锆钛矿分离成套系统：从混合重砂到多种精矿的全流程技术方案

先说三个重点

锆钛矿分离成套系统的核心任务是把重选富集段产出的混合重砂精矿拆分成锆英石、钛铁矿、金红石、独居石等单一精矿产品。核心工艺路线是“重选预富集—磁选分组—电选分离”三段推进，按先湿后干的顺序执行。

锆英石与钛铁矿分离的关键在于利用两者的磁性差异，而锆英石与金红石的分离则靠导电性差异。莫桑比克楠普拉省某海滨砂矿采用重选、磁选、电选联合工艺，获得锆精矿氧化锆含量百分之六十点二到六十五点零二、回收率百分之七十七点七一，钛精矿二氧化钛含量百分之五十二点三九、回收率百分之七十九点零二，同时综合回收了金红石和独居石。

国内已有年处理六十万吨锆钛矿分选的大型项目，采用螺旋溜槽重选、湿式磁选、烘干、干式磁选和电选的全流程，配套完善。

分离系统的起点与任务边界

分离系统的给料是经过重选富集产出的混合重砂精矿。经过洗矿脱泥、螺旋溜槽粗选扫选、摇床精选后，原矿中百分之九十五以上的石英尾矿已经被甩掉，进入分离系统的物料重矿物总量通常在百分之八十五以上。

但混合重砂中锆英石、钛铁矿、金红石、独居石、磁铁矿等矿物仍混在一起。分离系统要做的就是利用它们之间磁性和导电性的差异，逐个分离开来。

典型混合重砂矿物的物理性质差异很清晰：磁铁矿属强磁性，钛铁矿属中强磁性，独居石属弱磁性，金红石和锆英石均属非磁性。金红石导电性好，锆英石不导电。这些差异就是磁选和电选可以逐步分离的依据。

工艺路线与工程化设计

一套完整的锆钛矿分离成套系统，按工序先后分为湿式处理段、烘干段和干式处理段三大单元。

湿式处理段的任务是利用重选和湿式磁选完成初步分组，同时为后续干式作业创造合格的给料条件。

洗矿脱泥是第一步。原矿进入圆筒筛加水进行湿式筛分，筛除粒径大于两毫米的粗尾矿，该部分粗尾矿可作副产品出售。筛下物料进入螺旋分级机，脱除小于两百目的细尾矿，矿浆浓度控制在百分之三十左右。

湿式磁选负责按磁性初步分组。经螺旋分级机分级后的中矿进入中磁选机，磁场强度约四千高斯，筛分出强磁性矿物和弱磁性矿物。强磁性矿进入后续脱水工序，弱磁性矿进一步进行强磁选，磁场强度约一万高斯。最终将物料区分为强磁性矿、弱磁性矿和非磁性矿三路。

对于重选富集环节，部分项目采用水力旋流器-螺旋溜槽联合工艺，通过跳汰重选分级、水力旋流器两段分级、螺旋溜槽粗选扫选、摇床扫选等步骤，锆英石产品综合回收率可提高到百分之九十六以上，钛铁矿作业回收率达到百分之九十二以上。

烘干段方面，湿式处理段产出的各类中矿含水率较高，必须经过烘干才能进入干式磁选和电选设备。烘干采用回转滚筒干燥机，以天然气为燃料，烘干温度一百二十到一百五十摄氏度，每吨矿石天然气消耗量约八立方米。

强磁性矿、弱磁性矿、非磁性矿分别进入不同的烘干炉处理，烘干后分别送往钛矿干磁车间、独居石车间和锆英电选车间。

干式处理段是整个分离系统的核心，分为干式磁选和电选两个环节。

干式磁选采用不同场强的磁选机串联作业。弱磁选分离强磁性的磁铁矿，中磁选和强磁选逐步回收钛铁矿和独居石等弱磁性矿物。经过干式磁选后，非磁性产品主要是锆英石和金红石的混合物，进入电选段做最终分离。

静电分选是锆英石与金红石分离的关键环节。辊式电选机的工作电压二十到三十五千伏，辊筒温度保持在八十到一百摄氏度。金红石导电性好，在高压电场中感应带电后从辊筒表面脱落进入导体产品端。锆英石不导电，吸附在辊筒表面被刷子刷入非导体产品端。

最终产品经电选提纯后，锆英石精矿氧化锆含量可达百分之六十五以上，二氧化钛含量可降至百分之零点零八以下，达到一级品标准。

典型项目与工艺指标

莫桑比克楠普拉省滨海型锆钛矿采用重选、磁选、电选联合工艺，有效回收了钛铁矿、锆英石、金红石和独居石四种产品。相对混合粗精矿，四种产品产率分别为百分之七十七点四八、八点五八、三点九零和零点五零。钛精矿中二氧化钛含量百分之五十二点三九、回收率百分之七十九点零二，锆精矿中氧化锆含量百分之六十点二零到六十五点零二、回收率百分之七十七点七一。

国外某海滨砂矿采用锆钛矿物重选预富集、钛铁矿与非磁性锆钛矿物磁选分离、锆钛矿物重选再富集、金红石与锆英石干式磁电选分离的全流程，分别获得钛品位大于百分之五十二的钛铁矿精矿和锆品位大于百分之六十三的锆英石精矿，钛锆回收率分别达到百分之八十一和七十四。

国内山东某锆钛矿精选项目年处理能力六十万吨，湿磁车间配置摆式给矿机、圆筒筛和螺旋分级机，烘干车间配备四台烘干炉，干磁车间和电选车间完成最终的精选分离。

广东湛江规划建设年处理六十万吨的锆钛矿分选及深加工项目，总投资九点二三亿元，除分选钛精矿、锆精矿外，还延伸至氧氯化锆和氧化铪的深加工，体现了锆钛资源分离、提纯、深加工的一体化发展方向。

分离系统的关键工艺要点

湿式磁选与干式磁选的衔接是关键。湿式磁选后的中矿含水率需经真空脱水降至百分之五左右，再进入烘干炉。烘干温度不宜过高，否则钛铁矿表面会氧化，影响后续干式磁选效果。

粒度控制直接影响分离效率。锆钛矿物的嵌布粒度主要集中在零点零四到零点一六毫米，属于物理选矿适宜回收的粒度范围。进入系统前应严格控制给料粒度，确保各段设备处于最佳工作状态。

重选、磁选、电选的顺序不能随意调换。重选负责大规模抛尾，磁选负责按磁性分组，电选负责利用导电性差异完成精细分离。先把重选抛尾做扎实，再谈磁选和电选的精度，这是行业通行的设计逻辑。

锆钛矿分离成套系统是一套涉及重选、湿式磁选、烘干、干式磁选和电选多段工艺的完整工程体系。分离的核心在于“先湿后干、先磁后电”的梯次推进，重选负责粗富集，磁选负责按磁性分组，电选负责最终拆解。把矿石的矿物组成和产能需求发过来，我们可以帮你做针对性的分离系统方案。