海浜砂、モナザイト、ルチルジルコン、ガーネット、イルメナイトを分離するにはどうすればよいですか？

海浜砂、モナザイト、ルチルジルコン、ガーネット、イルメナイトを分離するにはどうすればよいですか？

海浜の砂を分離するのは、複数の段階からなる複雑なプロセスです。-その核心は、物理的または化学的特性の違いを利用して、鉱石内のさまざまな鉱物を分離することにあります。

一般に、分離プロセスは「微細の前に粗、磁気の前に重力、化学の前に物理」の原則に従い、次の中核段階に要約できます。

ステージ 1: 前処理-採掘エリアから抽出された原鉱石には大量の役に立たない物質が含まれているため、その後の分離に備えて前処理を受ける必要があります。-

ふるい分け：原料鉱石を振動ふるいなどの装置を用いて粒度ごとに分級します。異なる粒子サイズには異なる分離パラメータが必要となるため、これにより後続の分離装置の効率が向上します。

粉砕と粉砕: 鉱石に凝集物が含まれている場合、または鉱物が脈石にしっかりと結合している場合は、それらを粉砕して貴重な鉱物を解放するためにクラッシャーまたはボールミルが必要です。

洗浄：洗浄機やスクラビング機を使用して、鉱石の表面に付着している粘土やシルトなどの不純物を除去します。

ステージ 2: 荒加工 (主に重力分離)
これは、主に鉱物の密度の違いを利用して、海岸砂鉱床を分離する上で最も重要かつ中心的なステップです。

原理: 海岸の砂鉱床では、貴重な鉱物 (イルメナイト、ルチル、ジルコン、モナザイトなど) は通常、石英のような脈石鉱物よりもはるかに高い密度を持っています。水流と重力の複合作用により、軽いミネラルは水流によって運び去られ、重いミネラルは沈降して収集されます。

主な装備：

スパイラルシュート: これは最も一般的に使用され、効率的な荒加工装置です。スラリーは上部から供給され、スパイラル水門内を流れます。このプロセス中、重い鉱物は水門の内側に向かって移動する傾向があり、一方、軽い鉱物は外側に移動します。それらは水門の底にあるセパレーターによって分離されます。

スパイラルシュート

振動台：機械の非対称な往復運動とテーブル表面の水流を利用して、鉱物をベッドバー間で密度と粒子サイズに応じて分離し、精鉱、中鉱、尾滓を取得します。スパイラル水門に比べて分離精度が高く、粗精鉱のさらなる精製によく使用されます。

振動台

重力分離後、イルメナイト、ルチル、ジルコン、モナザイトなどのさまざまな有用な鉱物が豊富に混合された「重鉱物濃縮物」が得られます。

第三段階：精密分離（磁気選別、静電選別、浮遊選別の複合操作）
単一の適格な濃縮物を粗濃縮物から分離するには、鉱物の磁気特性、導電率、表面特性の違いを組み合わせて分離する必要があります。

磁気分離

原理：鉱物の磁気特性の違いを利用する。鉱物が磁場を通過すると、強磁性の鉱物は磁化されて磁気分離器に吸着されますが、非磁性鉱物は影響を受けません。-

乾式磁選機

応用：
まず、弱い磁場分離器が磁鉄鉱などの強い磁性を有する鉱物を分離します。

次に、中程度または強力な磁場分離機でイルメナイトやモナザイトなどの中程度の磁性鉱物を分離します。

最後に残るのは、通常、ジルコンやルチルなどの非磁性​​または弱磁性の鉱物です。{0}

静電分離

原理: 高電圧電場下での鉱物の導電率の違いを利用する。-電気伝導率の高い鉱物（ルチルなど）は、入手後すぐに電荷を失い、ドラムの遠心力によって排出されます。電気伝導率の低い鉱物（ジルコンなど）はドラム表面に吸着され、裏側に運ばれて払い落とされます。

用途: これはジルコン（非導体）とルチル（良導体）を分離するための重要な方法です。-

浮選

原理：鉱物表面の物理化学的性質の違いを利用する。特定の「捕集剤」「阻害剤」「起泡剤」を添加することにより、目的の鉱物を選択的に気泡に付着させてスラリー表面に浮遊させ、そこで削り取ります。

用途: 浮遊選別は、鉱物の密度、磁気特性、および電気的特性が非常に似ている場合に効果的な分離方法です。たとえば、ジルコンのさらなる精製や、特定の微粒チタン鉱物の分離に使用されます。-

第 4 段階: 精製および尾滓処理

精製: 上記の物理的分離後に得られた濃縮物は、純度が産業要件を満たしていない場合や、より価値の高い製品にさらに加工する必要がある場合があります。{0}}この段階では、次のような湿式冶金法または乾式冶金法が使用されます。

イルメナイトを硫酸または塩素で処理して二酸化チタンまたはスポンジチタンを生成します。

ジルコンを焙焼し、酸洗浄してグレードを向上させます。

尾鉱の処理：選別工程で発生する大量の尾鉱（主に珪砂）は適切に処理する必要があります。現代の鉱山は次のことを行います。

採掘されたエリアに尾鉱を埋め戻します。{0}}

尾滓池を埋め立てて生態学的に復元します。

資源利用を図るため、尾鉱からの貴重な成分の二次回収や建材としての利用を検討します。

海岸砂鉱選鉱プロセスの典型的な例（チタン-ジルコニウム砂鉱を例に挙げます）:

原石→選別・洗浄→スパイラルシュート（重力分離）→重砂原精鉱を得る。

粗精鉱 → 乾燥 → 中強磁気分離 → 磁性生成物はイルメナイト精鉱です。非磁性製品は次のステップに進みます。-

-非磁性製品 → 静電分離 → 導電性製品はルチル濃縮物です。非導体製品はジルコン濃縮物です。-

（必要に応じて）上記の濃縮物は、品位を向上させるために浮遊選鉱または酸洗浄にさらされます。

精鉱から分離されたモナザイトなどの放射性鉱物（通常は中間磁気分離セクションで得られる）は、個別に保管および管理する必要があります。

要約すると、海岸砂鉱床の選別は典型的な「複合プロセス フロー」であり、重力分離、磁気分離、静電分離、浮遊選鉱などの一連の物理的方法を使用して、混合された重鉱物をさまざまな単一の高純度商業用濃縮物に徐々に分離します。{0}特定のプロセス設計は、砂鉱床の特定の鉱物組成と経済的価値の考慮事項によって異なります。