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选矿技术
钽铌矿的电分级工艺
来源:中南选矿网2019-01-07762
       含钽铌的矿物有很多种,其中以含钽高的钽铌铁矿更有意义。近20年来,由于军事工业的发展,对金属钽的需求量日益增加,加上其他各种工业的需要,因此产量也不断增加。据现有材料估计,世界年产钽铌精矿量已超过1000t。含钽铌的矿物中不是所有都能用电选分离,只有钽铁矿、重钽铁矿、钽铌铁矿、锰钽铁矿、钛铌钽矿、钛铌钙铈矿和铌铁矿等导电性较好,能在电选中作为导体分出,而烧绿石、细晶石等则属不良导体,不能用电选分离。

世界上以非洲尼日利亚和南非等国所产钽铌矿的原矿品位为高(比国内高一个数量级以上)。此外,马来西亚、菲律宾、印度和泰国等也从砂矿中回收一部分钽铌铁矿,原矿中含量也不高,苏联的产量也在增长,而且很重视这方面的研究和生产。

我国钽铌矿的资源较多,一部分为伟晶花岗岩原生矿床,一部分为伟晶花岗岩风化矿床和砂矿床,大都先采用重选的摇床先富集成粗精矿,然后用磁、电选分选以获得最终钽铌精矿。现在国内要求精矿中含(Ta,Nb)2O5>40%以上,且含钽(Ta2O5)高于20%以上,但目前已开采的矿石中,铌铁矿所占比重较大,而铌的性能又远不如钽。

根据我国情况,钽铌原生矿经重选后所得的粗精矿含(Ta,Nb)-2O5约2~4%,此外含有黄铁矿、电气石和泡铋矿等,大量的脉石矿物为石榴子石,其次为石英、长石和云母等。采用强磁分选效率不高,主要是石榴石也属弱磁性矿物,其磁性与钽铌矿相近,很难将它们有效分离。用Φ120×1500mm高压电选机分选效果较差或不能分选。

DXJ型Φ320×900mm高压鼓型电选机在国内一些钽铌矿(如新疆选矿厂等)得到了应用,普遍获得了良好效果。因为在粗精矿中,钽铌矿属于导体矿,而大量的石榴子石、石英、长石、云母和锆英石等均属于非导体矿,故能用电选有效分离。现将高压电选机分选钽铌矿的流程和结果示于图1和表1。

图1 钽铌矿电选流程

表1 钽铌矿电选指标

名称
产率,%
品位(TaNb)2O5
回收率,%
精矿
中矿
尾矿
合计
6.51
7.21
86.37
100.0
43.21
2.71
0.44
3.387
83.01
5.71
11.28
100.0
原矿是重选后所得粗精矿

采用高压电选并用上述工艺流程后,钽铌总回收率比未采用前(用磁选)可提高总回收率15%以上,对新疆地区儿个矿山同样证明可显著地提高钽铌选矿总回收率。

下面介绍苏联的钽铌铁矿的生产实际流程,钽铌矿与其他矿物如锡石、锆英石、钛铁矿、石榴石和独居石等共生在一起。原矿石为砂矿,经重选后得出重矿物。采用鼓筒式电选机与强磁选机配合精选,并用摇床再选等,以得出合格钽铌精矿。其流程如图2所示。

图2 苏联钽铌铁矿选矿工艺流程图

流程中采用窄级别筛分以提高磁选效率。第一段磁选的目的在于分出磁性较强的钛矿和锰铌铁矿,使非磁性矿物不与钛、钽铌矿混杂。然后用摇床进一步富集非磁性矿物石和锆英石,富集钽铌矿,从而排出大量尾矿,再按钽铌系统和锡石、锆英石系统、钛铁矿系统分别电选和磁选,最终得到钛铁矿、铌钽矿、独居石、锡石和锆英石共五种精矿产品,其精矿品位和回收率如下:

钽铌精矿品位Ta2O5=20% ε =65~70%

锡石 品位Sn=49% ε=85~87%

钛铁矿的含量(指矿物)96% ε=94~96%

采用电选机CЭC-1000鼓筒式电选机,电选矿石加温温度为80~120℃,分选粒度小于1mm。就电选作业来说,铌钽作业回收率达94.15%,锡石作业回收率97.49%,锆英石作业回收率93.89%(均指矿物而言)。

我国广东等地一些砂矿选厂所含矿物相近似,采用的流程和设备基本相同,选矿指标则高低不等。我国的情况与苏联不同之处是铌铁矿太多,而含钽高的这类矿床较少。

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