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干式分离厂承接上游湿式作业产出的混合重砂精矿，通过磁选和电选将钛铁矿、锆英石、金红石等逐一分离为单一精矿产品
标准干式分离流程为干燥、分级、磁选（弱磁、中磁、强磁）、电选四段式配置，物料含水率须降至百分之零点五以下
磁选按磁性差异分三段进行：弱磁除磁铁矿、中磁收钛铁矿、强磁收金红石和独居石，非磁性部分主要为锆英石
电选利用金红石与锆英石的导电性差异完成最终分离，金红石精矿TiO₂品位可达百分之九十五以上，锆英石精矿ZrO₂品位可达百分之六十五以上
干式分离对物料粒度零点一到零点三毫米最佳和含水率低于百分之零点五要求严格，分级和干燥工序是保证后续分选精度的关键前提
混合重砂精矿从湿式选厂运到干式分离厂，堆场上一袋袋深灰色的物料等待处理。这些物料里钛铁矿占一半以上、锆英石两到三成、金红石百分之几，还有少量的独居石和白钛石。它们密度相近、粒级重叠，湿法作业已经无能为力，必须转入干式回路完成最终分离。
干式分离厂的任务就是把混合重砂精矿这个矿物拼盘逐一拆开，让每种矿物各自成为合格的商品精矿。
重矿物砂选矿流程分为两大段。上游是湿式粗选段，原矿经筛分脱泥、螺旋溜槽粗选、摇床精选，产出混合重砂精矿，业内称为HMC。HMC的重矿物总含量通常在百分之九十以上，但钛铁矿、锆英石、金红石、独居石都混在一起，没有分离。
下游就是干式分离段。HMC进入干式分离厂后，依次经过干燥、分级、磁选、电选四道环节，最终产出钛铁矿精矿、锆英石精矿、金红石精矿和独居石精矿等单一产品。
粗选厂解决的是富集问题，把有用的从没用的里面挑出来。干式分离厂解决的是分离问题，把有用的彼此分开。两个厂各管一段，缺一不可。
湿式作业产出的HMC含水率通常在百分之二十到四十，而干式磁选和电选对水分极其敏感，含水率必须低于百分之零点五。水分会改变矿物表面导电性，使非导体矿物也表现出一定导电性，直接导致电选分选混乱。
回转烘干机是主流干燥设备，热风温度控制在一百五十到二百摄氏度，出料温度六十到八十摄氏度。温度必须严格控制，过高会导致钛铁矿表面氧化变色，独居石的磁性也会因高温发生变化。出料水分每三十分钟检测一次，确保低于百分之零点五。
干燥后的物料进入分级环节。高频振动筛按粒级分层，典型配置为三层筛网，将物料分成正零点二毫米、零点一到零点二毫米、零点零七四到零点一毫米、负零点零七四毫米四个粒级。零点一到零点三毫米是磁选和电选效率最高的粒级范围，超过零点三毫米的粗粒和低于零点零七四毫米的细粒分选效果都会明显下降。
分级之后各粒级分别进入独立的磁选和电选系统，采用针对性的参数配置。不分级直接混选，大颗粒和小颗粒受到的电场力和磁力不同，分选精度大幅下降。
磁选是干式分离厂的第一个分选工序。按磁场强度分三段进行，逐级把不同磁性的矿物分离出来。
弱磁选是第一段。磁场强度一千到两千高斯，主要分离强磁性的磁铁矿。磁铁矿在重砂中含量不高，但必须先去除，否则会污染后续所有产品。产出的磁铁矿精矿可作为副产品销售。
中磁选是第二段。磁场强度五千到八千高斯，分离中等磁性的钛铁矿。钛铁矿是重砂中占比最大的矿物，占HMC总量的百分之五十到八十。这一阶段产出的钛精矿TiO₂品位可达百分之四十八到五十二。某海滨砂矿试验中，采用干式磁选分离钛铁矿，获得了TiO₂品位大于百分之五十二的钛铁矿精矿，钛回收率达百分之八十一。
强磁选是第三段。磁场强度一万二千到一万五千高斯，分离弱磁性的金红石和独居石。金红石和独居石都属于弱磁性矿物，在强磁场下被吸附。非磁性部分主要是锆英石，进入后续电选回路。
三盘磁选机是常用的干式强磁选设备，磁场强度可自由调节，通过逐步提高场强实现不同磁性矿物的依次分离。磁选过程中给料速度控制很关键，过快则分选不彻底，过慢则处理量上不去。磁场强度需要根据物料性质现场调整，不同批次的HMC矿物组成可能有差异，需要灵活应对。
磁选之后，锆英石和金红石都落在非磁性部分里。两者比重相近、磁性相同，磁选已无能为力。但两者的导电性差异显著，金红石是良导体，锆英石是非导体。
高压电选机利用这个差异完成最终分离。物料进入高压电场后，导体矿物金红石因接触电阻小、电荷快速传走，受电场力牵引落入导体产品端。非导体矿物锆英石因电荷难以传走，被吸附在转鼓上，随转动到后方被毛刷刷下，落入非导体产品端。经过一段或两段电选，可获TiO₂品位大于百分之九十五的金红石精矿和ZrO₂品位大于百分之六十五的锆英石精矿。
电选对物料的粒度和干燥度要求极为苛刻。最佳粒级范围是零点一到零点三毫米。含水率必须控制在百分之零点五以下，所以电选前通常需要再次加热物料至八十到一百二十摄氏度，去除干燥后重新吸附的水分子。电压一般设定在二万五千到三万五千伏特，具体数值需根据物料特性通过试验确定。电选车间应密封并安装除湿机，环境湿度超过百分之五十时，金红石的导电性会变化，分选不清。
一个完整的干式分离厂通常采用干燥、分级、弱磁选、中磁选、强磁选、电选的配置。
中国西南地区某日处理一百吨的冲积锆钛矿项目采用典型的重选磁选电选联合工艺。湿式段通过螺旋溜槽产出HMC，干式段经回转烘干机干燥后，先用干式磁选机分离钛铁矿作为最终产品，非磁性部分进入高压滚筒电选机利用导电性差异分离金红石和锆英石，最终产出ZrO₂加HfO₂大于百分之六十五的锆英石精矿和TiO₂大于百分之九十五的金红石精矿。
国外某海滨砂矿的试验研究采用锆钛矿物重选预富集、钛铁矿与非磁性锆钛矿物磁选分离、锆钛矿物重选再富集、金红石与锆英石干式磁电选分离全流程，分别获得钛品位大于百分之五十二的钛铁矿精矿、钛品位大于百分之七十五的金红石精矿以及锆品位大于百分之六十三的锆英石精矿，钛锆回收率分别达百分之八十一和百分之七十四。
莫桑比克楠普拉省锆钛矿采用重选磁选电选联合工艺，有效回收了钛铁矿、锆英石、金红石和独居石四种产品。钛精矿TiO₂含量百分之五十二点三九、回收率百分之七十九点零二，锆精矿ZrO₂含量百分之六十点二零到六十五点零二、回收率百分之七十七点七一，金红石精矿TiO₂含量百分之八十五点一零到九十点三二，独居石精矿REO含量百分之六十点二零。
干式磁选和湿式磁选有什么区别？为什么需要干燥后再磁选？
干式磁选的分选精度更高，没有水膜干扰矿物表面磁性。湿式磁选适用于粗粒级的大批量处理，但细粒级矿物的磁性在水介质中会被削弱。干式磁选要求给矿含水率低于百分之零点五，这是干燥工序存在的根本原因。
电选为什么对物料粒度和含水率要求这么严？
电选利用的是矿物导电性差异，水分子附着在矿物表面会改变导电性，使非导体矿物也获得一定导电性，直接导致分选混乱。粒度方面，过粗的颗粒在电场中受力不匀，过细则容易受气流扰动和静电团聚干扰，零点一到零点三毫米是电选效率最高的粒级范围。
一台干式分离厂能同时产出几种产品？
典型的钛锆重砂干式分离厂可同时产出四种精矿产品：钛铁矿精矿TiO₂大于等于百分之四十八到五十二、锆英石精矿ZrO₂大于等于百分之六十三到六十五、金红石精矿TiO₂大于等于百分之九十到九十五和独居石精矿REO大于等于百分之六十。部分项目还能回收磷钇矿和白钛石。
记住：干式分离厂的价值不是设备的堆砌，而是矿物物理属性差异的层层利用。干燥解决水分问题，分级解决粒度问题，磁选解决磁性差异，电选解决导电性差异。四道工序各司其职，顺序不能颠倒，参数不能马虎，才能把混合重砂拆分成单一精矿。
关于本文：文中数据和案例来源于公开文献与行业实践，具体设备配置、精矿品位和回收率需以实际矿石性质和试验结果为准。
