某鈦礦選廠有一部分鈦礦呈現半風化狀態，選礦效果不佳。為了合理利用這些鈦礦資源，該選廠負責人進行了鈦礦預處理工藝研究，決定采用弱磁-強磁的預處理工藝進行選礦處理，并獲得了非常好的選礦技術指標。為該風化鈦礦的合理利用提供了可靠的技術依據。

一、原礦性質考查

1、原礦化學多元素分析

原礦中主要回收元素是鈦和鐵，原礦含TiO25.52%，含Fe12.36%。主要有用礦物為鈦鐵礦和鈦磁鐵礦，主要脈石礦物為長石、輝石和石英等。

2、原礦中單礦物化學分析

對原礦進行了鈦在單礦物中的分析，鈦主要賦存在鈦鐵礦中，分配率為83.56%，其次是賦存在磁鐵礦和輝石中，分配率占16.44%。

3、礦物組成

經鏡下觀察、人工重砂分析及XRD衍射分析，礦石中有氧化物、硅酸鹽、硫化物、磷酸鹽共四類17種礦物存在。主要礦物為硅酸鹽，占礦石的88%；其次為氧化物，占礦石的10.6%；磷酸鹽占礦石的1%；硫化物少量。其中主要礦物占礦石的8.5%。

二、預處理工藝研究

內陸鈦鐵礦的選礦工藝流程，一般采用處理量大的選礦設備先進行預處理拋尾后，再對少量的粗精礦進行精選富集，使之達到冶煉的質量要求。考慮到選礦廠面積和投資等因素，現有多數鈦選礦廠會采用處理量大而占地面積小的螺旋溜槽對原礦進行粗粒拋尾。但是此預處理方式卻存在很大的局限性，主要是對細粒級有用礦物難以效能高的回收，造成拋尾金屬損失率較大。對此半風化鈦礦原礦，進行各種預處理工藝研究。由于鈦鐵礦和鈦磁鐵礦跟脈石相比，其比重和磁性都較高，為此考慮到的預處理工藝包括磁選機弱磁－搖床重選工藝、螺旋溜槽重選工藝和強磁磁選工藝。

1、搖床重選預處理工藝研究

搖床重選預處理工藝進行了30.42%和73.38%－0.074mm兩個磨礦細度的對比試驗。30.42%－0.074mm的物料分成0.45－0.2mm、0.2－0.074mm和－0.074mm三個粒級分別搖床重選。73.38%－0.074mm的物料分成0.20－0.074mm和－0.074mm兩個粒級分別搖床重選。每個粒級分別得到精礦和尾礦，所得的精礦合并，尾礦合并。在兩個不同的細度下進行了搖床重選工藝預處理，尾礦產率大達62.61%，尾礦中TiO2的損失率22.24%。

2、螺旋溜槽重選預處理工藝研究

螺旋溜槽重選預處理工藝研究分別在50%、60%、70%和80%－0.074mm四個不同的磨礦細度下進行的。螺旋溜槽重選預處理結果顯示，隨著磨礦細度的逐漸增加，尾礦產率從52.52%上升到67.24%，尾礦中的損失率從17.41%上升到33.52%。

3、弱磁－強磁磁選預處理工藝研究

采用弱磁－強磁工藝在50%、60%、70%和80%－0.074mm等四個不同的磨礦細度下對原礦進行預處理，找到了磨礦細度與尾礦產率和尾礦中金屬損失率的相互關系，弱磁磁場強度為0.2T，強磁磁場強度為1.0T。試驗結果可知，伴隨磨礦細度的增加，尾礦產率從65.82%上升到74.94%，尾礦中金屬損失率僅為10%左右。由于磨礦能耗是整個選廠重要的費用支出，綜合考慮尾礦產率和金屬損失率兩個方面，磨礦細度建議在70%－0.074mm為宜。影響弱磁－強磁預處理工藝效率的另外一個影響因素是強磁磁選磁場強度的大小，為此進行了0.8T、1.0T、1.2T和1.4T四個不同磁場強度下的預處理試驗研究，弱磁磁選強度為0.2T，磨礦細度為70%－0.074mm，試驗結果可知，隨著磁場強度的增加，尾礦產率從76.61%下降到63.88%，尾礦中金屬損失率從26.85%下降到8.28%，綜合考慮，選擇磁場強度1.0T為宜。

4、預處理工藝的選擇

通過以上三種不同的預處理工藝研究，在磨礦細度為70%－0.074mm下，三種不同的預處理工藝的拋尾對比結果可知，弱磁－強磁預處理工藝要比其余兩種預處理工藝具有較好的優越性，表現在粗精礦的鈦品位較高，拋尾率較高，而尾礦中的鈦損失率較低，為此采用弱磁－強磁對該半風化鈦礦樣進行預處理是可行的。預處理得到的粗精礦初步富集后再進行后續精選選別，終可得到品質較好的鈦精礦。

綜上，通過對半風化鈦礦進行預處理，能夠有效提高鈦精礦的回收率及鈦精礦品位；而且該預處理工藝流程對鈦選廠來說，也更易于控制選礦設備，更節省選礦設備的占地面積，為該鈦礦廠帶來更大的經濟效益。