Mineral özellikleri ve mineral yapısı
Titanyum içeren mineraller başlıca ilmenit, rutil, anatas, brookit, perovskit, sfen, titanomagnetit vb. içerir; bunların arasında ilmenit ve rutil, titanyum eritme işlemlerinde kullanılan başlıca minerallerdir.
İlmenitin moleküler formülü FeTiO3 olup, teorik olarak %52,66 TiO2 ve %47,34 FeO içerir. Çelik grisi ila siyah renkte bir cevher olup, Mohs sertliği 5-6, yoğunluğu 4,72 g/cm3, orta manyetizmalı, iyi iletken ve normal tiptedir. Kalitatif kimliği magnezyum ve manganez ile karışık veya ince pullu hematit inklüzyonları içerir.
Rutilin moleküler formülü TiO2 olup %60 Ti ve %40 O içerir. Kahverengi-kırmızı bir mineral olup genellikle demir, niyobyum, krom, tantal, kalay vb. karışımı içerir. Mohs sertliği 6, yoğunluğu ise 4,2~4,3 g/cm³'tür. Manyetiktir, iyi iletkendir, demir içeriği yüksek olduğunda koyu kahverengidir ve rutil esas olarak alüvyon yataklarında bulunur.
Uygulama alanları ve teknik göstergeler
Rutil ve ilmenit, metalik titanyumun eritilmesi, titanyum dioksit, kaynak çubukları ve kaynak akışkanlarının üretimi için başlıca hammaddelerdir.
Tablo 1. Rutil ve ilmenitin başlıca kullanım alanları
Tablo 2. Titanyum Konsantresi Kalite Standardı
Tablo 3. Doğal Rutil Kalite Standartları
İşleme teknolojisi
Genellikle ilmenit ve rutil cevherine manyetit, hematit, kuvars, feldispat, amfibol, olivin, granat, kromit, apatit, mika, piroksen taşları vb. gibi çeşitli diğer mineraller eşlik eder ve bunlar genellikle yerçekimi ayırma, manyetik ayırma, elektrik ayırma ve flotasyon yöntemleriyle ayrıştırılır.
Yerçekimi zenginleştirme
Bu yöntem genellikle titanyum içeren alüvyon yataklarının veya kırılmış titanyum içeren birincil cevherin kaba ayrıştırılması için kullanılır. Titanyum içeren minerallerin yoğunluğu genellikle 4 g/cm³'ten fazladır. Bu nedenle, yoğunluğu 3 g/cm³'ten az olan çoğu gang, yerçekimiyle ayrıştırma yöntemiyle uzaklaştırılabilir. Mineral uzaklaştırma. Yerçekimiyle ayrıştırma ekipmanları arasında jig, spiral konsantratör, çalkalayıcı, oluk vb. bulunur.
Manyetik ayırma
Manyetik ayırma yöntemi, titanyum içeren minerallerin seçiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Manyetit ayırmak için zayıf manyetik ayırma, orta manyetik ilmenit ayırmak için ise güçlü manyetik ayırma kullanılabilir. Örneğin, konsantre daha fazla demir oksit veya demir silikat içeriyorsa, düşük özgül ağırlığa sahip safsızlıkları gidermek için yerçekimi ayırma yöntemi kullanılmalıdır. Endüstride hem kuru hem de ıslak manyetik ayırma kullanılmaktadır. Manyetik ayırma ekipmanları başlıca silindirik manyetik ayırıcı, plaka manyetik ayırıcı, dikey halkalı yüksek gradyanlı manyetik ayırıcı vb. içerir.
Tambur manyetik ayırıcı
Yüksek yoğunluklu manyetik plaka manyetik ayırıcı
Elektrostatik zenginleştirme
Esas olarak, titanyum içeren kaba konsantredeki farklı mineraller arasındaki iletkenlik farkını kullanarak seçim yapar; örneğin rutil, zirkon ve monazit ayrımı gibi. Kullanılan elektrikli ayırıcılar silindir tipi, plaka tipi, elek plaka tipi vb.dir.
Yüzdürme
Esas olarak ince taneli titanyum içeren cevherlerin ayrılmasında kullanılır. Yaygın olarak kullanılan flotasyon reaktifleri arasında sülfürik asit, tall yağı, oleik asit, dizel yağı ve emülsiyonlaştırıcılar bulunur. Zenginleştirme yöntemleri arasında titanyumun pozitif flotasyonu ve gang minerallerinin ters flotasyonu yer alır.
Ortak fayda sağlama
Daha fazla mineral içeren plasirit için, mineraller arasındaki özgül manyetik duyarlılık, yoğunluk, iletkenlik ve yüzdürme özelliklerindeki farklılıklar, “manyetik, ağır, elektriksel ve yüzdürme” işlemlerinin birleşimiyle minerallerin ayrılmasında kullanılabilir. Örneğin, kıyı alüvyal kumu manyetit, ilmenit, rutil, zirkon kumu, monazit, deniz kumu vb. mineraller içerir. İlk olarak, manyetit zayıf manyetik alanla ayrılır ve ardından ilmenit orta alan şiddetine sahip dikey halka ile ayrılır. Yüksek alan şiddetine sahip dikey halka, diğer demir içeren mineralleri uzaklaştırır ve daha sonra daha düşük özgül ağırlığa sahip olanlar yerçekimi ayırma yöntemiyle ayrılır. Deniz kumu için, ağır mineraller rutil ve zirkon kumudur. Daha iyi iletkenliğe sahip rutil, elektriksel ayırma ile seçilerek bu tür minerallerin etkili bir şekilde ayrılması sağlanabilir.
Dikey halkalı yüksek gradyanlı manyetik ayırıcı
Bağış davası
Endonezya'daki alüvyal yataklarda manyetit, titanomagnetit, ilmenit, rutil, zirkon kumu, deniz kumu ve az miktarda demir içeren mineraller bulunur.，Bunlar arasında ilmenit, rutil ve zirkon kumu ana hedef minerallerdir; titanomagnetit, demir oksit, demir silikat ve deniz kumu ise safsızlıklardır. Mineraller, manyetik ayırma ve yerçekimi ayırma gibi fiziksel yöntemlerle ayrılır ve nitelendirilir. Tüm konsantre ürünler, ilmenit, rutil ve zirkon kumu ana hedef mineraller; ilmenit, demir oksit, demir silikat ve deniz kumu ise safsızlıklardır. Manyetik ayırma, yerçekimi ayırma ve diğer fiziksel yöntemlerle mineraller ayrılır ve nitelendirilmiş konsantre ürünler seçilir.
Alüvyal kumun partikül boyutu homojendir ve genel partikül boyutu 0,03 ~ 0,85 mm'dir. Zayıf manyetik ayırma + orta manyetik ayırma + yüksek manyetik ayırma + yerçekimi ayırma işlemlerinin birleştirilmesiyle elde edilen zenginleştirme süreciyle ilmenit, rutil ve zirkon kumu gibi nitelikli konsantre ürünler ayrıştırılır.
- Katma değer endeksi Tablo 4'te gösterilmiştir.
Şekil 1. Alüvyal kum cevherinin birleşik zenginleştirme test süreci
Tablo 4. Ortak Fayda Testi Endeksleri
Mineraller arasındaki özgül manyetik duyarlılık ve yoğunluk farkı kullanılarak, zayıf manyetik + güçlü manyetik + yerçekimi ayırma işleminin birleşimiyle, %25,37 verim, %46,39 TiO2 içeriği ve %60,83 geri kazanım oranına sahip ilmenit konsantresi; %8,52 verim, %66,15 TiO2 içeriği ve %29,15 geri kazanım oranına sahip rutil konsantresi; %40,15 verim, %58,06 ZrO2 içeriği ve %89,41 geri kazanım oranına sahip zirkon alüvyon konsantresi seçilmiştir. Demir konsantresi daha fazla titanomagnetit içerdiğinden, nitelikli demir konsantresi ürünleri seçilememiştir.
Yayın tarihi: 20 Mart 2021