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鈮鉭鐵礦濃縮廠采用粗選加精選兩段式廠區(qū)架構(gòu)，粗選廠隨采場或靠近原礦布置完成大宗拋尾，精選廠在固定廠區(qū)完成多產(chǎn)品精細(xì)分離
粗選段核心工藝為重選磁選重選組合，利用鈮鉭礦物密度大、性脆易碎的特性，通過重選快速回收單體礦物、磁選富集細(xì)粒級
粗選段可拋除百分之九十以上尾礦，使Nb?O?品位從百分之零點零三左右提升至百分之七到八，回收率約百分之四十五，為精選段提供高品位入料
精選段采用重選磁選電選浮游重選聯(lián)合流程，鈮鐵礦精礦含(NbTa)?O?可達(dá)百分之五十七到六十，同時綜合回收錫石、鋯石、獨居石等多種產(chǎn)品
全套設(shè)備涵蓋圓筒篩、跳汰機(jī)、螺旋溜槽、搖床、濃縮機(jī)、立環(huán)濕式強(qiáng)磁選機(jī)、分級箱、雙盤或三盤干式強(qiáng)磁選機(jī)、電選機(jī)等

鈮鉭鐵礦選礦有個繞不開的矛盾：原礦品位極低，多數(shù)原生礦Nb?O?品位僅百分之零點零二到零點零三，砂礦稍高但也不過千分級。如果所有物料都拉到固定廠房處理，單運輸成本就能吃掉全部利潤。濃縮廠的濃縮二字，指的不是礦物本身，而是通過兩段式廠區(qū)架構(gòu)，把物料濃縮后再轉(zhuǎn)運。粗選廠跟著礦走，把百分之九十以上的尾礦就地拋掉。精選廠在固定位置，把混合精礦拆分成單一產(chǎn)品。

廣東泰美鉭鈮礦和坂潭砂錫鉭鈮礦的工業(yè)實踐，提供了鈮鉭鐵礦濃縮廠從設(shè)計到設(shè)備配置的完整參照。

濃縮廠的廠區(qū)架構(gòu)：兩段式設(shè)計

鈮鉭鐵礦濃縮廠在物理空間上分為粗選廠和精選廠兩部分，而非集中在一處。

粗選廠布置在原礦采場附近。原礦經(jīng)水槍開采或機(jī)械采掘后直接進(jìn)入粗選系統(tǒng)，完成篩分、分級、重選和磁選預(yù)富集。粗選廠的任務(wù)很簡單，用最低成本把大量脈石甩掉，產(chǎn)出品位百分之七到八的粗精礦，供精選廠進(jìn)一步處理。粗選廠自身不追求高品位，追求的是高拋尾率和高回收率。

精選廠是固定設(shè)施，接收粗選廠產(chǎn)出的粗精礦，利用磁選、電選、重選、浮游重選等多種方法，將粗精礦拆分成鈮鐵礦精礦、錫石精礦、鋯石精礦、獨居石精礦等多種產(chǎn)品。精選廠的投資和占地遠(yuǎn)大于粗選廠，但處理的物料量只有原礦的十分之一不到。

這種兩段式設(shè)計的價值在于：粗選廠解決了運輸成本問題，精選廠解決了產(chǎn)品分離精度問題。缺了任何一段，要么運輸成本過高，要么分選精度不足。

粗選段工藝流程與設(shè)備配置

鈮鉭礦石性脆易碎，磨礦過程中極易過粉碎，這是粗選段設(shè)計必須面對的核心矛盾。過粉碎的細(xì)粒鈮鉭礦物無法在后續(xù)重選設(shè)備中有效回收。

泰美鉭鈮礦的粗選流程是重選磁選重選組合，代表了鈮鉭原生礦粗選的經(jīng)典路線。原礦經(jīng)水槍開采后，先經(jīng)過篩分：大于零點五毫米的粒級不含礦直接拋棄。零點五到零點三毫米的物料進(jìn)入搖床選別。小于零點三毫米的物料經(jīng)直徑十二米濃縮機(jī)濃縮，濃縮機(jī)溢流中零點零七五毫米以下部分含礦量低直接廢棄，沉砂零點三到零點零七四毫米送入直徑一點五米立環(huán)濕式強(qiáng)磁選機(jī)。

立環(huán)濕式強(qiáng)磁選機(jī)是這個流程中的關(guān)鍵設(shè)備。它通過一次粗選、一次掃選，將弱磁性的鈮鐵礦從非磁性脈石中吸附出來。磁性部分再經(jīng)搖床精選，最終獲得Nb?O?品位百分之七到八、回收率百分之四十四點七五的鈮鐵礦粗精礦。

對于砂礦類型的鈮鉭礦，粗選設(shè)備配置有所不同。坂潭砂錫鉭鈮礦的粗選流程采用跳汰組合尖縮溜槽搖床組合：原礦經(jīng)六毫米圓筒篩篩分，大于六毫米部分直接拋棄。篩下物料經(jīng)水力分級后，六到零點二五毫米粒級進(jìn)入跳汰機(jī)粗選和精選。零點二五毫米以下粒級經(jīng)直徑五百毫米旋流器分級后，底流用組合尖縮溜槽選別。礦泥部分用直徑一百二十五毫米旋流器脫除零點零五一毫米細(xì)泥后，各級分別用搖床選別。

粗選段的關(guān)鍵設(shè)備清單如下：圓筒篩用于預(yù)篩分拋除粗粒廢石。水力分級機(jī)或旋流器組用于分級入選。跳汰機(jī)用于粗粒級粗選，處理量十到五十噸每小時。螺旋溜槽用于細(xì)粒級粗選，單臺處理量二到五噸每小時。搖床用于精選段，將粗精礦品位進(jìn)一步提升。直徑十二米濃縮機(jī)用于細(xì)粒級物料的脫水和分級。直徑一點五米立環(huán)濕式強(qiáng)磁選機(jī)用于細(xì)粒級鈮鐵礦的磁選富集。

精選段工藝流程與設(shè)備配置

粗選廠產(chǎn)出的粗精礦品位只有百分之七到八，遠(yuǎn)未達(dá)到商品精礦的標(biāo)準(zhǔn)。精選廠的任務(wù)是把粗精礦中的鈮鐵礦、錫石、鋯石、獨居石逐一分離成單一產(chǎn)品。

泰美鉭鈮礦的精選流程采用重選磁選電選浮游重選組合。鈮鐵礦粗精礦先經(jīng)篩分去除大于四毫米的雜質(zhì)，小于四毫米的物料經(jīng)水力分級箱分級后，各級分別用搖床選出高錫鈮精礦、鈮精礦、次精礦三種產(chǎn)品。各種產(chǎn)品經(jīng)篩分成正零點九毫米和負(fù)零點九毫米兩個粒級，用雙盤或三盤干式強(qiáng)磁選機(jī)選出鈮鐵礦產(chǎn)品精礦。磁選中礦用浮游重選選出獨居石，非磁性物料用搖床選別，搖床中礦用電選選出鋯石。

這套流程的最終指標(biāo)：鈮鐵礦精礦含Nb?O?百分之六十，回收率百分之九十五對粗精礦。同時回收了部分鋯石和獨居石產(chǎn)品。

坂潭砂錫鉭鈮礦的精選流程更為復(fù)雜，因為原礦中同時含有錫石、鈮鐵礦、鈦鈮鐵礦、獨居石、磷釔礦等多種可回收礦物。粗精礦先經(jīng)三毫米振動篩分級，篩上部分拋棄，篩下部分進(jìn)入分級斗。分級斗沉砂采用跳汰機(jī)搖床選別，溢流經(jīng)水力分級后用搖床選別。跳汰和搖床精礦利用礦物密度、磁化系數(shù)和導(dǎo)電率的差異，首先用磁選機(jī)選出磁鐵礦，非磁性部分經(jīng)篩分成正零點二五毫米、零點二五到零點一八毫米、負(fù)零點一八毫米三級，分別進(jìn)入電選機(jī)。導(dǎo)體物料進(jìn)入磁選機(jī)，用不同磁場強(qiáng)度選出鈦鐵礦、鈮鐵礦和鈦鈮鉭礦三種產(chǎn)品。非導(dǎo)體物料經(jīng)分級用搖床選別，搖床精礦和中礦分別進(jìn)入磁選機(jī)，磁性物料經(jīng)浮游重選磁選電選，分選出獨居石、磷釔礦和鋯石三種產(chǎn)品。

最終指標(biāo)：鈮鐵礦精礦含(NbTa)?O?百分之五十七，同時回收了錫精礦含Sn百分之七十一點二三、鈦鐵礦、獨居石、磷釔礦和鋯石五種產(chǎn)品。

精選段的關(guān)鍵設(shè)備清單如下：水力分級箱用于窄粒級分級，分級精度直接影響后續(xù)磁選和電選效果。雙盤或三盤干式強(qiáng)磁選機(jī)用于鈮鐵礦與石榴石、電氣石等磁性脈石的分離，磁場強(qiáng)度需根據(jù)不同礦物的比磁化系數(shù)差異調(diào)整。電選機(jī)用于鈮鐵礦與鋯石、獨居石等礦物的分離，大于零點二毫米粒級用二十到三十五千伏低電壓、八十到一百毫米大極距，零點二到正零點零八毫米粒級用三十五到四十五千伏高電壓、五十到八十毫米小極距。搖床用于重選段精細(xì)分帶。浮游重選設(shè)備用于獨居石的回收。

鈮鉭礦物的特殊選別工藝

鈮鉭礦物有幾個特殊的分離難題，需要在濃縮廠設(shè)計中單獨考慮。

鈮鐵礦與石榴石、電氣石的分離：石榴石和電氣石的磁性隨鐵含量變化而大幅變化。石榴石Fe?O?含量從百分之七增到二十五時，比磁化系數(shù)增加十一倍。電氣石Fe?O?含量從百分之零點三增到十三點八時，比磁化系數(shù)增加三十倍。為提高磁選選擇性，通常先用稀酸固液比一比五短時間處理五到十五分鐘，清除礦物表面鐵質(zhì)，再在不同強(qiáng)度磁場中分離。

鈮鐵礦與獨居石的分離：粗粒級采用電選。細(xì)粒級零點零七五毫米以下用油酸或米糠油作捕收劑、碳酸鈉作調(diào)整劑、硅酸鈉和硫化鈉比例三比一作抑制劑，在pH9條件下浮出獨居石，使鈮鐵礦與獨居石分離。

細(xì)晶石與錫石的分離：粗粒級采用靜電選十六千伏。細(xì)粒級用百分之二氫氟酸處理十五分鐘后，用烷基硫酸鈉作捕收劑、氟硅酸鈉作抑制劑，在pH2到2.3條件下浮出錫石。

鈮鐵礦與鋯英石的分離：可選用磁選或浮選。浮選用油酸鈉作捕收劑，氯化鉛加水玻璃或氯化鉛加草酸作調(diào)整劑。

整線設(shè)備清單匯總

綜合粗選段和精選段，鈮鉭鐵礦濃縮廠的整線設(shè)備清單如下：

原礦預(yù)處理設(shè)備：圓筒篩，六毫米或零點五毫米篩孔，用于預(yù)篩分拋除粗粒廢石。水力分級機(jī)或旋流器組，直徑五百毫米、直徑一百二十五毫米，用于分級入選

粗選段粗粒級設(shè)備：跳汰機(jī)，廣東甲型、丙型，處理粗粒級鈮鉭礦物粗選和精選。搖床，用于粗精礦精選

粗選段細(xì)粒級設(shè)備：螺旋溜槽，用于細(xì)粒級粗選。直徑十二米濃縮機(jī)，用于細(xì)粒級脫水分級。直徑一點五米立環(huán)濕式強(qiáng)磁選機(jī)，用于細(xì)粒級鈮鐵礦磁選富集

精選段磁選設(shè)備：雙盤或三盤干式強(qiáng)磁選機(jī)，用于鈮鐵礦與石榴石、電氣石分離。磁選機(jī)弱磁中磁強(qiáng)磁，用于磁鐵礦、鈦鐵礦、鈮鐵礦逐級分離

精選段電選設(shè)備：電選機(jī)復(fù)合電場，用于鈮鐵礦與鋯石、獨居石分離，電壓二十到四十五千伏可調(diào)

精選段重選浮選設(shè)備：搖床，用于精細(xì)分帶。浮游重選設(shè)備，用于獨居石回收

輔助設(shè)備：三毫米振動篩，用于精選前分級。回轉(zhuǎn)烘干機(jī)，用于干式磁選和電選前物料干燥

三個最常見的問題

鈮鉭鐵礦濃縮廠為什么必須分粗選和精選兩段？

因為原礦品位極低。泰美鉭鈮礦原礦含Nb?O?僅百分之零點零二九，如果全部拉到精選廠處理，設(shè)備投資和運輸成本都不可承受。粗選廠就近布置在原礦采場，用重選和磁選快速拋除百分之九十以上的尾礦，只把品位百分之七到八的粗精礦運往精選廠，運輸成本降低百分之九十以上。

粗選段選擇重選磁選重選的依據(jù)是什么？

鈮鉭礦物密度大，鉭鐵礦五點二到七點九克每立方厘米，適合重選快速回收。性脆易碎，磨礦過程中容易過粉碎，重選在磨礦回路中提前回收單體礦物可避免過粉碎損失。細(xì)粒級鈮鉭礦物零點三到零點零七四毫米具有弱磁性，可用濕式強(qiáng)磁選富集后再用搖床精選。三種方法各管一段粒級，形成互補(bǔ)。

精選段如何解決鈮鐵礦與石榴石等脈石磁性重疊的問題？

石榴石的磁性隨鐵含量變化而變化，與鈮鐵礦的磁性區(qū)間可能重疊。先用稀酸短時間處理礦物表面，清除鐵質(zhì)污染，再通過多段不同磁場強(qiáng)度的干式強(qiáng)磁選逐級分離。大于零點二毫米粒級用低電壓二十到三十五千伏電選輔助，細(xì)粒級用浮選或浮游重選補(bǔ)充。

記住：鈮鉭鐵礦濃縮廠的邏輯是兩段接力、多法聯(lián)用。粗選廠解決的是富集問題，把有用的從沒用的里面挑出來。精選廠解決的是分離問題，把有用的彼此分開。重選、磁選、電選、浮選四種方法不是簡單堆砌，而是根據(jù)礦物在不同粒級、不同作業(yè)段的主次矛盾依次上場。

關(guān)于本文：文中數(shù)據(jù)來源于公開文獻(xiàn)與行業(yè)實踐，具體設(shè)備選型、工藝參數(shù)和精礦指標(biāo)需以實際礦石性質(zhì)和試驗結(jié)果為準(zhǔn)。