鈦鐵礦的選礦歷史超過半個世紀，方法無非三種：重選、磁選、浮選。每種方法單獨用，都有一道過不去的坎。

重選能丟掉廢石，但對微細粒級（<0.074mm）回收率低，精礦品位卡在40-45%上不去。磁選能提品位，但直接處理原礦，大量脈石進入磁選機，設備負荷大、尾礦帶跑鈦。浮選能拿細粒，但藥劑成本高、環保壓力大。

攀西地區某大型鈦選廠曾經只做重選，粗精礦TiO?品位做到38%，再往上怎么調都調不動。后來加了強磁選，精礦品位直接跳到47%，綜合回收率從68%升到76%。這不是設備堆砌，是物理特性的精準匹配。

先給結論：一套完整的重磁聯合工藝，能做到粗粒段靠重選拿大頭、細粒段靠磁選提品位，全流程綜合回收率85%以上，精礦TiO?品位47-52%，噸礦選礦成本比全浮選低30-50元。

為什么鈦鐵礦必須走重磁聯合的路

鈦鐵礦的物理特性決定了工藝路徑。鈦鐵礦密度4.5-5.0 g/cm3，脈石密度2.6-3.0，重選有天然優勢。同時鈦鐵礦屬于弱磁性礦物，比磁化系數約30-50×10?? cm3/g，而脈石（石英、長石）無磁性，強磁選能干凈分離。

這兩條性質放在一起，天然適合分段作業：

重選階段的任務：利用密度差，在低成本的條件下拋出60-80%的尾礦，把TiO?品位從原礦的5-12%富集到30-40%。這個階段不用電（螺旋溜槽）、不用藥（全物理分選），噸礦成本只有5-10元。

磁選階段的任務：利用磁性差，把重選粗精礦中殘留的無磁性脈石（石英、長石）和弱磁性礦物（角閃石、輝石）進一步剔除，同時回收重選無法有效回收的微細粒鈦鐵礦（-0.074mm）。強磁選機場強8000-12000高斯，一次作業可將TiO?品位從35%提升到48%以上。

重選+磁選聯合，不是簡單的設備疊加，而是讓兩種物理性質接力：密度差解決粗粒，磁性差解決細粒。重選為磁選減負，磁選為重選補短板。

核心設備配置：重選三件套+磁選兩兄弟

一套完整的鈦鐵礦重磁聯合工藝，設備鏈條包括重選段和磁選段。

重選段設備：

• 跳汰機：處理+2mm粗粒級，單臺處理量30-100噸/小時，拋出50-70%的廢石

• 螺旋溜槽：處理0.2-2mm中細粒級，零動力，單臺處理量2-8噸/小時

• 搖床：處理0.1-2mm粒級，富集比高，用于精選

磁選段設備：

• 弱磁選機：場強1500-3000高斯，用于去除重選精礦中的強磁性礦物（磁鐵礦、鈦磁鐵礦），避免其進入鈦精礦影響品位

• 強磁選機：場強8000-15000高斯，立環脈動高梯度磁選機是主流選擇，用于回收弱磁性的鈦鐵礦，同時排出無磁性脈石

攀西地區鈦選廠普遍采用的強磁選設備是SLon立環脈動高梯度磁選機。該設備充填導磁不銹鋼介質，在高磁場強度下可有效捕獲微細粒鈦鐵礦（-0.038mm），背景場強可達1.0-1.5T，是重磁聯合工藝中細粒回收的關鍵裝備。

典型重磁聯合工藝流程（兩步走）

第一步：重選預富集

原礦經破碎、磨礦至入選粒度（通常-2mm占80%以上），進入分級作業。各粒級分別進入對應的重選設備：

• +0.5mm粒級：跳汰機粗選，產出跳汰精礦（TiO? 20-30%），拋出尾礦

• 0.074-0.5mm粒級：螺旋溜槽粗選+掃選，產出螺旋精礦（TiO? 25-35%）

• -0.074mm粒級：可直接進入強磁選，或先經搖床回收粗粒部分

重選段綜合拋尾率可達60-80%，產出混合粗精礦TiO?品位30-40%，作業回收率85-92%。

第二步：磁選提純

重選混合粗精礦經濃縮脫水后，進入磁選段：

• 先經弱磁選（場強2000-3000高斯），去除磁鐵礦、鈦磁鐵礦等強磁性礦物。該部分產品為鐵精礦（TFe 60-65%），可作為副產品銷售

• 弱磁尾礦進入強磁選（場強8000-12000高斯）。強磁選機的高梯度介質捕獲鈦鐵礦，非磁性產品（石英、長石等）作為最終尾礦排放

• 強磁精礦即為鈦精礦（TiO? 47-52%），可滿足硫酸法鈦白或高鈦渣冶煉的原料要求

如果對鈦精礦品位要求更高（如氯化法鈦白需TiO?>90%），可在磁選后增加浮選或電選，但那是后話了。

云南某鈦鐵礦選廠，原礦TiO?品位7.2%，經“跳汰+螺旋溜槽+搖床”重選后，粗精礦TiO?品位提升到34.5%，回收率82%。粗精礦再經一粗一精強磁選（場強1.2T），最終鈦精礦TiO?品位49.8%，總回收率78.5%，噸礦選礦成本僅18.7元。這個數據說明，重磁聯合工藝在中低品位鈦鐵礦上完全可以做到不虧錢。

一張表看懂重磁聯合 vs 單一方法的差距

數據來源：基于攀西地區及云南多個鈦選廠實際運行數據平均值

重磁聯合工藝在精礦品位和總回收率上全面優于單一方法。尾礦中的鈦損失最低，意味著資源利用最充分。

現場案例：攀鋼超細粒級鈦鐵礦高效回收示范線

攀西地區釩鈦磁鐵礦在選礦過程中產生大量超細粒級鈦鐵礦（-0.038mm），過去基本進入尾礦庫。這些礦泥中的鈦資源量相當可觀，僅攀西地區每年隨尾礦流失的TiO?就超過20萬噸。

攀鋼礦業聯合長沙礦冶研究院、鄭州大學，開發出“超細粒級鈦鐵礦高通量濃縮除雜+浮選柱浮選”工藝。但在這之前，他們先用重選和強磁選做了預富集——采用“螺旋溜槽脫泥—強磁選拋尾”的預富集流程，將-0.038mm礦泥中的TiO?品位從6-8%提升到18-22%，再進入浮選系統。

2022年產業化應用后，建成年產超細粒級鈦精礦8萬噸以上的高效回收示范線，鈦資源綜合利用率提升了一個臺階。這個案例說明，即使在微細粒級，重磁聯合也是浮選前最重要的準備工序。

操作要點與常見問題

問題一：重選和磁選的銜接濃度怎么控制？

重選作業的最佳給礦濃度是20-35%，但磁選要求給礦濃度40-60%。直接進磁選會導致介質堵塞、分選效果差。

解決方案：在重選粗精礦進入磁選前設置濃縮池或旋流器濃縮，將濃度提升至45%以上。同時用弱磁選機預先去除強磁性礦物，避免其在強磁選中堵塞介質盒。

問題二：強磁選機選型如何匹配重選精礦？

重選精礦的粒度組成通常較寬（0.038-2mm），且含有少量粗粒。立環脈動高梯度磁選機具有較大分選間隙（1.5-3mm），可處理-2mm全粒級物料，無需再次分級。

關鍵參數：背景場強建議不低于1.0T，介質采用2-3mm棒介質或鋼板網介質。對于處理量大的選廠，建議采用兩臺強磁選機串聯（一粗一精），粗選場強1.2T、精選場強1.0T，可有效提升精礦品位。

問題三：重選拋尾不徹底怎么辦？

如果重選段拋尾率低于50%，意味著大量低密度脈石進入了磁選段，會嚴重增加強磁選機的負荷和尾礦輸送成本。

解決方案：檢查重選設備的分級和給礦參數。螺旋溜槽的傾角可從9°調至12°，增大離心力可提升拋尾效率。跳汰機的沖程沖次也要根據給礦粒度做針對性調整。

重磁聯合工藝的投資與回報

以日處理1000噸鈦鐵礦選廠為例：

重磁聯合工藝方案：破碎磨礦—重選（跳汰+螺旋溜槽+搖床）—濃縮—弱磁選—強磁選。設備投資約600-800萬元（含磨礦分級），噸礦運行成本22-28元，精礦TiO?品位48-50%，總回收率82-88%。

單一浮選方案：破碎磨礦—浮選（一粗二掃三精）。設備投資約900-1200萬元，噸礦運行成本45-60元（含藥劑），精礦TiO?品位46-48%，總回收率75-82%。

重磁聯合工藝一次性投資省30%以上，噸礦運行成本低20-30元。按日處理1000噸、年運行300天、鈦精礦售價1200元/噸計算，重磁聯合工藝年增加利潤：1000噸/天×300天×（回收率85% vs 78%）×（7%原礦品位）×1200元/噸 = 約1764萬元。這還沒算節省的藥劑成本和尾礦庫費用。

三個必須做的試驗

第一，工藝礦物學研究。明確鈦鐵礦的嵌布粒度、解離特征和磁性分布。如果鈦鐵礦與脈石的嵌布關系密切，需要細磨才能解離，重選段磨礦細度就要提高。

第二，重選—磁選聯合試驗。用礦樣模擬全流程：先做重選（跳汰/螺旋溜槽/搖床），收集粗精礦和尾礦；再將粗精礦做弱磁選和強磁選，測定各級產品的品位和回收率。根據試驗結果優化設備選型和參數。

第三，粒度分級優化試驗。確定最經濟的分級粒度。一般+0.5mm用跳汰機，0.074-0.5mm用螺旋溜槽，-0.074mm直接進強磁選或先脫泥再磁選。分級不當會導致設備“錯位”，粗粒進磁選會堵塞介質，細粒進重選會跑尾。

記住三句話

鈦鐵礦重磁聯合工藝，核心邏輯就三句：

第一句：重選管粗粒、磁選管細粒，各司其職。重選用密度差低成本拋廢，磁選用磁性差高效提品，誰也替代不了誰。

第二句：重選為磁選減負，磁選為重選補位。沒有重選，磁選吃原礦成本太高；沒有磁選，重選精礦品位永遠卡在40%。聯合才是答案。

第三句：試驗決定一切。不試驗就上設備，等于把幾百萬投資扔進河里。

【關于本文】
文中所有技術參數、回收率數據、投資估算均為行業典型值，綜合自攀西地區、云南等地多個鈦鐵礦選廠實際運行數據及設備廠商技術資料。不同鈦鐵礦的嵌布粒度、磁性差異顯著，具體工藝方案應以礦石可選性試驗結果為準。攀鋼示范線案例來源于公開報道，供參考。