一般钛铁矿选矿设备的选择是根据选矿工艺方案而定的，而工艺则是根据钛铁矿矿石性质的定的，由于钛铁矿矿石性质的不同，钛铁矿可用的选矿设备有重选设备、磁选设备、浮选设备及电选设备等。另外，铁矿的选矿流程一般为破碎-磨矿-选矿-脱水流程，因此可用设备还有破碎筛分设备、磨矿分级设备和精/尾矿脱水设备等。
一般重选多作为钛铁矿预选作业，如针对粗粒级浸染和细粒级集合浸染的钛铁矿，进行粗碎和中碎后，可通过螺旋溜槽、摇床等，抛弃大量脉石和脱泥。
螺旋溜槽：一般适于处理粒度范围在0.6~0.2mm之间的粗粒钛铁矿重选，提前预选回收合格粗粒钛铁精矿。
摇床：多适于处理粒度范围在2~0.037mm之间的矿物，多做重选精选作业。
钛铁矿具备一定弱磁性，因此在一定场强下磁选，能有效将钛铁矿和其他脉石矿物有效分离，由于含磁性较弱，通常采用强磁选设计进行富集，在钛铁矿选矿环节多做精选和抛尾作业，所用设备有：高梯度磁选机、干式强磁选机和湿式强磁选机几种。
高梯度磁选机：适于处理粒度范围在2mm以下的钛铁矿做强磁选作业。
干式强磁选机：适于处理矿物粒度在30mm以下的钛铁矿，即可做强磁选也可做入磨前的预选作业。
湿式强磁选机：适于处理粒度范围在2~10mm的钛铁矿，可做入磨前的预选，也可做粗选和精选作业。
根据钛铁矿石的性质的不同，可用的浮选方法也不同，主要有常规浮选、絮凝浮选、团聚浮选三种方法，所用设备多以机械搅拌浮选机和充气搅拌浮选机为主。
机械搅拌浮选机：有SF型、JJF型和BF型，其中SF型和JJF型可组成联合机组，在粗选、扫选和精选作业中均可应用；BF型浮选机以粗选为主。
充气搅拌浮选机：有XCF型、KYF型和CLF粗粒型，同样，前两者可构成联合机组，适于粗选、扫选和精选作业，而粗粒型则多用于粗颗粒的精选或粗选作业。
经重选或磁选后产出的粗精矿中，含有钛辉石等非导电杂质时，可通过电选方法将其去除。一般点选方法适于处理粒度0.04mm一下的钛铁矿，电选前，需进行加温、辐射照射等预处理，所需设备主要是电选机。
电选机：利用矿物间的不同导电性和介电常数，通过电晕电场与静电场等来实现分选。
钛铁矿的破碎筛分是根据矿石性质及选矿粒度要求而定的，一般可有二段闭路破碎和三段闭路破碎流程。其流程基本为一段破碎产物由皮带运输机给入筛分设备，然后筛上物返回上一级破碎，筛下物进入下一破碎或下一阶段。所需设备主要是破碎机和筛分机。
破碎机：颚式破碎机、圆锥破碎机
筛分机：圆振动筛和自定中心振动筛等。
磨矿是继破碎之后对其进行进一步细碎的环境，使矿粒间达到充分解离状态，以保障后续的高效选别，通常钛铁矿磨矿分级可有二段磨矿、三段磨矿或阶段磨矿流程几种方法，具体需根据矿石量及磨矿粒度要求而定。所需设备主要为磨矿设备和分级设备等。
磨矿设备：球磨机（格子型球磨机粗磨作业，常用于一段磨矿作业，溢流型球磨机细磨作业，常用于二三段磨矿）和棒磨机设备。
分级设备：有螺旋分级机和旋流器/组，两者设备前者常与溢流球磨机配合使用，后者则多与旋流器配合使用。
钛铁矿脱水作业分为两个部分，分别是精矿脱水和尾矿脱水，其脱水率根据要求而定，主要采用一种多多种脱水设备来完成，其设备有浓缩机、旋流器、脱水筛、压/过滤机等。
浓缩机：有高效浓缩机、斜板浓缩机、深锥浓缩机等，脱水底流浓度一般为60~70%，可在精矿中多做一段脱水，尾矿中做二段脱水。
旋流器：有旋流器和旋流器组，根据处理量及脱水要求，确定采用单机还是组合机，脱水底流含水率在40~30%，多在尾矿中做一段或二段脱水作业。
脱水筛：底流脱水率在12~15%，多用于尾矿三段脱水或最终脱水段。
压/过滤机：圆盘真空过滤机、陶瓷过滤机、永磁真空过滤机、箱式压滤机、板框压滤机和带式压滤机等，在精矿脱水和尾矿脱水作业中均可应用，最终底流含水量在9~12%。
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