Добыча и обогащение титановых руд и россыпей. 
Получение титановых концентратов

Как говорилось, титановые руды и россыпи содержат до 30−35% диоксида титана. Для получения непосредственно из них металла или его соединений руды не пригодны: технологически и экономически невыгодно извлекать из них титан. В металлургическую переработку необходимо направлять более богатое рудное сырье, желательнее всего мономинеральное, состоящее, например, почти на 100% из одного ильменита или рутила или из какого-либо другого, богатого титаном минерала. Значит, добытые из земных недр руды, состоящие из минералов пустой породы и из титановых рудных минералов, надо предварительно обработать, обогатить, т. е. отделить пустые породообразующие минералы от рудных титановых минералов. Эта на первый взгляд простая задача на практике оказывается весьма сложной, так как требуется перерабатывать огромные массы руды, применять сложные механические и физико-химические процессы. Такая переработка руд, в процессе которой происходит разделение породообразующих и рудных минералов и получение концентрата последних, и называется обогащением руд. Коренные и россыпные руды титана обогащаются по-разному.

Коренные руды, представляющие собой твердые, крепкие скальные породы, добываемые из недр в виде крупных обломков, глыб и валунов, требуют предварительного дробления и измельчения до такой крупности зерен, при которой рудные титановые минералы высвобождались бы от сростков с породообразующими. Затем освобожденные от сростков минералы разделяются на различных аппаратах по плотности, магнитным и другим свойствам. Породообразующие минералы имеют обычно удельную массу 2−3 г/см³, а ильменит, рутил и другие титановые минералы — более 4 г/см³. На основании такой разницы их можно отделять друг от друга. Однако в концентрат тяжелых минералов наряду с титановыми могут попадать и нетитановые, но тяжелые минералы, например магнетит, сульфиды, гранаты, пироксены. Тогда разделение минералов идет методами, основанными на различии прочих физических свойств минералов: размерности зерен, магнитных и электрических, свойств поверхностей и т. п.

Контрастность в магнитных и электрических свойствах минералов используется для их разделения методами электромагнитной и электрической сепарации. Созданы специальные высоко производительные аппараты, позволяющие получать мономинеральные фракции зерен с одинаковыми магнитными или электрическими свойствами, т. е. тем самым быстро и эффективно разделять минералы.

Свойства поверхности минералов используются, чтобы при помощи специальных реагентов способствовать прилипанию пузырьков воздуха к поверхности зерна и выносить его наверх, в «пену», снимая ее специальными устройствами. Этот процесс называется флотацией минералов (от англ. flotter — плавать).

Конечная цель обогащения — это, как уже упоминалось, получение мономинеральных титановых концентратов, в которых содержание металла будет максимально приближено к содержанию в самом минерале. В ильменитовых концентратах оно должно находиться на уровне 48−65%, в лейкоксеновых — 70−80%, в рутиловых — 94−96% TiО2.

Понятно, что для каждого типа месторождений и даже для каждого месторождения комбинация разделительных методов будет разная. Для коренных руд необходимо применять процессы дробления и измельчения руды. Для россыпных руд, как бы узко подготовленных самой природой к обогащению, процессы получения минеральных концентратов начинаются с размыва, размучивания россыпи, с ее дезинтеграции.

Рассмотрим на примерах коренных и россыпных месторождений несколько подробнее процессы получения титановых минеральных концентратов. титан химический ильменит руда.