金红石重砂螺旋选矿机与电选机：粗选抛尾与精选分离的黄金组合

【30秒速读】
螺旋选矿机是金红石重砂粗选的核心设备，利用比重差异一次性抛除大部分尾矿，处理量大、无需动力
电选机是金红石与锆英石最终分离的关键设备，利用两者导电性差异实现高效分选
金红石是导体矿物，在高压电场中快速放电后被抛离；锆英石是非导体矿物，吸附在滚筒上被毛刷刷下
联合流程通常为螺旋粗选、摇床精选、磁选除杂、电选分离，可获得TiO₂品位百分之九十五以上的金红石精矿
电选对物料要求严格，粒度零点一到零点三毫米、含水率低于百分之零点五、预热至六十摄氏度以上

海滨砂矿中，金红石与锆英石、钛铁矿、独居石等重矿物紧密共生。原矿含重矿物可能只有百分之一到三，要得到TiO₂品位百分之九十五以上的高纯度金红石精矿，必须经过多道分选工序。

螺旋选矿机和电选机在这一流程中各司其职。螺旋选矿机在前端解决量大的问题，快速抛弃大量石英砂，把重矿物富集起来。电选机在后端解决精度的问题，利用导电性差异把金红石从重砂混合物中分离出来。两者的组合构成了金红石重砂选矿的核心链条。

螺旋选矿机：大宗抛尾的第一道闸门

走进重砂选厂的粗选车间，几十台螺旋溜槽并列排开，矿浆通过分配器均匀送入每台设备。没有电机轰鸣，没有运动部件，重矿物就在水流的推动下自行完成分层和富集。

螺旋选矿机的分选原理基于重力、离心力和水流的综合作用。矿浆从顶部给入螺旋槽后，沿斜面螺旋而下。高密度的金红石、锆英石等重矿物沉向槽底内缘，低密度的石英砂被水流推向槽体外缘。在槽底截矿器处，重矿物精矿和轻矿物尾矿被分别收集。

一台直径一点二米的玻璃钢螺旋溜槽，单台处理量为每小时一点五到二点五吨干矿量，富集比可达三到五倍。螺旋环节通常配置一粗一扫一精三套作业。粗选螺旋处理原矿，扫选螺旋回收粗选尾矿中的重矿物，精选螺旋提升粗精矿品位。三组配合，重矿物总回收率可达百分之八十到八十五。

CLX型螺旋选矿机在粗粒分选中表现突出，其不等螺距设计和优化的槽体断面形状，使矿物处于变速运动中，有利于分层和分带。攀钢选钛厂的应用中，该设备将钛铁矿回收率比传统汉弗莱螺旋选矿机提高了十四个百分点。

给矿粒度控制是关键。大于一毫米的粗粒会导致矿物跳槽，打乱分选带。细泥含量超过百分之十则会在槽面形成黏性糊层，影响分选效果。理想的给矿粒度应小于一毫米，细泥含量控制在百分之五以下。

螺旋产出的粗精矿重矿物总品位通常在百分之六十到八十之间，尾矿中的重矿物含量已降到百分之零点三以下。品位还不够卖，但已经为后续精选创造了条件。

金红石为何必须走电选这条路

螺旋选矿机把金红石和锆英石一起从石英砂中拉了出来，但这两者之间的分离，螺旋选矿机无能为力。它们的密度分别为四点二到四点三和四点六到四点七，差距太小，重选无法分开。

电选机登场。

电选机利用矿物在高压电场中的导电性差异进行分选。金红石是导体矿物，锆英石是非导体矿物。在二十到四十五千伏高压电场中，这个差异被放大为截然不同的运动轨迹。

双辊筒电选机是处理金红石重砂的主流机型。物料经给矿槽喂入转动中的接地辊筒表面，随辊筒进入电晕区。电晕电流使所有矿粒获得负电荷。导体矿粒金红石因接触电阻小，电荷经辊筒快速传走，在离心力和机械力作用下被抛离，落入导体产品槽。非导体矿粒锆英石接触电阻大，电荷难以传走，被电场力吸附在辊筒表面，随转动到后方，被毛刷刷下，落入非导体产品槽。

电选机的分选效果与三个因素密切相关。

粒度控制。电选的最佳粒级范围是零点一到零点三毫米。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。细粒物料可采用悬浮电选机处理，粗精矿TiO₂品位百分之七十三点九五经一粗一精一扫，可获得品位百分之九十点三四、回收率百分之七十九点二六的金红石精矿。

干燥度控制。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，使非导体矿物也获得一定的导电性，直接导致分选混乱。磁选后的物料需经烘干机和振动分级筛处理，确保含水率和粒度合格。

温度控制。磁选后的非磁性产品需预热至六十摄氏度以上再进行电选。加热可去除矿物表面吸附的水膜，改善导电性差异，使分选效果更稳定。美国杰克逊维尔选矿厂的具体操作参数显示，不同粒级的给料电压在三十到四十五千伏，辊筒转速三十三到一百五十转每分，预热温度二百到二百五十摄氏度。

从螺旋到电选：完整的金红石分离路线图

一个完整的金红石重砂选矿流程，从螺旋粗选到电选精分，走五个环节。

筛分脱泥先行。原矿经滚筒筛去除大于二毫米的砾石和贝壳碎片，高压水冲洗去除粘土和有机质，得到粒度均匀的细粒级矿砂。

螺旋溜槽粗选。筛下矿浆进入螺旋溜槽，粗选获得重矿物粗精矿，扫选回收粗选尾矿中的流失矿物，尾矿含重矿物降至百分之零点三以下。

摇床精选。螺旋粗精矿进入摇床，利用床面不对称往复运动和横向水流，将重矿物进一步分为多个产品带。金红石、锆英石等集中在精矿带。

磁选除杂。摇床精矿进入磁选机，按磁性差异分离钛铁矿和独居石。弱磁选分离强磁性的钛铁矿，中强磁选分离弱磁性的独居石。非磁性部分为金红石和锆英石的混合精矿。

电选分离。金红石锆英石混合精矿经预热烘干后进入高压电选机。金红石作为导体产品被收集，锆英石作为非导体产品被毛刷刷下。采用静电板式高压电选，可获TiO₂大于等于百分之九十五、P小于等于百分之零点零二的高品位金红石精矿。

三个最常见的问题

螺旋选矿机和电选机在金红石流程中分别起什么作用？

螺旋选矿机负责粗选抛尾，把金红石和锆英石等重矿物一起从大量石英砂中富集出来，处理量大、成本低、无需动力。电选机负责最终分离，利用导电性差异把金红石从锆英石中分出来，是获得高品位精矿的关键设备。两者的关系是先同行再分手。

电选机对给矿有什么严格要求？

三个硬指标：粒度零点一到零点三毫米，过粗或过细都会影响分选效果。含水率低于百分之零点五，水分会改变矿物表面导电性。物料需预热至六十摄氏度以上，去除表面吸附水膜。磁选后的物料必须经过烘干和筛分才能进入电选机。

一台电选机的处理能力有多大？

以直径一百六十五乘一千五百毫米双辊筒电选机为例，处理量为每小时二到五吨。美国卡普科公司生产的六辊电选机每台处理能力可达每小时三十吨。大型选厂通常多台并联运行。

记住：金红石选矿的流程很清晰。螺旋选矿机管粗选抛尾，摇床管精选，磁选管除铁和独居石，电选管金红石和锆英石的最后分手。四步一环扣一环，哪个环节出问题，精矿的品位数字就保不住。

关于本文：文中数据来源于公开文献与行业实践，具体设备型号、工艺参数和精矿指标需以实际矿石性质和试验结果为准。