从尼日利亚锆钛矿中锆英与砂子的高效分离术

尼日利亚锆钛中锆英与砂子的高效分离术

一、尼日利亚锆钛矿资源概况

尼日利亚，作为非洲重要的矿产资源国，其沿海地区蕴藏着丰富的锆钛矿资源。这些锆钛矿主要由锆英石（ZrSiO₄）和钛铁矿（FeTiO₃）组成，常与石英砂、石榴石等矿物共生。

锆英砂是一种主要由火成岩形成时从岩浆中结晶出来的锆、硅和氧组成的矿物。锆英砂也产于岩脉和变质岩中，常与钛铁矿、金红石、独居石、磷钇矿等共生于海滨砂中，经水选、电选、磁选等选矿工艺分选后而得到，其理论组成为：ZrO2:67.1%；SiO2:32.9%。锆矿床以砂矿床最有工业价值，98%锆英石为钛砂矿床的伴生品。 纯净的锆英砂为无色透明晶体，因含杂质有紫红、黄褐、淡黄、淡红、绿、灰、无色等,金刚光泽；摩斯硬度7.5～8,比重4.4～4.8；性脆，断口贝壳状。折射率1.93－2.01，熔点2340~2550℃，耐热震动，稳定性良好，抗渣蚀能力强。

在锆钛矿的选矿流程中，磁选是分离钛铁矿的核心步骤。然而，磁选后的尾矿仍富含大量锆英石和石英砂。如何高效分离这两者，成为提升锆钛矿资源利用率的关键挑战。本文将详尽介绍尼日利亚锆钛矿磁选后，利用6S摇床或多层摇床实现锆英石与砂子分离的工艺流程。

二、锆英石与砂子分离的挑战

锆英石与石英砂的物理性质相近，如密度、粒度和表面特性，使得传统重选方法难以达到高效分离。此外，锆钛矿磁选尾矿的矿物组成复杂，粒度分布不均，进一步加剧了分离难度。因此，高效重选设备与技术的引入，对于实现锆英石与砂子的有效分离至关重要。

三、6S摇床与多层摇床的应用

1. 6S摇床的工作原理

6S摇床是一种高效重选设备，其工作原理基于床面的不对称往复运动和横向水流作用，使矿物颗粒在床面上产生分层和分带。密度较大的锆英石颗粒向床面高端移动，而密度较小的石英砂颗粒则被水流冲走，从而实现两者的有效分离。

2. 多层摇床的优势

针对处理量大或空间有限的情况，多层摇床应运而生。它将多个摇床单元垂直叠加，不仅占地面积小，而且处理能力大，非常适合大规模选矿厂使用。

四、锆英石与砂子分离的工艺流程

1. 原料准备

磁选后的尾矿经过筛分和分级，得到适合摇床处理的粒度范围（通常为0.074mm-2mm）。筛分过程中，去除过粗或过细的颗粒，以提升摇床的分离效率。

2. 摇床分选

分级后的矿浆被送入6S摇床或多层摇床进行分选。摇床的床面倾角、冲程和冲次等参数根据矿石性质进行优化调整，以确保锆英石与石英砂的高效分离。

锆英石精矿

：密度较大的锆英石颗粒集中在床面高端，通过精矿槽收集。

石英砂尾矿

：密度较小的石英砂颗粒被水流冲走，通过尾矿槽排出。

3. 精矿脱水

摇床分选后的锆英石精矿进入浓缩机和过滤机进行脱水处理，得到含水率较低的精矿产品。脱水后的锆英石精矿可直接销售或进一步加工。

4. 尾矿处理

石英砂尾矿通过尾矿库储存或用于建筑材料等用途，实现资源的综合利用。

五、工艺优势

高效分离

：6S摇床和多层摇床能有效分离锆英石与石英砂，分离效率高。

低能耗

：摇床分选工艺能耗低，适合大规模工业化应用。

适应性强

：该工艺能处理不同粒度和品位的锆钛矿尾矿，适应性强。

环保性

：摇床分选不使用化学药剂，减少环境污染。

七、未来展望

随着全球对锆英石需求的持续增长，尼日利亚锆钛矿资源的开发潜力巨大。未来，选矿厂将持续优化摇床分选工艺，引入智能化控制系统，进一步提高分离效率和资源利用率。同时，加强与科研机构的合作，推动锆钛矿选矿技术的创新与发展，为尼日利亚的经济和社会发展贡献更大力量。