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海滨重砂矿的冶炼与精炼设备，跟选矿设备完全是两码事。选矿是物理分选，把不同矿物从砂子里挑出来。冶炼是化学和高温处理，把矿物中的金属元素提取出来变成可用的金属或氧化物产品。钛铁矿精矿走火法路线，回转窑预还原加电炉熔炼，产出钛渣和生铁。独居石精矿走湿法路线，碱分解加溶剂萃取，产出单一稀土氧化物。锆英石精矿如果要做成锆化学制品，还需要碱熔或氯化焙烧。选矿设备把砂变成精矿，冶炼设备把精矿变成产品，两段衔接才构成完整的选冶流程。
海滨重砂矿选矿段产出几种精矿产品，每种精矿的冶炼路线和核心设备都不同。
钛铁矿精矿是产量最大的，TiO₂品位百分之四十八以上。它走火法冶炼路线，核心设备是回转窑加电炉。先经回转窑预还原，再进电炉深还原熔炼，产出钛渣和生铁。钛渣TiO₂含量百分之七十到八十五，是钛白粉和海绵钛的上游原料。
独居石精矿REO品位不低于百分之六十，但含有钍和铀，属于放射性物料。它走湿法冶炼路线，核心设备包括碱分解反应器、压滤机、萃取槽、沉淀槽和焙烧窑。精矿先碱分解把稀土从矿物晶格里解放出来，然后溶剂萃取把十几个稀土元素逐一分开，最后沉淀焙烧得到单一稀土氧化物产品。
锆英石精矿Zr(Hf)O₂品位百分之六十五以上，如果直接卖精矿就不需要冶炼。但如果要做成锆化学制品，比如氧氯化锆、氧化锆等，需要碱熔或氯化焙烧，核心设备是碱熔炉或氯化炉。
钛铁矿精矿的冶炼走回转窑预还原加电炉熔炼路线，这是处理钛铁矿的主流火法工艺。
具体流程是：钛铁矿精矿配入煤粉或焦炭做还原剂，从回转窑的第一进料口加入。回转窑长度四十到九十五米，处理能力从每天几百吨到上万吨。烧嘴向窑内喷射火焰，物料在窑内翻滚前进，在高温下完成预还原反应，把铁氧化物部分还原成金属铁。出来的焙砂温度很高，通过热料输送装置直接送入电炉。
电炉做深度还原熔炼。焙砂在电炉里进一步还原，铁被还原成金属铁水从放铁口放出，钛留在渣相里成为钛渣从放渣口排出。钛渣TiO₂含量越高越好，优质的钛渣TiO₂能做到百分之八十五以上，直接卖给钛白粉厂做原料。
另一种路线是悬浮焙烧。海滨砂矿重选精矿磨细到零点零三八毫米以下，先在弱磁选去掉强磁性铁矿物，再通入悬浮焙烧炉。悬浮焙烧炉里温度七百五到九百五十度，在气流中让物料处于悬浮状态进行还原反应，最后再弱磁选分选出铁精矿和钛精矿。悬浮焙烧比回转窑更节能，设备处理量也大，但对物料粒度要求严。
独居石精矿含钍和铀，整个冶炼过程必须按放射性工作场所管理。
冶炼首先从精矿的分解开始。独居石化学性质稳定，强酸强碱都不太容易啃动。工业上普遍采用氢氧化钠碱分解法，独居石精矿在碱分解反应器里与浓碱液反应，把稀土磷酸盐转化成稀土氢氧化物，同时磷酸根以磷酸钠的形式进入溶液。碱分解反应器是带搅拌的密闭容器，材质要耐碱和耐温。
碱分解后的矿浆进入压滤机固液分离。压滤机选用隔膜压滤机，过滤面积五十到一百平方米。滤饼是稀土氢氧化物粗产品，进入后续溶解工序。用盐酸把稀土氢氧化物溶解成氯化稀土溶液，溶液进入溶剂萃取段。
溶剂萃取是独居石冶炼里分离单一稀土元素的关键环节。萃取槽采用箱式混合澄清槽或离心萃取器，用P507-煤油-盐酸萃取体系把镧、铈、镨、钕、钐、铕等十几个稀土元素逐一分开。萃取段需要几十到上百级萃取槽串联，设备投资占独居石冶炼厂的大头。
分离开的单一稀土溶液用草酸或碳酸氢铵沉淀，沉淀物进入回转窑焙烧。稀土回转窑温度八百到一千摄氏度，把稀土草酸盐或碳酸盐焙烧成稀土氧化物产品。氧化镧、氧化铈、氧化镨钕这些粉末就是最终产品。
选矿和冶炼之间不是简单的精矿运过去就行，需要考虑物料形态和储运的衔接。
选矿段产出的钛铁矿精矿是湿的，含水率百分之十到十五。回转窑要求给料含水率低于百分之五，所以中间要加脱水工序。浓缩机加过滤机把含水率降到百分之八以下，再进干燥机烘干到含水率百分之一到三。
独居石精矿的储运更复杂。独居石精矿属于放射性物料，必须储存在专用的独居石暂存库中，仓库要防雨、防洪、防渗漏，实行双人双锁制度。出厂要办理放射性物品运输手续，包装和车辆要符合放射性物品运输安全标准。这些是选矿段和冶炼段衔接中绕不开的合规成本。
江苏某五十万吨每年海滨砂选矿项目的产品方案提供了参考：钛铁精矿两万七千吨、锆英砂十三万六千二百五十吨、金红石两万二千九百零五吨、独居石两万五千五百吨、磷钇矿两千二百五十吨。独居石在厂区内暂存后作为后续氯化稀土生产的原料。
冶炼设备的投资比重选段高得多，建设周期也更长。
钛铁矿电炉熔炼系统，包含回转窑、电炉、热料输送装置和除尘系统，设备投资通常在五千万到一亿元级别，建设周期十二到十八个月。
独居石湿法冶炼厂，包含碱分解系统、压滤系统、溶剂萃取系统、沉淀焙烧系统和放射性防护设施，投资通常过亿。湖南某独居石生产线技术改造项目，设备清单涵盖多功能浓盐酸反应器、全溶液蒸馏槽、板框进料泵、压滤机、萃取槽等数十台设备，整个冶炼车间的投资和建设周期都明显长于选矿段。
锆英石深加工的投资相对灵活，从几百万的碱熔小线到几千万的氯化法生产线都有，取决于最终产品定位。
选矿精矿品位对冶炼影响大吗？
非常大。钛铁矿精矿TiO₂每低一个百分点，钛渣品位就掉一个多点，售价差出去一截。独居石精矿REO每低五个百分点，碱消耗量和渣量都明显增加，运营成本直线上升。所以选矿段把精矿品位做高，冶炼段才好做。
交钥匙工程能覆盖冶炼段吗？
能，但比纯选矿的交钥匙工程复杂得多。选冶联合交钥匙工程包含选矿段和冶炼段两个部分，选矿段是物理分选，冶炼段是化学和高温处理。总包方需要同时具备选矿和冶金两种技术能力，合同里分别约定选矿精矿指标和冶炼产品指标，两段分别考核。建设周期通常二十到二十八个月，比纯选矿厂长得多。
海滨重砂矿选冶设备就三件事：选矿设备出精矿、钛铁矿走火法、独居石走湿法。选矿段做到什么品位，冶炼段就产出什么等级的产品。
有具体精矿品位和最终产品需求可以把资料发过来，二十四小时内给出选冶衔接方案和冶炼设备初步配置。选冶联合项目不是买设备，选矿和冶炼之间的衔接设计比单段设备选型更重要。
