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铌钽铁矿浓缩厂采用粗选加精选两段式厂区架构，粗选厂随采场或靠近原矿布置完成大宗抛尾，精选厂在固定厂区完成多产品精细分离
粗选段核心工艺为重选磁选重选组合，利用铌钽矿物密度大、性脆易碎的特性，通过重选快速回收单体矿物、磁选富集细粒级
粗选段可抛除百分之九十以上尾矿，使Nb₂O₅品位从百分之零点零三左右提升至百分之七到八，回收率约百分之四十五，为精选段提供高品位入料
精选段采用重选磁选电选浮游重选联合流程，铌铁矿精矿含(NbTa)₂O₅可达百分之五十七到六十，同时综合回收锡石、锆石、独居石等多种产品
全套设备涵盖圆筒筛、跳汰机、螺旋溜槽、摇床、浓缩机、立环湿式强磁选机、分级箱、双盘或三盘干式强磁选机、电选机等
铌钽铁矿选矿有个绕不开的矛盾：原矿品位极低，多数原生矿Nb₂O₅品位仅百分之零点零二到零点零三，砂矿稍高但也不过千分级。如果所有物料都拉到固定厂房处理，单运输成本就能吃掉全部利润。浓缩厂的浓缩二字，指的不是矿物本身，而是通过两段式厂区架构，把物料浓缩后再转运。粗选厂跟着矿走，把百分之九十以上的尾矿就地抛掉。精选厂在固定位置，把混合精矿拆分成单一产品。
广东泰美钽铌矿和坂潭砂锡钽铌矿的工业实践，提供了铌钽铁矿浓缩厂从设计到设备配置的完整参照。
铌钽铁矿浓缩厂在物理空间上分为粗选厂和精选厂两部分，而非集中在一处。
粗选厂布置在原矿采场附近。原矿经水枪开采或机械采掘后直接进入粗选系统，完成筛分、分级、重选和磁选预富集。粗选厂的任务很简单，用最低成本把大量脉石甩掉，产出品位百分之七到八的粗精矿，供精选厂进一步处理。粗选厂自身不追求高品位，追求的是高抛尾率和高回收率。
精选厂是固定设施，接收粗选厂产出的粗精矿，利用磁选、电选、重选、浮游重选等多种方法，将粗精矿拆分成铌铁矿精矿、锡石精矿、锆石精矿、独居石精矿等多种产品。精选厂的投资和占地远大于粗选厂，但处理的物料量只有原矿的十分之一不到。
这种两段式设计的价值在于：粗选厂解决了运输成本问题，精选厂解决了产品分离精度问题。缺了任何一段，要么运输成本过高，要么分选精度不足。
铌钽矿石性脆易碎，磨矿过程中极易过粉碎，这是粗选段设计必须面对的核心矛盾。过粉碎的细粒铌钽矿物无法在后续重选设备中有效回收。
泰美钽铌矿的粗选流程是重选磁选重选组合，代表了铌钽原生矿粗选的经典路线。原矿经水枪开采后，先经过筛分：大于零点五毫米的粒级不含矿直接抛弃。零点五到零点三毫米的物料进入摇床选别。小于零点三毫米的物料经直径十二米浓缩机浓缩，浓缩机溢流中零点零七五毫米以下部分含矿量低直接废弃，沉砂零点三到零点零七四毫米送入直径一点五米立环湿式强磁选机。
立环湿式强磁选机是这个流程中的关键设备。它通过一次粗选、一次扫选，将弱磁性的铌铁矿从非磁性脉石中吸附出来。磁性部分再经摇床精选，最终获得Nb₂O₅品位百分之七到八、回收率百分之四十四点七五的铌铁矿粗精矿。
对于砂矿类型的铌钽矿，粗选设备配置有所不同。坂潭砂锡钽铌矿的粗选流程采用跳汰组合尖缩溜槽摇床组合：原矿经六毫米圆筒筛筛分，大于六毫米部分直接抛弃。筛下物料经水力分级后，六到零点二五毫米粒级进入跳汰机粗选和精选。零点二五毫米以下粒级经直径五百毫米旋流器分级后，底流用组合尖缩溜槽选别。矿泥部分用直径一百二十五毫米旋流器脱除零点零五一毫米细泥后，各级分别用摇床选别。
粗选段的关键设备清单如下：圆筒筛用于预筛分抛除粗粒废石。水力分级机或旋流器组用于分级入选。跳汰机用于粗粒级粗选，处理量十到五十吨每小时。螺旋溜槽用于细粒级粗选，单台处理量二到五吨每小时。摇床用于精选段，将粗精矿品位进一步提升。直径十二米浓缩机用于细粒级物料的脱水和分级。直径一点五米立环湿式强磁选机用于细粒级铌铁矿的磁选富集。
粗选厂产出的粗精矿品位只有百分之七到八，远未达到商品精矿的标准。精选厂的任务是把粗精矿中的铌铁矿、锡石、锆石、独居石逐一分离成单一产品。
泰美钽铌矿的精选流程采用重选磁选电选浮游重选组合。铌铁矿粗精矿先经筛分去除大于四毫米的杂质，小于四毫米的物料经水力分级箱分级后，各级分别用摇床选出高锡铌精矿、铌精矿、次精矿三种产品。各种产品经筛分成正零点九毫米和负零点九毫米两个粒级，用双盘或三盘干式强磁选机选出铌铁矿产品精矿。磁选中矿用浮游重选选出独居石，非磁性物料用摇床选别，摇床中矿用电选选出锆石。
这套流程的最终指标：铌铁矿精矿含Nb₂O₅百分之六十，回收率百分之九十五对粗精矿。同时回收了部分锆石和独居石产品。
坂潭砂锡钽铌矿的精选流程更为复杂，因为原矿中同时含有锡石、铌铁矿、钛铌铁矿、独居石、磷钇矿等多种可回收矿物。粗精矿先经三毫米振动筛分级，筛上部分抛弃，筛下部分进入分级斗。分级斗沉砂采用跳汰机摇床选别，溢流经水力分级后用摇床选别。跳汰和摇床精矿利用矿物密度、磁化系数和导电率的差异，首先用磁选机选出磁铁矿，非磁性部分经筛分成正零点二五毫米、零点二五到零点一八毫米、负零点一八毫米三级，分别进入电选机。导体物料进入磁选机，用不同磁场强度选出钛铁矿、铌铁矿和钛铌钽矿三种产品。非导体物料经分级用摇床选别，摇床精矿和中矿分别进入磁选机，磁性物料经浮游重选磁选电选，分选出独居石、磷钇矿和锆石三种产品。
最终指标：铌铁矿精矿含(NbTa)₂O₅百分之五十七，同时回收了锡精矿含Sn百分之七十一点二三、钛铁矿、独居石、磷钇矿和锆石五种产品。
精选段的关键设备清单如下：水力分级箱用于窄粒级分级，分级精度直接影响后续磁选和电选效果。双盘或三盘干式强磁选机用于铌铁矿与石榴石、电气石等磁性脉石的分离，磁场强度需根据不同矿物的比磁化系数差异调整。电选机用于铌铁矿与锆石、独居石等矿物的分离，大于零点二毫米粒级用二十到三十五千伏低电压、八十到一百毫米大极距，零点二到正零点零八毫米粒级用三十五到四十五千伏高电压、五十到八十毫米小极距。摇床用于重选段精细分带。浮游重选设备用于独居石的回收。
铌钽矿物有几个特殊的分离难题，需要在浓缩厂设计中单独考虑。
铌铁矿与石榴石、电气石的分离：石榴石和电气石的磁性随铁含量变化而大幅变化。石榴石Fe₂O₃含量从百分之七增到二十五时，比磁化系数增加十一倍。电气石Fe₂O₃含量从百分之零点三增到十三点八时，比磁化系数增加三十倍。为提高磁选选择性，通常先用稀酸固液比一比五短时间处理五到十五分钟，清除矿物表面铁质，再在不同强度磁场中分离。
铌铁矿与独居石的分离：粗粒级采用电选。细粒级零点零七五毫米以下用油酸或米糠油作捕收剂、碳酸钠作调整剂、硅酸钠和硫化钠比例三比一作抑制剂，在pH9条件下浮出独居石，使铌铁矿与独居石分离。
细晶石与锡石的分离：粗粒级采用静电选十六千伏。细粒级用百分之二氢氟酸处理十五分钟后，用烷基硫酸钠作捕收剂、氟硅酸钠作抑制剂，在pH2到2.3条件下浮出锡石。
铌铁矿与锆英石的分离：可选用磁选或浮选。浮选用油酸钠作捕收剂，氯化铅加水玻璃或氯化铅加草酸作调整剂。
综合粗选段和精选段，铌钽铁矿浓缩厂的整线设备清单如下：
原矿预处理设备：圆筒筛，六毫米或零点五毫米筛孔，用于预筛分抛除粗粒废石。水力分级机或旋流器组，直径五百毫米、直径一百二十五毫米，用于分级入选
粗选段粗粒级设备：跳汰机，广东甲型、丙型，处理粗粒级铌钽矿物粗选和精选。摇床，用于粗精矿精选
粗选段细粒级设备：螺旋溜槽，用于细粒级粗选。直径十二米浓缩机，用于细粒级脱水分级。直径一点五米立环湿式强磁选机，用于细粒级铌铁矿磁选富集
精选段磁选设备：双盘或三盘干式强磁选机，用于铌铁矿与石榴石、电气石分离。磁选机弱磁中磁强磁，用于磁铁矿、钛铁矿、铌铁矿逐级分离
精选段电选设备：电选机复合电场，用于铌铁矿与锆石、独居石分离，电压二十到四十五千伏可调
精选段重选浮选设备：摇床，用于精细分带。浮游重选设备，用于独居石回收
辅助设备：三毫米振动筛，用于精选前分级。回转烘干机，用于干式磁选和电选前物料干燥
铌钽铁矿浓缩厂为什么必须分粗选和精选两段？
因为原矿品位极低。泰美钽铌矿原矿含Nb₂O₅仅百分之零点零二九，如果全部拉到精选厂处理，设备投资和运输成本都不可承受。粗选厂就近布置在原矿采场，用重选和磁选快速抛除百分之九十以上的尾矿，只把品位百分之七到八的粗精矿运往精选厂，运输成本降低百分之九十以上。
粗选段选择重选磁选重选的依据是什么？
铌钽矿物密度大，钽铁矿五点二到七点九克每立方厘米，适合重选快速回收。性脆易碎，磨矿过程中容易过粉碎，重选在磨矿回路中提前回收单体矿物可避免过粉碎损失。细粒级铌钽矿物零点三到零点零七四毫米具有弱磁性，可用湿式强磁选富集后再用摇床精选。三种方法各管一段粒级，形成互补。
精选段如何解决铌铁矿与石榴石等脉石磁性重叠的问题？
石榴石的磁性随铁含量变化而变化，与铌铁矿的磁性区间可能重叠。先用稀酸短时间处理矿物表面，清除铁质污染，再通过多段不同磁场强度的干式强磁选逐级分离。大于零点二毫米粒级用低电压二十到三十五千伏电选辅助，细粒级用浮选或浮游重选补充。
记住：铌钽铁矿浓缩厂的逻辑是两段接力、多法联用。粗选厂解决的是富集问题，把有用的从没用的里面挑出来。精选厂解决的是分离问题，把有用的彼此分开。重选、磁选、电选、浮选四种方法不是简单堆砌，而是根据矿物在不同粒级、不同作业段的主次矛盾依次上场。
关于本文：文中数据来源于公开文献与行业实践，具体设备选型、工艺参数和精矿指标需以实际矿石性质和试验结果为准。
