一、澳大利亚锆钛资源分布及储量
澳大利亚是全球锆钛砂矿资源储量占全球总量的70%以上,主要分布于东、西海岸三大沉积盆地。东海岸矿带南起新南威尔士州布罗肯湾,北至昆士兰州克林顿角,延伸超1000公里,以北斯特拉德布罗克岛海滩沙丘矿床最具代表性,矿体面积277平方公里,厚度达200米,锆石含量1%,重矿物总储量1617.6万吨,其中锆石322.4万吨。西海岸矿床集中于珀斯以北的埃尼巴地区及尤克拉盆地,矿体赋存于海拔10-200米的古海滩阶地中,1970年探明埃尼巴矿床锆石储量113万吨,尤克拉盆地嘉森斯-阿姆博萨矿床锆英砂储量达195万吨。此外,默累盆地唐纳德矿床矿砂量40.4亿吨,重砂矿物含量4.8%,维姆矿床锆英砂资源量1264万吨,形成规模庞大的锆钛资源集群。
二、矿床地质特征
澳大利亚锆钛砂矿属滨海沉积型矿床,形成于第四纪海岸演化过程。东海岸矿床受更新世至全新世海平面波动控制,重矿物富集于现代海滩及外沙洲堤状沙丘底部,呈透镜状夹层分布,矿层厚度1-200米不等,重矿物富集度达80%-90%。西海岸矿床则赋存于古海岸阶地,矿体呈层状展布,沉积物粒度涵盖粉砂至粗砂、砾石,重矿物与石英、长石等脉石密度差异显著,钛铁矿、锆英石、金红石、独居石等重矿物占比达95%以上。典型矿床如埃尼巴矿床,金红石含量7.8%、钛铁矿37%、锆石32%、独居石1%,矿物颗粒滚圆度良好,解离度高达90%,为物理分选提供了理想条件。
三、锆钛砂选矿工艺流程
澳大利亚锆钛砂矿选矿采用“重选-磁选-电选”联合工艺,结合矿物密度、磁性及导电性差异实现高效分离,具体流程如下:
1、预处理阶段
原矿经挖掘机开采后,首先进入无轴滚筒筛进行洗矿与筛分。通过高压水冲洗脱除黏土、有机质等杂质,同时筛除粒径大于10毫米的砾石、贝壳等,获得粒度均匀的细砂原料。此阶段可去除30%-40%的脉石,显著降低后续处理量。
2、重力分选阶段
筛分后的矿浆进入螺旋溜槽组进行粗选。利用钛铁矿(密度4.5-5.0g/cm³)、锆英石(密度4.6-4.7g/cm³)与石英(密度2.65g/cm³)的密度差异,在离心力与重力共同作用下,重矿物富集于螺旋内缘形成粗精矿,轻矿物则随水流排出。此阶段可回收85%以上的重矿物,钛铁矿与锆英石富集比达3-5倍。
粗精矿进一步通过6S摇床精选。摇床床面呈15°-18°倾角,在往复运动与横向水流冲刷下,矿物按密度分层,高品位锆钛混合精矿从精矿端排出,中矿返回再选,尾矿丢弃。此阶段可提升精矿品位10%-15%,同时减少磁选负荷。
3、磁电分选阶段
精矿干燥后,进入三盘带式磁选机进行磁性分离。该设备配备三个磁场强度递增的磁选盘(1500高斯、8000高斯、12000高斯),首先分离出强磁性钛铁矿(1500高斯,回收率>95%),随后回收弱磁性独居石(8000高斯,回收率>90%),最后分离钽铌矿(12000高斯,回收率>92%)。剩余非磁性物料(锆英石、金红石)进入高压电选机。
电选阶段利用矿物导电性差异(锆英石为绝缘体,金红石为半导体)进行最终分离。在25-30kV高压电场中,金红石颗粒被电极吸附,而锆英石则落入非导体产品槽。此阶段可获得纯度>98%的锆英砂产品。
澳大利亚锆钛砂矿采用以上选矿工艺,可综合回收钛铁矿、钽铌、独居石、金红石等多种有价矿物,资源综合利用率达90%以上。2023年,澳大利亚锆钛矿出口量达110万吨,占全球市场份额的45%,其中锆英砂出口量占全球总量的65%。如需获取详细选矿生产线配置方案或设备选型报价,欢迎咨询浩鑫矿山机械:13361770887(微信同号)