الوضع الحالي لأبحاث إلمينيت التيتانيوم

I. البحث في عمليات تلبيس الخام المختلفة في الدول الأجنبية
في الوقت الحاضر، تم العثور على محتوى TiO2 أكبر من 1٪ من معادن التيتانيوم وأكثر من 140 نوعًا، ولكن ذات أهمية صناعية فقط الإلمنيت والروتيل والكالكوسيت والتيتانيت والتيتانيوم الطين والكالسيوم السيروسيت ومغنتيت التيتانيوم والأناتاز وما إلى ذلك من أنواع قليلة، وأهمها الإلمنيت والروتيل.
تعد رواسب التيتانيوم الأولية من أهم موارد التيتانيوم، وتمثل الخامات الأولية لاحتياطيات التيتانيوم في العالم 70% ~ 80% من احتياطيات التيتانيوم في الخامات الغرينية التي تمثل 20% ~ 30% فقط من الإثراء الأجنبي للخامات الأولية غالبًا تستخدم في إعادة الانتخاب، والفصل المغناطيسي، والتعويم، والاستخلاص الكهربائي وغيرها من الطرق، وفيما يلي مقدمة للعديد من التدفق المشترك للعمليات المعدنية الأجنبية الأكثر فعالية.
(1) إلمينيت - نوع من إثراء المغنتيت
هذا النوع من خام الإلمنيت غالبا ما يكون عبارة عن حزمة مستقلة مغموسة في المغنتيت والمعادن غير المعدنية، مبدأ التعامل مع هذا النوع من الخام يكون خشنًا قدر الإمكان لرمي الذيل، ومن ثم الطحن والفصل المغناطيسي، مركزات الإلمنيت المختارة، الكبريتيد يجب أن يتم تعويمها من مركزات الكبريتيد، ثم تعويم الإلمنيت ذو الحبيبات الدقيقة.

الخصائص المشتركة لاختيار هذا النوع من الخام هي:

(1) لا تستخدم معالجة الخامات المدمجة الحبيبات بشكل عام إعادة الانتخاب، ولكن استخدام عملية التعويم المغناطيسي المشترك، بالنسبة للخامات غير المستوية المدمجة الحبيبات الخشنة، استخدام عملية التعويم المغناطيسي الثقيل المشتركة. (2) إذا كان الخام يحتوي على كبريتيد ليتم تعويم التيتانيوم قبل تعويم الكبريت؛ وجود الأباتيت، وينبغي أيضا أن يتم اختيار عملية عمليات الفوسفور.

(3) يستخدم تعويم الإلمنيت عمومًا عامل الالتقاط عبارة عن خليط من الأحماض الدهنية والهيدروكربونات المحايدة.
(2) الهيماتيت - نوع إلمينيت من تضميد الخام
عادةً ما يكون الهيماتيت والإلمنيت في هذا النوع من الخام في تعايش وثيق مع الحبيبات الدقيقة، ولا يمكن الاستفادة إلا من خلال اختيار التركيز المختلط من الحديد والتيتانيوم، ثم صهره بطريقة المعالجة الحرارية من أجل الحصول على الحديد الخام وخبث التيتانيوم العالي. تمتلك كندا ومصر رواسب ذات أهمية صناعية. على سبيل المثال، العملية النموذجية لمصنع إثراء لاكيو في كندا، مع معالجة الأعاصير الثقيلة بالوسائط الثقيلة، وهذه الأخيرة باستخدام مكثف حلزوني، يتم تجميع المركزات الناتجة ونزع الماء منها وتجفيفها ثم إرسالها للتحميص، من أجل إزالة الكبريت من المركز.

3) إثراء أنواع الكالسيت والتيتانيوم المغنتيت
يوجد في آسيا وأمريكا الشمالية رواسب صناعية من الكالكوسيت، وتتوزع شبه جزيرة كولا في الاتحاد السوفييتي بالعديد من الرواسب والأجسام الخام ذات الأهمية الصناعية، وأشهرها رواسب الكالكوسيت الأفريقي - رواسب تيتانوماغنيتيت. يتم اختيار إثراء تيتانوماغنيتيت عن طريق الفصل المغناطيسي الرطب، يليه تعويم الكالسيت بمصائد تعتمد على الأحماض الدهنية، وتعويم الإلمنيت بعد غسل المنتجات في الخزانات وإزالة مخدراتها.
(4) إثراء خام التيتانيوم والنيوبيوم والكالسيوم والسيريوم
غالبًا ما يكون هذا النوع من الخام مصحوبًا بالنيفلين والفلسبار والنيفيلين والأباتيت وكمية صغيرة من سيليكات التيتانيوم البني والقطنيت والهورنبلند. يمكن استعادة TiNbCaCe الخشن عن طريق إعادة الانتخاب، في حين يمكن استعادة TiNbCaCe الناعم الموجود في المخلفات عن طريق التعويم. تشتمل العملية على تخشين الأباتيت مع زيت القطران ورماد الصودا وزجاج الماء في وسط قلوي، وفصل النيفيلين، وأخيراً الحصول على تركيز خام التيتانيوم والنيوبيوم والكالسيوم والسيريوم.
(5) إثراء التيتانيوم
توجد موارد التيتانيوم في الولايات المتحدة وكندا ومدغشقر وروسيا. لقد جذب التيتانيوم كمادة خام من التيتانيوم الانتباه في الأربعين عامًا الماضية. بعد اختيار الأباتيت، يتم إثراء التيتانيوم في زبد التعويم العكسي، ويتم إزالة منتج الزبد من التعويم العكسي، ويمكن اختيار تركيز التيتانيوم عن طريق التركيز بدون عامل محاصرة. يمكن للفصل المغناطيسي تحديد النيفلين المتبقي، والجزء غير المغناطيسي هو تركيز التيتانيوم.
(6) إثراء التيتانيوم الأبيض
حجر التيتانيوم الأبيض عبارة عن منتجات تغيير إلمينيت، سواء في الخامات الغرينية أو الأولية التي يتم منحها بحجر التيتانيوم الأبيض. تحتوي رواسب الإلمنيت الأبيض الأولية على الكوارتز والإلمنيت الأبيض والرودوكروسيت. تتواجد المعادن المعدنية بشكل وثيق مع الكوارتز. يمكن تقسيم نوع الخام إلى نوع الألبيت ونوع الروتيل ونوع الروتيل الحامل للنفط. من أجل إزالة الكوارتز الموجود في مركز الإلمنيت الأبيض، تمت دراسة طرق مختلفة، مثل الترشيح عالي الضغط، وتحميص الكلور المميع، والصهر في الفرن العالي، والتلبيد بالصودا، وما إلى ذلك. ومع ذلك، بغض النظر عن الطريقة المستخدمة، فإن الزيت يجب إزالة تركيز التيتانيوم قبل إزالة السيليكون.
(7) إثراء الروتيل
الروتيل الرواسب الأولية والخامات الغرينية مقارنة بالأهمية الثانوية. تمت دراسة إثراء خامات عقيق الروتيل الأولية المرتبطة بالصخور المتحولة القاعدية القديمة - الأمفيبوليت والعقيق. تعتمد عملية الإثراء على التعويم والفصل المغناطيسي. وفي الوقت نفسه، يتم استرداد العقيق واللانزانيت والمعادن الأخرى المرتبطة بها.
8) إثراء أناتاز
الريتيريت هو نوع جديد من المواد الخام للتيتانيوم، وتوجد موارد كبيرة من الريتريت في أراكسا وسالي هولدينج وتابيرا في البرازيل. وتتكون هذه الرواسب تحت ظروف جوية معينة، وهي عبارة عن رواسب مركبة تتكون من الحديد والفوسفات والنيوبيوم والأتربة النادرة. تتم أولاً إزالة الطين من الخام الخام وسحقه ومغنطته وتصنيفه للحصول على منتج مركز خام التيتانيوم، ثم يتم طحنه وممغنطته وتصنيفه وتصفيته للحصول على منتج مركز أناتاز عالي الجودة. ثم بعد التحميص المغناطيسي والفصل المغناطيسي، يمكن أن تصل درجة تركيز TiO2 إلى 80%.
ثانيا، بحوث عملية الإثراء المحلي
تعتمد عملية إثراء الإلمنيت على طبيعة المادة. نظرا لكثافة خام التيتانيوم بالنسبة للمعادن الوريدية، يمكن استخدامها للمعالجة المسبقة أو المخلفات الخشنة لإعادة الانتخاب؛ يستخدم الفصل المغناطيسي على نطاق واسع في اختيار المعادن التي تحتوي على التيتانيوم. يتم استخدام الاستخلاص الكهربائي في اختيار معادن التيتانيوم، عندما يحتوي المركز الخام على الإلمنيت والروتيل، ولكنه يحتوي أيضًا على الزركون ومعادن أخرى غير موصلة، ويمكن استخدامه لفصل الاستخلاص الكهربائي. يتم استخدام طريقة التعويم لفصل خام التيتانيوم الأولي، خاصة لفصل خام التيتانيوم ذو الحبيبات الدقيقة، والذي يستخدم أحيانًا أيضًا في اختيار التركيز الخام.
1) إعادة الانتخاب
تحظى طريقة إعادة الانتخاب بتقدير كبير بسبب انخفاض تكلفة الإنتاج وتقليل التلوث البيئي. في أقرب وقت، من 50 بحثا من انتعاش مخلفات الفصل المغناطيسي من الإلمنيت من طريقة إعادة الانتخاب بدأت. عند إجراء عملية استعادة الإلمنيت عن طريق إعادة الانتخاب، يمكن عمومًا تقييم صعوبة الفصل بين المعادن مسبقًا وتقريبها بناءً على صيغة معامل الفصل.
وفي الوقت الحاضر، تم إحراز تقدم جديد في تحسين كفاءة إعادة الانتخاب وتطوير واستخدام المعدات الجديدة. عملية إعادة انتخاب Panzhihua بعد سنوات عديدة من البحث العلمي والتكنولوجي، مع إعادة الانتخاب ومستوى المعدات المغناطيسية القوية مع تحسين مستوى المعدات المغناطيسية القوية، وإنشاء التدفق الكامل GL الحالي أو العملية المغناطيسية القوية GL2 ، بحيث تحسنت عملية انتعاش التيتانيوم الخام بشكل ملحوظ. لقد تم استخدام طاولة الاهتزاز على نطاق واسع في تضميد خام الإلمنيت، خاصة أن بعض المناجم الصغيرة تستخدم طاولة الاهتزاز للحصول على تركيز مؤهل. عينات خام منطقة كونمينغ باستخدام طاولة الاهتزاز، وصلت عملية طاولة الاهتزاز، بعد إزالة درجة TiO2 من الحديد الإلمينيت، إلى 48.82%، ومعدل استرداد 76.00% أو أكثر.
2) الاستخلاص الكهربائي
لقد تم استخدام الاستخلاص الكهربائي باعتباره حارس البوابة الأخير لإنتاج مركز التيتانيوم على نطاق واسع. قام مصنع Pangang للتيتانيوم باستخدام معهد Changsha بتطوير وإنتاج YD {{0}} إعادة انتخاب فاصل كهربائي عالي الجهد للتركيز الخام، وكانت النتائج جيدة جدًا: خام TiO2 درجة 28.86%، تركيز TiO2 درجة 47.74%، مخلفات الصف TiO210.63%، معدل الاسترداد 84.18%. 1994، المصنع من إدخال الولايات المتحدة لاثنين من HTP (25) 231 ~ 200 CarPco من نوع فاصل كهربائي، وقد تم استخدام المصنع على نطاق واسع كبوابة نهائية لإنتاج تركيز التيتانيوم. في عام 1994، قام المصنع باستيراد جهازي فصل كهربائيين من نوع HTP (25)231~200CarPco من الولايات المتحدة الأمريكية. ومن وجهة نظر تطبيق الإنتاج، فإن هذا النموذج غير مناسب لفصل الإلمنيت الأولي. بالمقارنة مع الفاصل الكهربائي من النوع YD-3، فإن درجة التركيز أقل بنسبة 0.84%، ودرجة المخلفات أعلى بنسبة 3.98%، ومعدل الاسترداد أقل بنسبة 8.32%. السبب الرئيسي هو أن آلة الاستخلاص الكهربائي من نوع Carpco مصممة لفصل خام رمل شاطئ البحر، وهي غير مناسبة للخام الأولي الذي يحتوي على نسبة عالية من الطين.
3) الفصل المغناطيسي
الفصل المغناطيسي يشمل الفصل المغناطيسي الضعيف والفصل المغناطيسي القوي. تتمثل وظيفة الفصل المغناطيسي الضعيف في فصل تيتانوماجنيتيت المتبقي في مخلفات الفصل المغناطيسي، وذلك لتسهيل التقدم السلس للفصل المغناطيسي القوي. الغرض من الفصل المغناطيسي القوي هو تفريغ المخلفات المؤهلة، وتحسين درجة تعويم التيتانيوم وتقليل كمية خام التعويم التيتانيوم.
إن جهاز الفصل المغناطيسي ذو الحلقة العمودية النابض ذو التدرج العالي SLon هو نوع جديد من معدات الفصل المغناطيسي عالية الكفاءة التي تم اختراعها في أواخر الثمانينات. بعد أكثر من عشر سنوات من البحث المستمر، تم الاعتراف به بالإجماع من قبل المستخدمين المحليين والأجانب وتم تقديره للغاية وإيلاء اهتمام وثيق به بفضل هيكله وأدائه وتأثيره الفريد. في أكثر من عشر سنوات فقط، حقق الفاصل المغناطيسي SLon نطاقًا واسعًا وتسلسلًا بسرعة عالية، ليس فقط مع SLon -750، SLon -1000SLon -1250، SLon {{6} }، SLon -1750، SLon -2000 وضع النقل، نظام التبريد، حماية النظام المغناطيسي، الوسط المغناطيسي والتحكم التلقائي، وما إلى ذلك، وقمنا بالكثير من التحسينات، وذلك لتحقيق الموثوقية وأداء الاستفادة تم تحسينها بشكل ملحوظ. تم تحسين وتعزيز الموثوقية وتحسين الأداء بشكل كبير. 1241 في الوقت الحاضر، تم تطبيق هذه المعدات صناعيًا في مؤسسات واسعة النطاق مثل آنشان للحديد والصلب، ومانشان للحديد والصلب، وباوستيل، وكونشان للحديد والصلب، وبانغانغانغ للحديد والصلب. لقد تم تطبيق الفاصل المغناطيسي SLon لاختيار الإلمنيت ذو الحجم الدقيق للحبيبات في مصنع معالجة التيتانيوم التابع لشركة Pangang Iron & Steel بنجاح في الإنتاج الصناعي، وقد عزز التقدم في تكنولوجيا معالجة التيتانيوم.

4) التعويم
التعويم هو وسيلة فعالة لاستعادة الإلمنيت ذو الحبيبات الدقيقة، منذ أواخر الأربعينيات من القرن العشرين، تم استخدام طريقة تعويم الإلمنيت بنجاح في الإنتاج الصناعي، وتم بناء مصانع متتالية في منجم ماكتير (ماكنتيل) بالولايات المتحدة الأمريكية، ومنجم أوتانماي بفنلندا ( Otanmaki) ومصنع Tellnes (Tellnes) في النرويج ومنجم Kushin (KYCHH) ومنجم Chengtou للصلب KYCHH في بلدنا في الاتحاد السوفيتي السابق ومكثف Chengtai Steel Shuangtashan الصيني ومنجم الصلب الثقيل وخام الحديد ومصنع التيتانيوم. بانجانج ستيل وما إلى ذلك.
(5) عملية مشتركة
نظرًا لأن معادن التيتانيوم غالبًا ما ترتبط بالعديد من المعادن، فهي نوع من المعقد يتكون من مجموعة متنوعة من المعادن. لذلك، سواء كان إلمينيت أو روتيل، فمن الصعب اختيار معادن التيتانيوم عالية الجودة مع القليل من الشوائب، من خلال الخصائص الهيكلية وتكوين المناجم المختلفة التي تشكل خصائص وسائل الإثراء. لهذا السبب، قبل تحديد عملية الإثراء، عادة ما يكون من الضروري فهم تكوين وطبيعة معادن التيتانيوم، لمعرفة خصائص كل طريقة إثراء، على أساس التجارب لتحديد العملية. عند اختيار الإلمنيت، يتم استخدام جميع أنواع طرق الإثراء تقريبًا، حيث يتم تبديل المجموعات بشكل متكرر من أجل تحقيق نتائج مرضية أكثر.
لفصل الإلمنيت في بانتشيهوا، كانت هناك تجارب على طرق مثل إعادة الانتخاب والتعويم، وفي أغلب الأحيان، يتم استخدام عملية الفرز المجمعة، بشكل أساسي: التعويم الثقيل، والتعويم الكهربائي الثقيل، والتعويم المغناطيسي والمغناطيسي - الطفو الثقيل، ونحو ذلك. يستخدم Dai Huixin وآخرون لإضافة مجال مغناطيسي متوسط ​​مشتت لإزالة المعادن المغناطيسية القوية، والتخشين المغناطيسي القوي، وعملية الاستخلاص الكهربائي والاختيار، ويتم تحسين درجة تركيز التيتانيوم الناتجة واستردادها بشكل كبير. تم تصميم وبناء مصنع Panzhihua للتيتانيوم في البداية وفقًا لعملية "المغناطيس القوي - إعادة الانتخاب - التعويم - الاستخلاص الكهربائي"، والتي تقوم فقط باستعادة الإلمنيت الخشن. يوجد الآن خطان لإنتاج الإلمنيت ذو الحبيبات الدقيقة، أحدهما في العملية الرئيسية (المجموعة الأولى، المجموعة الثانية) بحجم إنتاج 20,000 طن، وتتكون عملية الاسترداد من التركيز الإعصاري، وإزالة الطين - فاصل مغناطيسي قوي نابض، وفصل مغناطيسي - تعويم إزالة الكبريت - تعويم التيتانيوم. يتكون خط الإنتاج الآخر البالغ سعته 40,000 طنًا من فصل الخبث باستخدام شاشة أسطوانية - فاصل مغناطيسي قوي نابض - فصل مغناطيسي - تصنيف اللوحة المائلة - إزالة الحديد بآلة مغناطيسية متوسطة - تعويم إزالة الكبريت - تعويم التيتانيوم.
لقد كان استخلاص الإلمنيت ذو الحبيبات الدقيقة في مصنع Panzhihua من التيتانيوم مشكلة صعبة، فقد صمم مصنع التيتانيوم التدفق الفائض الخاص به من خلال قطر تركيز إعصاري يبلغ 125، وإزالة الطين - SLon - 1500 فاصل مغناطيسي نابض عالي التدرج - MOS لتعويم تعويم التعويم للمجمع لعملية الاختبار الصناعي. تظهر نتائج فحص العملية أن: إعادة الانتخاب - عملية الاستخلاص الكهربي لـ -0.074 مم حجم جسيم تأثير فصل الإلمنيت ضعيف، واسترداد منخفض، ومغناطيسي قوي عملية تعويم لاستعادة حجم جسيم التأثير جيد. تظهر الاختبارات والإنتاج أن عملية الإنتاج يمكن أن تنتج بشكل ثابت مركز تيتانيوم مؤهل يحتوي على TiO2 أكبر من أو يساوي 47%. استخدم معهد البحوث الشاملة التابع لوزارة الجيولوجيا والتعدين مغناطيسية قوية - مغناطيسية قوية في قسم التخشين، وواحدة خشنة، ومسحتين وستة ناعمات في قسم الاختيار، وصابون البارافين المؤكسد كعامل محاصرة، وحصل على درجة TiO2 من 47.06% ونسبة الاسترداد 37.58%؛ استخدم معهد تشانغشا لأبحاث التعدين والمعادن الطرد المركزي - الطرد المركزي في القسم المغناطيسي، وواحد خشن، ومسح واحد، واثنين من الغرامة في قسم الاختيار، والستايروفسفات كعامل محاصرة، وحصل على درجة TiO2 أكبر من أو تساوي 47٪ . في معهد تشانغشا للتعدين والمعادن، يتم استخدام الطرد المركزي في قسم الفصل المغناطيسي، ويتم استخدام واحد خشن وواحد كنس وتشطيبين في قسم الاختيار، ويستخدم حمض الفوسفوريك الستايرين كعامل محاصرة، ودرجة TiO2 46.04%، والانتعاش 56.94%. في الوقت الحاضر، تظهر ممارسات البحث والإنتاج التجريبية أن التعويم المغناطيسي القوي لا يزال وسيلة أفضل للتعامل مع الإلمنيت ذو الحبيبات الدقيقة في بانتشيهوا.