Вестник МГТУ. 2019, Т. 22, № 1.

Андронов Г. П. и др. Разделение титансодержащих минералов магнитной сепарацией Данное перовскит-титаномагнетитовое месторождение относится к числу наиболее крупных, перспективных и полно изученных объектов и служит источником получения титана, железа, тантала, ниобия и редкоземельных элементов. В пределах месторождения выделено несколько типов руд: крупнозернистый рудный пироксенит, амфиболовый рудный пироксенит, рудный оливинит и пироксено-нефелиновый рудный пегматит. Разновидности руд отличаются друг от друга содержанием рудных и нерудных минералов, вкрапленностью перовскита и степенью дезинтеграции. Перовскитовые руды занимают особое место из-за специфики химического состава перовскита (около 55-56 % двуокиси титана, примерно 1 % пятиокисей тантала и ниобия и до 4 % суммы редких земель) и отсутствия аналогов промышленного освоения подобных руд в мировой практике. Руда содержит также значительное количество железа и ванадия, которые могут иметь промышленное значение. На протяжении длительного времени проводились технологические исследования, связанные с вопросами получения как титаномагнетитового, так и перовскитового концентратов и выделения из них разнообразной химической продукции с использованием различных методов обогащения и химической обработки. Применение магнитных, гравитационных и флотационных методов для обогащения титаномагнетитовых руд различного минерального состава описано в целом ряде работ [1-10]. Институтом "Механобр" в результате первоначального изучения обогатимости руды Африкандского месторождения была предложена магнитно-гравитационная технология ее переработки. В дальнейшем данная технология претерпела изменения благодаря тому, что Горным институтом КФАН СССР была доказана практическая возможность обогащения перовскитовых руд по магнитно-флотационной схеме как на свежей, так и оборотной воде, что подтверждено лабораторными и опытно-промышленными испытаниями. После предварительной дезинтеграции руда проходила несколько стадий магнитной сепарации с целью получения титаномагнетитового концентрата, а немагнитная фракция направлялась на получение флотационного перовскитового концентрата [11-13]. Выход концентрата составлял 16-17 % с содержанием 48-48,5 % TiO2 при извлечении до 64-66 %. Материалы и методы Исследования на обогатимость с целью выделения магнитной сепарацией титаномагнетитового и перовскитового концентратов проводились на примере представительной пробы перовскитовой руды Африкандского месторождения. Изучены минеральный и химический составы исходной пробы руды, которые показали, что содержание в ней TiO2 и Feo6l4 находится примерно на одинаковом уровне и составляет около 10,4-10,5 %. Рудные минералы представлены титаномагнетитом (7,5 % TiO2, 63-65 % Feo6ffl) и перовскитом (52-55 % TiO2), содержание которых равно 10,6 и 15,3 % соответственно, а нерудные - в основном оливином (группа пироксенов), кальцитом и флогопитом (табл. 1). Таблица 1. Минеральный и химический составы перовскитовой руды Table 1. Mineral and chemical compositions of perovskite ore Минерал Содержание минералов, % Основной химический компонент Содержание основного химического компонента, % Перовскит 15,3 TiO2 10,36 Пироксены 70,3 ^общ 10,46 Титаномагнетит 10,6 SiO2 34,99 Кальцит 2,0 CaO 20,36 Флогопит 0,7 Al2O3 2,43 Прочие 1,1 (Nb, Ta)2Os 0,95 Результаты выполненного по узким фракциям гранулометрического состава (табл. 2) показывают, что примерно одинаковое содержание диоксида титана наблюдается в классах крупностью +1,6 и -0,315+0,1 мм, которое составляет в среднем более 11,5 %. В более мелких фракциях содержание TiO2 начинает плавно уменьшаться, достигая минимального значения 7,89 % в классе -0,05 мм. Такая же тенденция в содержании сохраняется и для других химических компонентов руды, когда процентное расхождение между максимальными и минимальными значениями не превышает 2-5 %. Следует отметить, что около 60 % всего материала сосредоточено во фракции крупностью -1 +0,2 мм с распределением в ней около 58 % диоксида титана, что необходимо будет учитывать для обоснования включения в технологию гравитационных процессов обогащения руды. Другими компонентами руды являются общее железо, SiO2, Al2O3, СаО; их общее содержание превышает 68 %. 110