用于细粒金红石回收的浮选-重选联合流程

核心结论速览：

细粒金红石矿因嵌布粒度细、原矿品位低、脉石成分复杂，单一重选或单一浮选均无法获得满意指标，浮选-重选联合流程是解决细粒金红石回收问题的技术主线

流程核心结构为重选抛尾加粗精矿浮选加浮选精矿提纯，重选段以最低成本完成大宗抛尾并消除矿泥干扰，浮选段承担金红石与脉石矿物的选择性分离

河南方城金红石矿采用重浮磁物理分离加冶金深度提纯联合工艺，扩大试验获金红石精矿TiO₂品位百分之九十二点一七、回收率百分之六十五点六二的指标，精矿达到国家标准二级品要求

浮选药剂制度是细粒金红石回收的技术关键，组合捕收剂配合抑制剂和活化剂，可扩大金红石与绿帘石、角闪石等表面性质相近的脉石矿物之间的可浮性差异

细粒金红石矿的特征与联合流程的必要性

原生金红石矿是我国重要的钛资源，但长期未能得到合理开发利用，核心原因在于选矿技术不过关。我国原生金红石矿普遍具有三个特征。原矿品位低，含金红石TiO₂一般在百分之二左右。嵌布粒度细，金红石粒度一般为零点零一至零点二毫米，属细粒、微细粒不均匀嵌布。脉石成分复杂，常伴生绿帘石、角闪石、石榴石、云母等硅酸盐矿物，且与金红石表面性质接近，分离难度大。

单一选别工艺流程不能得到令人满意的结果，这在国内原生金红石矿选矿实践中已经得到验证。除个别金红石嵌布粒度较粗的选厂采用重选工艺维持生产外，大部分金红石选厂处于停产状态。

金红石本身的嵌布粒度决定了不能采用单一重选工艺。重选虽然成本低，但对细粒级金红石的回收效率有限，等降现象严重导致金红石损失大，摇床单机处理能力低、耗水量大，存在很大局限性。单一的浮选工艺在生产中选别指标同样不理想，原矿直接浮选时大量矿泥恶化浮选效果并消耗大量药剂。

解决细粒金红石回收问题的可行路径是联合选别工艺。经过长期研究验证，重选抛尾加粗精矿浮选的联合流程可以获得满意的指标。由于重选粗精矿中的矿物组成与原矿发生了较大变化，重选粗精矿浮选和原矿直接浮选的药剂制度不完全相同，需要针对性设计。

重选段：抛尾与脱泥的双重任务

细粒金红石联合流程的重选段承担两个核心任务：以最低成本抛除占原矿百分之七十以上的脉石矿物，同时消除原生矿泥和次生矿泥对后续浮选的干扰。

重选段通常采用两段配置。一段重选以螺旋溜槽为核心设备，矿浆在螺旋回转运动中产生的惯性离心力实现轻重矿物分选，去除大部分矿泥。螺旋溜槽处理量大、无需动力、运行成本低，适合处理磨矿后的宽粒级物料。

二段重选以摇床为核心设备，利用床面的不对称往复运动进一步分选，提升粗精矿品位。螺旋溜槽分选后再进入摇床，既可克服摇床处理量有限的缺点，脱泥效果也更加显著。

河南某细粒金红石矿重选富集工艺研究表明，应用螺旋溜槽、摇床、悬振锥面选矿机和离心选矿机等设备，对TiO₂品位百分之二点六八的细粒金红石矿进行抛尾富集，新型悬振锥面选矿机表现出较好的抛尾富集效果，粗精矿品位和回收率分别为百分之九点一三和百分之八十点九六，抛尾产率可达百分之七十六以上。

浮选段：粗精矿选择性分离

重选粗精矿进入浮选段，完成金红石与绿帘石、角闪石等脉石矿物的选择性分离。这一阶段的核心难点在于金红石属于典型氧化矿矿物，与硅酸盐矿物之间结构相近、表面性质接近，需通过精细化药剂制度扩大二者可浮性差异。

浮选工艺结构通常为一粗三精二扫。重选粗精矿经调浆后进入粗选槽，粗选泡沫产品进入精选段逐步提纯，粗选尾矿进入扫选段回收残留金红石。各段中间产品顺序返回形成闭路循环。

药剂制度是浮选段的技术核心。金红石浮选一般采用捕收剂、抑制剂和活化剂的组合。捕收剂常用羟肟酸类或脂肪酸类，通过化学吸附作用于金红石表面。抑制剂常用羧甲基纤维素等，选择性抑制硅酸盐脉石矿物。活化剂可强化金红石表面与捕收剂的结合，提高浮选回收率。

组合捕收剂的应用是提升金红石浮选指标的方向之一。单一捕收剂对金红石的捕收能力有限，组合捕收剂可发挥协同效应，扩大金红石与绿帘石、角闪石等脉石矿物之间的可浮性差异。河南某金红石矿的浮选试验中，组合捕收剂配合抑制剂CMC和活化剂，浮选指标明显优于单一捕收剂。

矿浆pH值也是影响浮选效果的关键参数。金红石浮选通常在弱碱性介质中进行，pH值控制在一定范围内时，捕收剂在金红石表面的吸附最为充分，对脉石矿物的抑制效果也最佳。

浮选精矿提纯与除杂

浮选产出的精矿TiO₂品位通常在百分之七十五到八十五之间，仍含有少量磁铁矿、钛铁矿、锆英石等杂质。如需达到国家标准要求，需增加物理提纯工序。

磁选是浮选精矿提纯的有效手段。弱磁选（场强零点一五到零点二T）首先分离磁铁矿。强磁选（场强一点二到一点五T）可回收残余钛铁矿等弱磁性矿物，同时进一步排除非磁性脉石。

河南方城金红石矿采用重浮磁物理分离加冶金深度提纯的联合工艺，扩大试验获金红石精矿TiO₂品位百分之九十二点一七、回收率百分之六十五点六二的指标。物理分离段完成重选抛尾、浮选富集和磁选除杂，冶金段通过酸浸或焙烧进一步去除包裹体杂质，将TiO₂品位提升至百分之九十二以上。精矿达到国家标准二级品要求（TiO₂≥百分之九十），可直接作为氯化法钛白原料。

重选设备与浮选设备的选型匹配

细粒金红石的磨矿细度通常控制为负零点零七四毫米占百分之八十到九十。磨矿后矿浆先经脱泥旋流器或倾斜浓密机脱除细泥，再进入重选段。

螺旋溜槽在重选段负责粗选，单台处理量二到四吨每小时，多个螺旋并联布置。螺旋粗精矿经浓缩后送入摇床精选。摇床单台处理量零点五到一点五吨每小时，床面坡度冲程根据给矿粒度调节。对于矿泥中的细粒金红石，离心选矿机可作为补充回收手段，在五十到一百倍重力加速度的离心力场中强化细粒矿物沉降。

重选粗精矿进入浮选段前需经搅拌调浆。搅拌槽停留时间控制在十五到三十分钟，添加调整剂、抑制剂和捕收剂进行表面改性。粗选槽容积根据处理量确定，通常采用自吸式机械搅拌浮选机。精选段和扫选段根据泡沫产率配置相应容积的浮选槽。

工艺控制要点

原矿含泥量是流程设计的首要考虑因素。含泥量低于百分之五时，重选段前可不单独设脱泥环节。含泥量高于百分之十时，须在磨矿后增设水力旋流器或倾斜浓密机脱泥。

浮选矿浆浓度对分选效果影响显著。粗选浓度通常控制在百分之二十五到三十五，浓度过高气泡负载能力不足、精矿品位下降，浓度过低单位处理能力降低。精选段浓度逐段降低，以保证泡沫层稳定和矿物充分分选。

浮选温度对羟肟酸类捕收剂的吸附影响较大。冬季矿浆温度过低时，捕收剂溶解和分散效果下降，浮选回收率明显降低。建议在寒冷地区配置矿浆加温系统，将矿浆温度维持在二十到二十五摄氏度。

磁选段场强配置根据浮选精矿中杂质矿物的种类和含量确定。磁铁矿含量高时增加弱磁选段，含铁硅酸盐含量高时增加强磁选段。

结论

细粒金红石矿的回收需采用浮选-重选联合流程，以重选抛尾加粗精矿浮选加浮选精矿提纯为技术主线。重选段利用密度差异，以最低成本完成大宗抛尾和脱泥，将TiO₂品位从百分之二左右提升到百分之八到十。浮选段利用表面化学差异，实现金红石与绿帘石、角闪石等脉石矿物的选择性分离，将TiO₂品位提升到百分之七十五到八十五。磁选和冶金等提纯手段进一步去除杂质，使精矿达到国家标准要求。

浮选药剂制度是细粒金红石回收的技术关键，组合捕收剂配合抑制剂和活化剂，可扩大金红石与脉石矿物之间的可浮性差异。河南方城金红石矿的实践表明，该联合流程可获得TiO₂品位百分之九十二点一七、回收率百分之六十五点六二的金红石精矿，技术路线可行。

如需针对您的细粒金红石矿样品制定浮选-重选联合流程方案，欢迎将矿石品位、矿物组成和嵌布粒度数据发给我们，获取定制化的工艺设计和设备配置服务。