钛铁矿的选矿历史超过半个世纪，方法无非三种：重选、磁选、浮选。每种方法单独用，都有一道过不去的坎。

重选能丢掉废石，但对微细粒级（<0.074mm）回收率低，精矿品位卡在40-45%上不去。磁选能提品位，但直接处理原矿，大量脉石进入磁选机，设备负荷大、尾矿带跑钛。浮选能拿细粒，但药剂成本高、环保压力大。

攀西地区某大型钛选厂曾经只做重选，粗精矿TiO₂品位做到38%，再往上怎么调都调不动。后来加了强磁选，精矿品位直接跳到47%，综合回收率从68%升到76%。这不是设备堆砌，是物理特性的精准匹配。

先给结论：一套完整的重磁联合工艺，能做到粗粒段靠重选拿大头、细粒段靠磁选提品位，全流程综合回收率85%以上，精矿TiO₂品位47-52%，吨矿选矿成本比全浮选低30-50元。

为什么钛铁矿必须走重磁联合的路

钛铁矿的物理特性决定了工艺路径。钛铁矿密度4.5-5.0 g/cm³，脉石密度2.6-3.0，重选有天然优势。同时钛铁矿属于弱磁性矿物，比磁化系数约30-50×10⁻⁶ cm³/g，而脉石（石英、长石）无磁性，强磁选能干净分离。

这两条性质放在一起，天然适合分段作业：

重选阶段的任务：利用密度差，在低成本的条件下抛出60-80%的尾矿，把TiO₂品位从原矿的5-12%富集到30-40%。这个阶段不用电（螺旋溜槽）、不用药（全物理分选），吨矿成本只有5-10元。

磁选阶段的任务：利用磁性差，把重选粗精矿中残留的无磁性脉石（石英、长石）和弱磁性矿物（角闪石、辉石）进一步剔除，同时回收重选无法有效回收的微细粒钛铁矿（-0.074mm）。强磁选机场强8000-12000高斯，一次作业可将TiO₂品位从35%提升到48%以上。

重选+磁选联合，不是简单的设备叠加，而是让两种物理性质接力：密度差解决粗粒，磁性差解决细粒。重选为磁选减负，磁选为重选补短板。

核心设备配置：重选三件套+磁选两兄弟

一套完整的钛铁矿重磁联合工艺，设备链条包括重选段和磁选段。

重选段设备：

• 跳汰机：处理+2mm粗粒级，单台处理量30-100吨/小时，抛出50-70%的废石

• 螺旋溜槽：处理0.2-2mm中细粒级，零动力，单台处理量2-8吨/小时

• 摇床：处理0.1-2mm粒级，富集比高，用于精选

磁选段设备：

• 弱磁选机：场强1500-3000高斯，用于去除重选精矿中的强磁性矿物（磁铁矿、钛磁铁矿），避免其进入钛精矿影响品位

• 强磁选机：场强8000-15000高斯，立环脉动高梯度磁选机是主流选择，用于回收弱磁性的钛铁矿，同时排出无磁性脉石

攀西地区钛选厂普遍采用的强磁选设备是SLon立环脉动高梯度磁选机。该设备充填导磁不锈钢介质，在高磁场强度下可有效捕获微细粒钛铁矿（-0.038mm），背景场强可达1.0-1.5T，是重磁联合工艺中细粒回收的关键装备。

典型重磁联合工艺流程（两步走）

第一步：重选预富集

原矿经破碎、磨矿至入选粒度（通常-2mm占80%以上），进入分级作业。各粒级分别进入对应的重选设备：

• +0.5mm粒级：跳汰机粗选，产出跳汰精矿（TiO₂ 20-30%），抛出尾矿

• 0.074-0.5mm粒级：螺旋溜槽粗选+扫选，产出螺旋精矿（TiO₂ 25-35%）

• -0.074mm粒级：可直接进入强磁选，或先经摇床回收粗粒部分

重选段综合抛尾率可达60-80%，产出混合粗精矿TiO₂品位30-40%，作业回收率85-92%。

第二步：磁选提纯

重选混合粗精矿经浓缩脱水后，进入磁选段：

• 先经弱磁选（场强2000-3000高斯），去除磁铁矿、钛磁铁矿等强磁性矿物。该部分产品为铁精矿（TFe 60-65%），可作为副产品销售

• 弱磁尾矿进入强磁选（场强8000-12000高斯）。强磁选机的高梯度介质捕获钛铁矿，非磁性产品（石英、长石等）作为最终尾矿排放

• 强磁精矿即为钛精矿（TiO₂ 47-52%），可满足硫酸法钛白或高钛渣冶炼的原料要求

如果对钛精矿品位要求更高（如氯化法钛白需TiO₂>90%），可在磁选后增加浮选或电选，但那是后话了。

云南某钛铁矿选厂，原矿TiO₂品位7.2%，经“跳汰+螺旋溜槽+摇床”重选后，粗精矿TiO₂品位提升到34.5%，回收率82%。粗精矿再经一粗一精强磁选（场强1.2T），最终钛精矿TiO₂品位49.8%，总回收率78.5%，吨矿选矿成本仅18.7元。这个数据说明，重磁联合工艺在中低品位钛铁矿上完全可以做到不亏钱。

一张表看懂重磁联合 vs 单一方法的差距

数据来源：基于攀西地区及云南多个钛选厂实际运行数据平均值

重磁联合工艺在精矿品位和总回收率上全面优于单一方法。尾矿中的钛损失最低，意味着资源利用最充分。

现场案例：攀钢超细粒级钛铁矿高效回收示范线

攀西地区钒钛磁铁矿在选矿过程中产生大量超细粒级钛铁矿（-0.038mm），过去基本进入尾矿库。这些矿泥中的钛资源量相当可观，仅攀西地区每年随尾矿流失的TiO₂就超过20万吨。

攀钢矿业联合长沙矿冶研究院、郑州大学，开发出“超细粒级钛铁矿高通量浓缩除杂+浮选柱浮选”工艺。但在这之前，他们先用重选和强磁选做了预富集——采用“螺旋溜槽脱泥—强磁选抛尾”的预富集流程，将-0.038mm矿泥中的TiO₂品位从6-8%提升到18-22%，再进入浮选系统。

2022年产业化应用后，建成年产超细粒级钛精矿8万吨以上的高效回收示范线，钛资源综合利用率提升了一个台阶。这个案例说明，即使在微细粒级，重磁联合也是浮选前最重要的准备工序。

操作要点与常见问题

问题一：重选和磁选的衔接浓度怎么控制？

重选作业的最佳给矿浓度是20-35%，但磁选要求给矿浓度40-60%。直接进磁选会导致介质堵塞、分选效果差。

解决方案：在重选粗精矿进入磁选前设置浓缩池或旋流器浓缩，将浓度提升至45%以上。同时用弱磁选机预先去除强磁性矿物，避免其在强磁选中堵塞介质盒。

问题二：强磁选机选型如何匹配重选精矿？

重选精矿的粒度组成通常较宽（0.038-2mm），且含有少量粗粒。立环脉动高梯度磁选机具有较大分选间隙（1.5-3mm），可处理-2mm全粒级物料，无需再次分级。

关键参数：背景场强建议不低于1.0T，介质采用2-3mm棒介质或钢板网介质。对于处理量大的选厂，建议采用两台强磁选机串联（一粗一精），粗选场强1.2T、精选场强1.0T，可有效提升精矿品位。

问题三：重选抛尾不彻底怎么办？

如果重选段抛尾率低于50%，意味着大量低密度脉石进入了磁选段，会严重增加强磁选机的负荷和尾矿输送成本。

解决方案：检查重选设备的分级和给矿参数。螺旋溜槽的倾角可从9°调至12°，增大离心力可提升抛尾效率。跳汰机的冲程冲次也要根据给矿粒度做针对性调整。

重磁联合工艺的投资与回报

以日处理1000吨钛铁矿选厂为例：

重磁联合工艺方案：破碎磨矿—重选（跳汰+螺旋溜槽+摇床）—浓缩—弱磁选—强磁选。设备投资约600-800万元（含磨矿分级），吨矿运行成本22-28元，精矿TiO₂品位48-50%，总回收率82-88%。

单一浮选方案：破碎磨矿—浮选（一粗二扫三精）。设备投资约900-1200万元，吨矿运行成本45-60元（含药剂），精矿TiO₂品位46-48%，总回收率75-82%。

重磁联合工艺一次性投资省30%以上，吨矿运行成本低20-30元。按日处理1000吨、年运行300天、钛精矿售价1200元/吨计算，重磁联合工艺年增加利润：1000吨/天×300天×（回收率85% vs 78%）×（7%原矿品位）×1200元/吨 = 约1764万元。这还没算节省的药剂成本和尾矿库费用。

三个必须做的试验

第一，工艺矿物学研究。明确钛铁矿的嵌布粒度、解离特征和磁性分布。如果钛铁矿与脉石的嵌布关系密切，需要细磨才能解离，重选段磨矿细度就要提高。

第二，重选—磁选联合试验。用矿样模拟全流程：先做重选（跳汰/螺旋溜槽/摇床），收集粗精矿和尾矿；再将粗精矿做弱磁选和强磁选，测定各级产品的品位和回收率。根据试验结果优化设备选型和参数。

第三，粒度分级优化试验。确定最经济的分级粒度。一般+0.5mm用跳汰机，0.074-0.5mm用螺旋溜槽，-0.074mm直接进强磁选或先脱泥再磁选。分级不当会导致设备“错位”，粗粒进磁选会堵塞介质，细粒进重选会跑尾。

记住三句话

钛铁矿重磁联合工艺，核心逻辑就三句：

第一句：重选管粗粒、磁选管细粒，各司其职。重选用密度差低成本抛废，磁选用磁性差高效提品，谁也替代不了谁。

第二句：重选为磁选减负，磁选为重选补位。没有重选，磁选吃原矿成本太高；没有磁选，重选精矿品位永远卡在40%。联合才是答案。

第三句：试验决定一切。不试验就上设备，等于把几百万投资扔进河里。

【关于本文】
文中所有技术参数、回收率数据、投资估算均为行业典型值，综合自攀西地区、云南等地多个钛铁矿选厂实际运行数据及设备厂商技术资料。不同钛铁矿的嵌布粒度、磁性差异显著，具体工艺方案应以矿石可选性试验结果为准。攀钢示范线案例来源于公开报道，供参考。