Se ha desarrollado un diagrama de flujo para la separación de rutilo y titanio de la ilmenite, y producir un producto comercial. El rutilo tiene una gravedad especifica de 4.2, la dureza 6.0 a 6.5 y es no magnético; Mientras que la ilmenita tiene una gravedad especifica de 4.5 a 5.0, la dureza de 5.0 a 6.0, y es débilmente magnético. Ambos minerales son adecuados para la concentración gravimétrica.
El titanio es un metal para equipos de propulsión. Es más ligero que acero y más fuerte que aluminio, y tiene una resistencia casi incomparable para la corrosión. El titanio, tiene una alta resistencia estructural y tiene una buena resistencia a la corrosión en agua salada, y presenta inmunidad para muchos productos químicos que deterioran la mayoría de otros metales. Sus demandas principales son como el metal son en aleaciones, con un consumo significativo como un pigmento blanco en la industria de pintura.
Diagrama de Flujo de Procesamiento de Titanio
El diagrama de flujo mostrado fue desarrollado para un mineral mixto de rutilo e ilmenita conteniendo magnetita. La concentración empieza cerca de 10 mallas y continúa con la fracción menos 200 mallas. La puesta en marcha de concentración gravimétrica tan gruesa tiene mucha importancia en la recuperación de un mineral mixto de rutilo e ilmenite para tener producto libre de lamas más adecuado para la subsiguiente separación magnética y electrostática. En cualquier circuito de molienda se produce lamas en diferente cantidad; si el tonelaje es considerable, la flotación debería ser incorporada dentro del proceso de tratamiento.
Chancado
Circuito abierto de dos etapas cuyo producto final es ¾ «, el cual es buen alimento para el molino de barras. Algunas veces un circuito cerrado se vuelve necesario para asegurar un producto menor a ¾» o más fino. La naturaleza del mineral y su contenido de humedad son factores considerados en la elección del circuito a ser usado.
Molienda y Concentración Gruesa
El mineral chancado a ¾” alimenta un molino de barras de descarga periférica con una pulpa de una dilución alta (35-40% de sólidos). Esto minimiza la molienda excesiva y la formación de lamas de titanio. El producto del molino descarga en un Jig Dúplex produciendo un concentrado primario grueso que luego es procesado en un Jig simple. Las colas se clasifican con una zaranda de abertura de 20 mallas, la fracción gruesa se remuele. Este circuito recupera 40 a 50% de titanio total en un producto granular de alta ley, ideal para separación magnética y electrostática.
Clasificación Hidráulica y Concentración en Mesa Gravimétrica
La fracción menor a 20 mallas es enviada a un Clasificador Hidráulico para tener una alimentación adecuada a la mesa. Hay mesa con rifles para alimentación gruesa y mesas con rifles para alimentación fina. Esto produce concentrados de alto grado, máxima recuperación y da mejor operación de la mesa. Los concentrados primarios de la mesa son limpiados en dos mesas separadas. Los medios de la mesa de limpieza son devueltos al clasificador hidráulico mientras los medios de la mesa primaria van al circuito de molienda luego de pasar por una etapa de separación solidos/liquido. Los concentrados gravimétricos son enviados a un clasificador para eliminar parte del agua. El rebose del clasificador conteniendo lamas son espesados antes de eliminarlos o tratarlos por flotación.
Flotación de Titanio
La fracción menor a 10 micras va a un espesador, donde el rebose transporta los compuestos muy finos. La descara inferior a 65-70% de solidos se dirige al tanque de acondicionamiento y al circuito de flotación.
El acondicionamiento se efectúa a lata densidad en un circuito ligeramente ácido, pH 6.0 para 6.5, con H2SO4, fluoruro sódico, y el ácido oleico para poder promover la flotación de los minerales de titanio. Esta combinación deprime la ganga y la apatita. La flotación se hace en celdas mecánicas a 30-35% de solidos con la adición de petróleo y un espumante. Los concentrados primarios son limpiados en un circuito acido agregando H2SO4 para bajar el pH a 5.0-5.5, para deprimir los minerales de la ganga y todos los minerales de fosfato. Los relaves del circuito de limpieza son recirculados al circuito de flotación primaria.
Filtración y Secado
Los concentrados de flotación son espesados y filtrados; Los concentrados gravimétricos entran a una etapa de eliminación de agua por un clasificador, o un filtro. Los concentrados son secados, quitando todo recubrimientos de la superficie, y se hace acondicionando los concentrados productos químicos para quitar la película de jabón y aceites o quitándolos por soplado en un secador.
Separación Magnética y Electrostática
Los concentrados conteniendo rutilo, ilmenite, magnetita, zircón y posiblemente sílice son clasificados por tamaño en una zaranda vibratoria y almacenados en tanques de almacenamiento separados para alimentarlos al procesamiento en seco, ya que cada tamaño es tratado separadamente.
La separación magnética de baja intensidad separa la magnetita y hierro metálico. Los concentrados atraviesan un separador magnético de alta intensidad para separar la fracción de ilmenita (46 a 48% de TiO2). La fracción no magnética es tratada por separación electrostática en alta intensidad para separar el rutilo alto de grado (94-95% TiO2). Los productos rechazados son retratados por flotación para recuperar el zirconio.
Posibilidad de un Tratamiento Único de Flotación
Generalmente para los minerales complicados de titanio se aconseja usar el diagrama de flujo con la combinación mostrado. Un mineral de magnetita e ilmenita, sin embargo, pueden utilizar separación magnética húmeda para quitar la magnetita, y flotación para la recuperación de ilmenita como un producto alto de grado. En este caso todo el circuito gravimétrico incluyendo lo Jigs y las mesas puede ser eliminado. Este esquema es también aplicable en un mineral de rutilo con poco o nada de ilmenita.