一、实验室台式摇属回收摇金属矿选矿奥秘
（一）金属矿选矿的床螺床定义和作用
1.选矿的定义
选矿最早英文解释为 Ore Dressing或 concentration，意为矿砂富集。旋金随后延伸为矿物处理，实验室台式摇属回收摇英文为 Mining process。床螺床选矿是旋金利用矿物的物理或物理化学性质的差异，借助不同的实验室台式摇属回收摇方法，将有用矿物同无用的床螺床矿物分离，把彼此共生的旋金有用矿物尽可能地分离并富集成单独的精矿，排除对冶炼和其他加工过程有害的实验室台式摇属回收摇杂质，提高选矿产品质量，床螺床以便充分、旋金合理、实验室台式摇属回收摇经济地利用矿产资源。床螺床
矿物是旋金在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用，所产生的自然元素和自然化合物，如金、银、铜自然元素和黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等自然化合物。这些元素和化合物都具有各自的物理性质，如粒度、形状、颜色、光泽、密度、摩擦系数、磁性、电性、放射性、表面润泽性等。这些不同的性质为不同的选矿方法提供了依据。
2.选矿的作用和地位
自然界蕴藏着极为丰富的矿产资源，但是，除少数富矿外，一般含量都较低，例如，很多铁矿石含铁只有 20%～ 30%；铜矿石含铜小于 0.5%；铅锌矿石中铅锌的含量不到 5%；铍矿石氧化铍含量 0.05%～ 0.1%；这样的矿石直接冶炼，极不经济。一般冶金对矿石的含量有一定的要求。如铁矿石中铁的含量最低不得低于 45%；铜矿石中铜的含量最低不得低于 12%；铅矿石含铅不得小于 40%；锌矿石含锌不得小于 40%；氧化铍含量不小于 8%。对于采出的矿石在冶炼之前，必须经过选矿工艺，将主要金属矿物的含量富集几倍、几十倍乃至几百倍才能满足冶炼工艺的要求。
通过选矿手段为冶炼提供“精料”，减少冶炼的物料量，大大提高冶炼的技术经济指标。在选矿过程中大量的废石被排除，减少了炉渣量，一方面减低了能耗和运输成本，同时也相应地减少了炉渣中的金属损失，大大提高了冶炼的回收率。例如，某冶炼厂将铜精矿含量提高1%，每年可多生产粗铜 3135吨。某钢铁公司将铁精矿含量提高 1%，高炉产量提高 3%，节约石灰石 4%～ 5%，减少炉渣量 1.8%～ 2%。目前，我国要求入炉炼铁磁铁矿含量在 65%以上，如果铁精矿含量达到 68%以上，可以采用直接炼钢工艺，大大简化冶炼流程。
通过选矿工艺可以减少冶炼原料中有害元素的危害，变害为利，综合回收金属资源。自然界中的矿石往往含有多种有用成分，例如，铜、铅、锌等有色金属往往共生或伴生于同一矿床中；铁既有单一的铁矿石，也有铁－铜、铁－硫、钒钛铁等共生矿石。冶炼过程中对原料中某些共生或伴生元素，常视为有害杂质。例如，炼铜的原料中含铅、锌都是有害杂质。炼铁原料中含硫、磷和其他有色金属都是有害杂质。但将这些杂质提前通过选矿工艺使之分离分别富集后，分别冶炼，变害为利。
选矿也作为冶炼工艺中的一个中间过程，用以提高选矿、冶炼两个过程的总的经济效益。例如，我国金川有色金属公司冶炼厂现有的生产流程是将铜－镍混合精矿用电炉熔炼、转炉吹炼，产出高冰镍，经过缓冷后，再破碎磨矿，用浮选法获得铜精矿和镍精矿，用磁选法得到合金。此后分别进入各自的冶炼系统提取金属铜、镍和贵金属。
选矿是冶金、化工、建材等工业部门必不可少的极其重要的一环。选矿技术的发展，大大地扩大了工业原料基地，从而使那些以前因为含量太低或成分复杂而不能在工业上应用的矿床变为有用矿床。
近 20多年来，随着科学技术和经济建设的迅猛发展，对矿产资源的需求量与日俱增，矿产资源开采量翻番，周期愈来愈短，易采易选的单一富矿愈来愈少，嵌布粒度细、含量低的难选复合矿的开采量愈来愈大，对矿产品加工过程中的环保要求越来越高，这些都需要通过选矿方法来解决。
（二）选矿方法
目前常用的选矿方法主要是重选、浮选、磁选和化学选矿，除此而外还有电选、手选、摩擦选矿、光电选矿、放射性选矿等。
重力选矿法（简称重选法），是根据矿物密度的不同及其在介质（水、空气、重介质等）中具有不同的沉降速度进行分选的方法，它是最古老的选矿方法之一。这种方法广泛地用来选别煤炭和含有铂、金、钨、锡和其他重矿物的矿石。此外，铁矿石、锰矿石、稀有金属矿、非金属矿石和部分有色金属矿石也采用重选法进行选别。
磁选法，是根据矿物磁性的不同进行分选的方法。它主要用于选别铁、锰等黑色金属矿石和稀有金属矿石。
浮游选矿法（简称浮选法），是根据矿物表面的润泽性的不同选别矿物的方法。目前浮选法应用最广，特别是细粒浸染的矿石用浮选处理效果显著。对于复杂多金属矿石的选别，浮选是一种最有效的方法。目前绝大多数矿石可用以浮选处理。
化学选矿法，基于矿物和矿物组分的化学性质的差异，利用化学方法改变矿物组成，然后用相应方法使目的组分富集的矿物加工工艺。目前对氧化矿石的处理效果非常明显，也是处理和综合利用某些贫、细、杂等难选矿物原料的有效方法之一。
电选法是根据矿物电性的不同来进行选别的方法。
手选法是根据矿物颜色和光泽的不同来进行选别的方法。
摩擦选矿是利用矿物摩擦系数的不同对矿物进行分选的方法。
光电选矿是利用矿物反射光的强度不同对矿物进行选别的方法。
放射性选矿是利用矿物天然放射性和人工放射性对矿物进行选别的方法。
（三）选矿过程
选矿是一个连续的生产过程，由一系列连续的作业组成，表示矿石连续加工的工艺过程为选矿流程（图 6-7-1）。
矿石的选矿处理过程是在选矿厂里完成的。不论选矿厂的规模大小（小型选矿厂日处理矿石几十吨，大型选矿厂日处理矿石量高达数万吨以上），但无论工艺和设备如何复杂，一般都包括以下三个最基本的过程。
选别前的准备作业：一般矿石从采矿场采出的矿石粒度都较大，必须经过破碎和筛分、磨矿和分级，使有用矿物与脉石矿物、有用矿物和无用矿物相互分开，达到单体分离，为分选作业做准备。
选别作业：这是选矿过程的关键作业（或称主要作业）。它根据矿物的不同性质，采用不同的选矿方法，如浮选法、重选法、磁选法等。
产品处理作业：主要包括精矿脱水和尾矿处理。精矿脱水通常由浓缩、过滤、干燥三个阶段。尾矿处理通常包括尾矿的储存和尾水的处理。
有的选矿厂根据矿石性质和分选的需要，在选别作业前设有洗矿，预先抛废（即在较粗的粒度下预先排出部分废石）以及物理、化学与处理等作业，如赤铁矿的磁化焙烧等作业。
（四）选矿技术在新疆矿山的应用
新疆应用选矿技术可追溯到古代，新疆远在 300年前，就在阿勒泰地区的各个沟内利用金的比重大的特点，从砂金矿中淘洗黄金，这就是重选的原始雏形。但在新中国成立之前，新疆没有一处正规的选矿厂，全部都是采用人工方式手选和手淘，生产效率极其低下，只能处理比重差异大的砂金矿和根据颜色手选出黑钨矿石。新中国成立后，新疆选矿技术有了长足的发展，磁选技术应用于铁矿山，建成年处理量 80万吨的磁选矿厂，为钢铁企业源源不断地提供高品质的铁精粉。浮选应用于铅锌矿、铜矿、金矿山，先后建成康苏铅锌浮选厂、喀拉通克铜镍浮选厂、哈图金浮选厂，促进了新疆有色工业的发展。重选、浮选、磁选联合应用于新疆北部阿勒泰地区的稀有金属矿山，为我国的早期国防建设提供所需的锂、铍、钽、铌等稀有金属资源。以下是目前新疆有代表性的选矿厂。
1.康苏铅锌矿浮选选矿
康苏选矿厂是新疆第一座机械化浮选厂，1952年开始建设，设计生产规模为 250吨/天，1954年投产。该厂是由前苏联专家参与指导设计，前期主要处理喀什地区沙里塔什的方铅矿和闪锌矿，1961年开始处理乌拉根氧化铅锌矿。康苏选厂最初投产时是采用苏联专家设计的流程和药剂制度进行浮选，流程采用氰化物与硫酸锌作闪锌矿的抑制剂，以苏打作 pH值的调整剂，并添加了少量的硫化钠，先将铅矿优先选出后，再将锌矿物选出。该流程没有取得较好的经济指标，大部分锌矿被选入铅矿中。后经过我国工程技术人员和苏联专家的共同努力，通过几次技术改造，在流程结构、技术参数和生产管理方面进行了革新和改进。将部分德国式的浮选机改成苏式米哈诺贝尔 5A型充气量大的浮选机，使用水力旋流器代替螺旋分级机，加强了中矿再磨循环，增加了锌浮选时间，降低了锌浮选矿浆碱度，合理控制破碎粒度和钢球装入量，严格贯彻技术操作规程和技术监督等。使各项指标得到稳步提升。铅回收率由 71%提高到 90%，锌回收率由 13%提高到 41%。其选矿过程见浮选工艺流程图（图 6-7-2）。
2.新疆八一钢铁厂磁铁矿浮磁选选矿
新疆八一钢铁选矿厂与 1989年建成投产，设计处理能力 80万吨/年，主要处理高硫磁铁矿。矿石由矿山采出后，运输到选矿厂，经两段破碎一段磨矿后，矿浆进入浮－磁车间。选出的硫精矿销售给新疆境内的一些化工厂和化肥厂，铁精矿供球团和烧结使用。尾矿浓缩后，用水隔泵输送至尾矿库，晾干后，一部分尾矿成为八钢西域水泥厂铁质校正原料。新疆八一钢铁厂简易浮磁选流程图（图 6-7-3）。
3.喀拉通克铜镍矿浮选选矿
喀拉通克铜镍矿是新疆目前最大的铜镍生产基地，矿山一期为采冶工程，采出的特富矿块直接进入鼓风炉熔炼成低冰镍，经过几年的生产特富矿逐渐减少。为充分利用矿产资源，在二期改造中增加了优先选铜－铜镍混合浮选流程，日处理原矿 900吨。
原矿直接从采场经竖井提升到地面，通过窄轨输送到原矿仓，原矿仓的矿石经群式给矿机由带式输送机送至中间矿仓。经重型板式给矿机、带式输送机，送至自磨机进行一段磨矿，自磨机排矿给入与格子型球磨机闭路的高堰式双螺旋分级机，进行二段磨矿。分级机溢流经砂泵扬送至水力旋流器组，沉砂进入溢流型球磨机，进行三段磨矿。三段磨矿排矿与第一段分级机溢流合并，经砂泵扬送至水力旋流器组，旋流器溢流，自流至浮选厂房的搅拌槽内，加药后进入浮选作业。浮选采用一次铜粗选、一次铜精选、一次铜镍混合浮选、一次铜镍扫选、三次铜镍精选后，产出铜精矿、铜镍混合精矿及尾矿，分别送至脱水厂房。铜精矿、铜镍混合精矿经过脱水后分别送入铜精矿库和冶炼厂原料库。浮选尾矿经高效浓密机脱水后，用泵杨送至采矿场充填站，作为充填原料。喀拉通克铜镍矿简易选矿工艺流程图（图 6-7-4）。
4.哈图金矿黄金混汞－浮选选矿
哈图矿区是新疆历史上有名的岩金产地，早在乾隆年间便开始开采，主要采用的是土法重选法，将采出的矿石用石碾盘碾碎，通过淘洗的方式回收比重大的金粒。大量的细粒金无法回收，致使许多淘金者亏损严重。
1983年通过实验研究，采用“混汞—浮选—部分焙烧—氰化”原则流程，哈图金矿建成了新疆第一座现代化的黄金生产矿山，日处理原矿 100吨。1986年通过改进破碎工艺，新增 100吨/天的浮选系列，使产能达到 200吨/天。哈图金矿混汞浮选工艺流程图（图 6-7-5）。
原矿由采厂通过汽车运到原矿仓，原矿经颚式破碎机进行一段破碎。然后经皮带运输机运到圆锥破碎机，进行二段破碎，破碎产物由圆振筛筛分后，筛下矿物由皮带运输机运送至粉矿仓，筛上矿物返回圆锥破碎机再破。粉矿仓经给矿机和皮带运输机送至格子型球磨机磨矿，磨矿排矿自流通过镀银铜板（俗称汞板）进行混汞作业，通过汞板表面粘附的汞吸附单体解理的金形成汞齐，通过冶炼回收部分黄金。矿浆经过汞板后，用高堰式螺旋分级机，溢流进入浮选工序，返砂进入球磨机再磨。浮选工序采用一次粗选、二次精选、一次扫选流程选的浮选精矿。浮选精矿脱水经过焙烧和进行冶炼后得到金锭。
5.可可托海稀有金属矿重、磁、电、浮联合选矿
可可托海以稀有金属储量大，品种多而闻名中外，铍、锂、钽、铌、铷、铯、锆、铪等稀有元素在许多矿带中均有不同程度的分布，因而造成选矿上的复杂性和难度。经过众多科技人员 10年的反复实验研究，从手工选矿到单一矿物选矿，发展到最后的重磁浮联合选矿流程，分选出锂精矿、铍精矿、钽铌精矿，突破了这一世界性的难题，促进了选矿技术的发展。
1953年，为回收绿柱石和钽铌矿在 3号矿脉小露天采场东北角兴建了一座简易的 30多米长的手选室，改善了手选的工作环境，提高了手选效率。另外，在 3号矿脉尾矿堆附近兴建了一座 20吨/天的钽铌重选厂，采用对滚一段破碎、跳汰、摇床、溜槽进行重选，回收钽铌矿。1957～ 1958年，将手选筛下的尾矿，用方螺旋溜槽进行富集，每年产出的氧化锂精矿接近万吨。
1963年，经过科研院所近 8年的选矿试验研究，国家计委批准兴建 750吨/天的选矿厂（“87－ 66”机选厂），综合回收氧化锂精矿和钽铌精矿。选厂工艺流程简图（图 6-7-6）。根据可可托海矿伟晶岩体分带开采的特点，选厂采用三个系统分别对三种类型的矿石（铍矿石、锂矿石、钽铌矿石）进行选别。采用联合选矿工艺综合回收矿石中的锂铍钽铌矿物。先利用重力－磁法－电磁法选矿，从原矿含量只有 0.01%～ 0.02%（Ta、Nb）203的原矿中选50%以上的（Ta、Nb）203钽铌精矿，然后再用碱法锂铍优先浮选，先优浮选锂再选铍。
可可托海选厂选矿工艺的不断改进，使我国花岗伟晶岩类型矿石钽铌、锂、铍选矿工艺水平进入世界先进行列。
6.选矿技术的发展方向
在美国、日本、德国等国家对选矿技术的发展非常重视，选矿技术的不断进步和创新，促进了这些国家矿产资源的开发和综合利用沿着可持续发展前进。在矿物破碎方面，美国开发了超细破碎机和高压对滚机，降低球磨机入料粒度，节约了能耗。同时在不断研究外加电场、激光、微波、超声、高频振荡、等离子处理矿石对粉碎和分选的影响。在矿物分选方面，已经或正在研究“多种力场”联合作用的分选设备，并不断将高技术引入选矿工程领域，诸如将超导技术引入磁选，将电化学及控制技术引入浮选等。在选矿工艺管理方面，将工艺控制过程自动化，并将“专家控制系统”与“最优适时控制”相结合，以达到根据矿石性质调整控制参数，使选矿生产工艺流程全过程保持最优状态。
随着我国国民经济的快速发展，对矿产品的需求不断增长，选矿工程技术面临着资源、能源、环保的严峻挑战和发展机遇。以下领域的技术创新将是今后选矿的发展方向：
一是研究开发高效预选设备、高效节能新型破磨与分选设备，以及固液分离新技术与装备，大幅降低矿石粉碎固液分离过程的能耗。
二是研究各种能场的预处理对矿物粉碎和分选行为的影响，开发利用各种能场的预处理新技术，以提高粉碎效率和分选精度。
三是开发高效分选设备、高效无毒的新药剂，重点研究复合力场分选新设备、多种成分协同作用的新药剂以及处理贫、细、杂难选矿石的综合分选新技术。
四是在矿石综合利用研究中，开发无废清洁生产工艺，加强尾矿中矿物的分离、提纯、超细、改性的研究，使其成为市场需要的产品，为矿物物料工业向矿物材料工业转化提供新技术。
五是大力将高新技术引进矿物工程领域，重点开展矿物生物工程技术、电化学调控和电化学控制浮选技术、过程自动寻优技术，以及高技术改造传统产业的新技术研究。
六是加强基础理论与选矿技术相结合的新型边缘科学研究，促进新一代矿物分选理论体系的形成，并派生出新兴的矿物分选和提纯技术。
二、金红石(Rutile)
一、概述
地壳中含钛1%以上的矿物约有80多种，但具有工业利用价值的主要是金红石和钛矿。
金红石成分为TiO2，含Ti为60%、O为40%，常含铁、铌、钽等。晶体呈粒状或针状，集合体为粒状或致密块状。呈褐红色，含铁高时呈黑褐色，硬度为6，密度为4.2～4.3g/cm3。富铁的黑色变种称铁金红石；含铌、钽的变种（常含铁）称铌铁金红石或钽铁金红石。
金红石矿床可分为砂矿床和变质矿床。砂矿床依成因又分为：海滨砂矿、冲积砂矿、残坡积砂矿等类型。具有工业价值的是海滨砂矿，矿床分布范围大，产状较规则。海滨砂矿的主要含钛矿物是金红石和钛矿，伴生有锆英石、独居石等。目前世界上90%的金红石产量和30%的钛铁矿产量均来自海滨砂矿。
变质矿床是含钛的粘土岩、侵入岩和喷出岩在发生变质时，由于钛元素富集结晶作用形成金红石和钛铁矿。
世界钛的资源85%～90%为钛铁矿（包括钛渣），10%～15%为金红石。世界上金红石储量分布相对较集中，巴西钛矿石储量（以锐钛矿为主）居世界首位，占世界总储量的64.8%，意大利占10.9%，澳大利亚占9.1%，南非占3.9%，原苏联占3.9%。
澳大利亚是世界上金红石的主要生产国，金红石资源主要分布在东部海滨中部的海岸滩砂矿床中，金红石含量为18～20kg/m3、钛铁矿为15～16kg/m3。
美国的弗吉尼亚州的罗宾宗科普变质型矿床富含金红石和钛铁矿。塞拉利昂舍尔勃里超大型海滨砂矿延长56km，金红石储量为300万t,TiO2平均含量1.2%。
随着选矿技术的发展，一些含TiO2品位低的矿床以及伴生的金红石都可得到回收利用。如意大利榴辉岩中的金红石矿床，美国科罗拉多州斑岩铜矿床伴生的金红石，我国南墅石墨矿金红石综合回收等。
我国钛资源十分丰富，总储量约为5.5亿t。我国钛资源总储量的95.8%是攀西地区钒钛磁铁矿，钛铁矿和金红石仅占4.2%。金红石储量约300万t，居世界第八位，主要产地为山西代县、湖北枣阳、河南西峡和方城等地。截至1999年底河南省金红石储量见表3-13-1。
表3-13-1河南金红石矿资源状况表（万tTiO2/亿t矿石）
金红石、钛铁矿的一般工业要求见表3-13-2。
表3-13-2钛矿床一般工业要求
二、金红石的主要用途及质量标准
1.金红石的主要用途
金红石和钛铁矿是冶炼金属钛、制造钛白粉以及电焊条焊药等重要原料。金红石和钛铁矿的主要用途见表3-13-3。
表3-13-3金红石和钛铁矿的主要用途
2.产品质量标准
由原生矿和砂矿经选矿富集获得的天然金红石精矿，供制造电焊条和制取金属钛及其化合物用的质量标准，以及砂矿钛铁矿精矿质量标准见表3-13-4。
表3-13-4中国钛精矿国家标准
注：①TiO2＞57%,CaO+MgO＜0.6%,P＜0.045%作为一级品；②TiO2＞52%,Fe2O3＜10%,P＜0.025%作为一级品。
三、金红石矿石的选矿
金红石主要赋存在钛锆砂矿中，以海滨砂矿为主，其次为内陆砂矿。钛锆砂矿是原生矿经风化作用形成的，具有易采易选、生产成本低、产品质量好及伴生矿物种类多，综合回收价值大等优点。钛锆砂矿是目前世界上金红石、钛铁矿、锆英石及独居石等产品的主要来源。钛锆砂矿中常伴生的矿物有：磁铁矿、赤铁矿、石英、云母、角闪石、辉石、石榴子石、铬铁矿、磷灰石等。
由金红石、钛铁矿、锆英石等组成的砂矿选矿有粗选和精选两个阶段。
粗选的目的是为精选厂提供粗精矿。粗选厂入选的矿石首先要除渣、筛分、分级、脱泥及浓缩等，然后进入粗选流程选别。粗选厂一般与采矿作业纳为一体，组成采选厂。为适应砂矿床特征，一般粗选厂均建成移动式的。钛锆砂矿粗选一般选用处理量大、回收率高，又便于移动式选厂应用的设备，多数用圆锥选矿机和螺旋选矿机，少量用摇床。粗选抛掉了密度低的脉石矿物，获得重矿物含量达90%左右的重矿物混合精矿。
精选的目的是将粗精矿中有回收价值的矿物进行有效的分离及提纯，达到各自的精矿质量要求，使之成为商品精矿。精选作业分为湿式精选和干式精选。
湿式精选作业包括有摇床或螺旋选矿机重选；湿式磁选预先选出部分易选钛铁矿；在粗精矿中加入氢氧化钠、盐酸、稀氢氟酸、焦亚硫酸氢钠等药剂进行高浓度搅拌，达到清除矿物污染，提高精矿效果的目的；浮选作业用于造锆英石、独居石的精选。
干式精选作业适用于矿物组成简单的粗精矿。干式精选作业包括磁选、电选等。电选用于金红石与锆英石的分离、难选钛铁矿及锆英石、独居石等矿物的精选。干式磁选通常是首先采用弱磁选选出强磁性矿物磁铁矿，然后采用中磁选选出大部分磁性较强又比较易选的钛铁矿，强磁选用于部分磁性较弱的钛铁矿及独居石与非磁性矿物锆英石、白钛矿等的分离。
下面例举几个金红石选矿厂实例。
例1纳勒库帕选矿厂（澳大利亚）
纳勒库帕（Narecoopa）选矿厂位于澳大利亚金岛的一个海滨砂矿。矿石中重矿物约占50%，有用矿物主要有锆英石和金红石，其次是白钛矿、钛铁矿、磁铁矿、石榴子石和锡石。选矿厂分粗选厂和精选厂两部分。
采出的原矿预先筛分（4mm），筛上产物丢弃，筛下产物给至32台福特（Ford）型螺旋选矿机粗选，粗选中矿再经12台螺旋选矿机再选。两次螺旋选矿机精矿用砂泵扬至3台吉尔（Gill）型磁选机磁选。磁性产品为钛铁精矿，非磁性产物经过Linatex喷射冲击箱擦洗，再送至8台摇床选别。摇床精矿为锡精矿，次精矿为含锆英石、金红石的粗精矿。摇床中矿返至本作业，尾矿返至中矿再选的螺旋选矿机再选。粗选流程见图3-13-1。
图3-13-1纳勒库帕金红石公司湿选厂流程
粗精矿采用高压电选、强磁选及风力摇床干选联合流程精选，获得锆英石和金红石精矿。精选流程见图3-13-2。
图3-13-2纳勒库帕金红石公司干选厂流程
例2金红石公司采选厂（塞拉利昂）
被开采的矿山位于塞拉利昂首都弗里顿东南的莫格维摩（Mogbweno）海滨砂矿床。整个矿层含TiO2大于2%，伴生的钛铁矿和锆英石含量低未被回收利用。采出的矿石经二次洗矿预处理，擦洗机排出的细粒部分经高频振动筛筛分，筛上＋1mm物料作为尾矿排除，筛下产物送至水上浮动湿选厂湿选，第二段湿选在岸上选矿厂（摇床）进行。摇床精矿过滤，干燥后干选（精选作业）。干选厂处理矿石18.7t/h，金红石精矿产量13.2t/h，精矿品位TiO2为96%,ZrO2和Fe2O3的含量小于1%。
塞拉利昂年产105t金红石精矿，选矿厂生产流程见图3-13-3。
图3-13-3塞拉利昂金红石公司选矿厂精选流程
例3枣阳金红石矿选矿厂
湖北枣阳金红石矿是我国目前最大的金红石原生矿床。矿石产于富含金红石变质基性岩的原生矿床。矿石中与金红石伴生的有少量钛铁矿、磁铁矿、榍石、白钛矿、黄铁矿、磷灰石等。脉石矿物主要为石榴子石、角闪石、绿泥石、云母等。金红石多为粗细粒级不均匀嵌布，-15μm占24%，与其他矿物紧密嵌布，给选别带来困难。选厂的工艺流程为重—磁—浮联合流程，见图3-13-4。
图3-13-4枣阳金红石原生矿选矿流程
例4北海选矿厂
北海选矿厂是我国最大的海滨砂矿精选厂，原设计生产能力为日产钛精矿60t。该选厂除产钛铁矿精矿外，还有锆英石精矿、独居石精矿、金红石精矿等。北海选矿厂的粗精矿全部是收购的。收购的粗精矿分两类，一类为海滨砂矿产品（咸水矿），另一类为内陆砂矿产品（淡水矿）。本地区土法生产粗精矿采用三角槽洗选，粗精矿品位TiO2＞48%。精选工艺流程见图3-13-5。
图3-13-5北海选矿厂生产流程
四、金红石的深加工产品——钛白粉
钛白粉是一种优质的颜料，它的反射率高，覆盖力强，广泛用于油漆、涂料、造纸、塑料和橡胶工业。目前白色颜料仍以钛白粉为主。钛白粉是用金红石、锐钛矿经硫酸法或氯化法生产的，分为金红石型和锐钛矿型钛白粉。
金红石型钛白粉为微淡色色泽，密度为3.9～4.2g/cm3，折射率为2.71，吸油率为16～18g/100g，平均粒径为0.2～0.3μm。
锐钛型钛白粉颜料为冷蓝白色，密度3.7～4.1g/cm3，折射率2.55，吸油率18～30g/100g，平均粒径0.18～0.3mm。
金红石型钛白粉颜料性能优于锐钛型钛白粉颜料。钛白粉的主要用途见表3-13-5。
表3-13-5钛白粉的主要用途
钛白粉的生产有硫酸法和氯化法两种。硫酸法生产钛白粉是1923年和1925年分别在法国和美国投入工业化生产的。1949年美国杜邦公司开始研究氯化法生产钛白粉工艺，并于1956年工业化。1951年加拿大魁北克铁钛公司采用高钛渣作硫酸法制钛白粉原料取得成功。硫酸法和氯化法生产钛白粉的工艺流程见图3-13-6和图3-13-7。
图3-13-6硫酸法生产钛白粉的原则工艺流程
图3-13-7氯化法生产钛白粉的原则工艺流程
我国钛白粉工业开发较晚，目前全国约有51家生产钛白粉的厂家，均是钛铁矿或高钛渣为原料用硫酸法生产钛白粉，对高钛渣原料要求见表3-13-6。产品以锐钛型钛白粉为主，属低档钛白粉。由于金红石酸溶性差不适于用硫酸法生产钛白粉，适用于氯化法工艺。
表3-13-6高钛渣化学成分规定（ZBH31001-87）
注：三级品适用于攀枝花地区钛矿生产的高钛渣。
氯化法工艺是高温冶金过程，在900～1000℃温度下，用固定床或沸腾床的氯化设备，用氯气氯化金红石或人造金红石，制得含杂质的粗TiCl4，再用蒸馏法或化学处理剂精处理，制得纯净的TiCl4。然后是气相氧化制取钛白粉，这是氯化法工艺的主要环节和关键所在，是奠定产品质量的基础。在1200℃以上的温度下，四氯化钛在氧化炉中与氧气进行气相反应，制得钛白粉。反应中先生成锐钛型钛白粉，再在高温下转化成金红石型钛白粉。加入适量的晶型转化剂三氯化铝，可加速其锐钛型转化成金红石型。转化后的金红石型钛白粉，经粉碎、分级、表面处理、洗涤、干燥即得到高档的金红石型钛白粉。
氯化法制取钛白粉我国目前仍处于工业化试验阶段，在锦州已建成了我国第一条氯化法钛白粉生产线。在制取四氯化钛方面我国已积累了多年的实际生产经验，不论是溶盐氯化炉，还是沸腾氯化炉技术都已过关。存在的问题主要有：氯气在高温下是腐蚀性很强的气体，反应器的材质问题难以解决；在氧化过程中，生成的TiO2颗粒附着在反应器壁上，使TiO2颜料性能变差，且扰乱反应器内气流使反应不均匀，严重时会堵塞反应器，使生成被迫停止，此难题至今仍未得到彻底解决；操作条件很难控制和选择等。尽管氯化法技术难度大，生产工艺复杂，但产品质量好、生产效益高、三废排放量很少，产品更具有竞争力。
河南省生产钛白粉厂家有长葛化工厂、偃师钛白粉厂、焦作化工总厂等，但生产规模小，工艺落后，仅能生产少量低档钛白粉。
目前我国钛白粉需求为19万t/a，而国内生产能力为13.35万t/a，且主要是锐钛型钛白粉。国内需求的金红石型钛白粉主要依赖进口，售价为19000～20000元/t。
五、河南省金红石矿的开发利用
河南省金红石储量较多，但开发利用水平较低，仅西峡八庙金红石矿区水峡矿段被开发利用。其选矿工艺为磁选—重选—酸洗的流程，获得金红石精矿TiO2为95.05%，杂质S为0.039%,P为0.028%，满足天然金红石二级品要求。此选厂规模为日处理50t，按生产300天计，年产精矿仅200t。目前我国金红石需求量1万t/a，全国金红石产量为4000t/a，因此金红石的市场需求量较大。金红石精矿目前售价为5000元/t左右。
对方城县五间房金红石矿，北京有色金属研究总院、河南省地矿厅中心实验室、中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所等科研单位都进行过选矿试验。五间房金红石为风化壳型砂矿，分南、北两个矿体。南部复杂，金红石嵌布粒度细；北矿体矿石类型简单，金红石嵌布粒度较粗。
北京有色金属研究总院采用的选矿流程为：重选—浮选—磁选—重选—酸洗。获得的精矿指标为：TiO2为92.19%（金红石TiO2为90.21%）；S为0.048%,P2O5为0.01%；回收率为40.59%。杂质含量高，S含量达到天然金红石精矿四级品标准；回收率低。
河南省地矿厅中心实验室进行了多方案选矿流程试验，包括有：直接浮选—酸浸—强磁选；脱钙—浮选—酸浸—强磁选；重选—浮选—精矿分别酸浸—强磁选。其中最后一个选矿流程获得选矿指标较好，精矿产率为1.88%；精矿金红石TiO2为89.06%；金红石TiO2回收率为74.30%。未进行杂质含量分析。
地科院郑州矿产综合利用研究所采用的流程为：擦洗—重选—浮选—磁选—酸洗。
小型试验的指标为：产率为1.5%；全钛品位为92.17%；金红石品位为90.80%；金红石回收率为62.13%；杂质含量，S为0.012%,P为0.03%,Fe2O3为0.65%。产品质量达到国家标准（YB839-87）二级品要求。同时综合回收铁精矿，产率为4.85%、全铁品位为59.66%。
主要参考文献
[1]《非金属矿工业手册》编辑委员会，非金属矿工业手册（上、下册），冶金工业出版社，1992.12。
[2]《矿产资源综合利用手册》编辑委员会，矿产资源综合利用手册，科学出版社。2000.2。
三、摇床选矿的用途及其优缺点
再重选厂中，摇床是选别细粒矿石应用最广泛的效率较高的一种分选设备。摇床选矿不仅可以作为一个独立的选矿方法，而且它往往与跳汰、浮选、磁选以及离心选矿机、螺旋选矿机、皮带溜槽等选矿设备联合应用。摇床已广泛应用于钨、锡、钽、铌以其他稀有金属和贵金属矿石的选别，此外在选别机。锰矿石时也获得广泛应用。在浮选法出现以前，亦用于金属矿石的选别。在钨的重选过程中，据统计约有30%~80%的精矿是通过摇床选别得出的、摇床入选粒度在选别钨、锡时，一般为2~0.37毫米，但矿泥摇床入选粒度下限可到0.019毫米。在生产实践中，由于摇床和其他设备配合使用，所以多用于回收37微米以上的细粒矿物。
摇床选矿的只要优点是：
（1）选矿的富集比很高，最高可达100倍以上；
（2）经过一次选别就可以得到最终精矿和废弃尾矿；
（3）根据需要有时可以同时得到多个产品；
（4）矿物在床面上的分带明显，所以观察、调节、接取都比较方便。
摇床选矿的制药缺点是单位面积处理能力低，占用厂房面积大。处理粗砂最大能力，每平方米床面每小时不超过5吨；处理微细矿泥时甚至只有0.5吨左右。
信息来源于：www.gyxxjx.com
参考资料:矿用过滤机
