和脉石矿藏，使连生的金红石用途解离使金红石用途与脈石矿藏的物性差异充沛显示出来；电选能够进一步进步浮选精矿的档次。金红石用途浮选存在的问题促进了人们对金红石用途浮选的悝论和实践研讨，但由于金红石用途与脉石硅酸盐矿藏的晶体结构附近导致现在金红石用途浮选技能不过关，没有找到有用的金红石用途捕收剂 油酸、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、肿酸、等均可作为浮选金红石用途的捕收剂，但这些药剂一般无法完成金红石用途和脉石矿藏的有用别离完成有用别离有必要凭借适合的调整剂。依据意大利Marabili等人提出的挑选络合捕收剂的核算办法极性基键合基团的键合原子哆为O、N等，非极性基部分带有环的有机药剂可对金红石用途具有杰出的捕收效果针对此特色，在实验研讨中曾挑选了TPRO、水杨羟肟酸、N-甲酰羟胺、钽试剂、1-亚硝基-2-酚（钴试剂）及-35-二磺酸}