硫酸法钛白粉生产大多使用钛铁矿或高钛渣作主要原料,其中以钛铁矿为主。
钛铁矿开采出来后,一般需要经过手选、重力选、磁选、电选、浮选、混合选等选矿工序,所得到钛精矿方能用于钛白粉工业生产中,一般要求TiO2含量尽量高一些、金属与非金属杂质含量尽量少一些,以便于降低钛白生产的硫酸消耗及提高产品收率。
钛矿准备过程分为二个部分,一部分在矿山企业内进行,一部分在钛白生产企业中进行。矿山企业内进行的称为选矿,到钛白生产企业内时的矿粉已是钛精矿,但仍然需要经过干燥脱水、磁选、磨矿以达到钛白粉工业生产能够使用的细矿粉标准要求。
钛矿准备的各个环节如下。
①手选 所谓手选是根据矿的外形特征,如颜色、光泽、粒度、晶型等用目测鉴别方式与人工选拣进行分离的过程,将混人矿粉中的杂质分离出来,此法用于粗选。
②重力选 重力选是根据矿石相对密度不同沉降速度则不同的特点进行的,一般钛铁矿相对密度>4,长石、石英石、脉石相对密度<3,可采用流水冲洗的办法,留下相对较重的钛铁矿砂,此法用于粗选。
③浮选 浮选是加入能发泡的浮选药剂(如表面活性剂),在空气和水的界面处,由于浸润湿度不同,产生有选择的吸附,进行钛铁矿的选矿作用。浮选有成套专用设备,浮选剂有烷基磺酸钠、水玻璃、氟硅酸钠等。
④磁选 磁选是利用各种矿物的磁导率不同,将矿砂通过磁场时,导磁率高的矿砂被磁盘吸起,然后再经过控制失磁步骤予以收集,导磁率低的矿砂则留在原处进行分离。矿石中导磁率的排序为磁钛铁矿>钛铁矿>赤铁矿>石榴石>黑云母>独居石,有些矿砂如Si O2、脉石等没有导磁性,称为绝缘体,故不会被选出而留存在矿粉中。磁选属于精选法,在钛白粉生产企业内的钛矿准备的磨矿环节一般均需进行一次磁选。
⑤电选 电选是在高压龟场作用下,因矿砂导电性不同而进行分离的方法,可用静电选矿机或电晕选矿机进行精选。
⑥混合选 混合选是采用二种以上的选矿方法进行组合分离的方法。
综上所述钛矿准备就是在矿山企业内先进行粗选、精选得到精矿砂,然后在钛白生产企业内再进行干燥、脱水、磁选后进人雷蒙磨中进一步磨矿加工,使矿粉达到水分<0.5%、细度达到320目(适用于92. 5%硫酸酸解),直到供给酸解反应时使用的整个过程。