褐钇铌矿和黑稀金矿选矿厂设计

    里松褐钇铌矿选矿厂     里松褐钇铌矿位于广西省贺县东北部。系一含褐钇铌矿花岗岩风化壳矿床和冲积砂矿床。风化壳矿床按风化程度，自上而下可分为坡积层，全风化层，半风化层和微分化层。矿点多，且分散，已开采的矿区有回面肚和上皇两处，其中回面肚是主要矿区。矿石中有工业价值的矿物主要是褐钇铌矿，共生金属矿物有独居石、锆石、钛铁矿。脉石矿物主要有石英、长石。有用矿物粒晶一般在0.45～0.08毫米。原矿含Nb₂O₅0.01%～0.013%、ZrO₂0.024％、ThO₂0.0086%、ΣER₂O₃0.075%。铌赋存在褐钇铌矿中的占38.96％，分散在黑云母中的占51.8％，石英中占7.58％，该矿是我国主要的铌钇资源之一。1958年建矿，1959年建厂，1960年投入生产，是我国第一座铌钇生产矿山。选矿工艺由粗选厂和精选厂两个部分组成。     粗选     回面肚粗选厂采用一段磨矿的跳汰－摇床流程（图1）。原矿（水枪开采）先经水冲筛和振动筛分级，筛下物料（－2毫米）送入第一段梯形跳汰机粗选，跳汰精矿用摇床精选。跳汰和摇床尾矿经过螺旋分级机分级，大于0.4毫米，然后合并送入第二段梯形跳汰机选别，跳汰精矿用摇床精选，摇床精矿给入弱磁场磁选机选出铁矿物，非磁性产品即为褐钇铌粗精矿，送精选厂进一步处理。 

图1  里松褐钇铌矿回面肚粗选厂流程     精选厂     采用磁选－重选－浮流重选组合流程（图2）。粗精矿先经过烘干，然后给入单盘磁选机选出铁屑。非磁性部份送入三盘磁选机，利用各种矿物磁性的差异，严格控制操作参数，将矿物分成：钛铁矿－褐钇铌矿组；褐钇铌矿－独居石组；独居石－褐钇铌矿组和锆英石组四物料。前三组物料，先经酸洗，然后采用摇床－磁选或磁选，选出的磁性物料用油酸、碳酸钠、硅酸钠浮出独居石，槽内产品即为褐钇铌精矿。后一组物料采用摇床－磁选－摇床分选出褐钇铌和锆石精矿。选矿总指标：褐钇铌精矿品位（Nb₂O₅）35.72％，精选回收率87.62％；独居石精矿品位（TR₂O₃＋ThO₂）65.23％；锆英石精矿品位（ZrO₂）60.48％，同时还回收了钛铁矿。 

图2  里松褐钇铌矿精选厂流程      洛曼铌矿选矿厂     洛曼（Lowman）选矿厂位于美国爱达荷州（Idaho）熊谷地区（Bear Valley）。矿石中主要铌矿物有黑稀金矿、铌铁矿。共生金属矿物有独居石、磁铁矿、钛铁矿等。粗选在采砂船上进行，采用跳汰和摇床分选。选出的重砂含黑稀金矿610克/米³，铌铁矿122克/米³，独居石310克/米³，还含有褐钇铌矿、磷钇矿、锆石等。其中磁铁矿、钛铁矿和石榴石占85％。送洛曼精选厂进一步处理。     精选厂规模150～200吨/日，采用磁选－电选－风力摇床－摇床重选的组合流程图3。根据重砂的矿物组成、密度和相对磁化系数依次递减（磁铁矿→钛铁矿→石榴石→铌铁矿→黑稀金矿→独居石→尖晶石→锆石），及相对导电率依次递增（硅酸盐→磷酸盐→碳酸盐→氧化矿→硫化矿）的差异，首先将重砂给入1.2×2.4米电振筛，筛上物料（＋1.6毫米）给入0.6×1.2米棒磨机，磨矿粒度－1.6毫米，与电振筛构成闭路。筛下物料（－1.6毫米）经0.6×4.6米道尔分级机分级，溢流废弃，底流（含75％固体）经强烈搅拌擦洗后给入磁选机选出磁铁矿。非磁性产品送给干燥机干燥后，给入克功凯特圆筒型磁选机，选出磁铁矿－钛铁矿。非磁性部分用感应辊式磁选机选出钛铁矿－石榴石。磁选尾矿（含铌铁矿、黑稀金矿、独居石等）预热至350℃给入“卡普科HT46型”电晕静电选矿机进行分选。导体部分（铌铁矿、黑稀金矿）用0.8米电振筛分为两级，分别送给带式磁选机选出残留的钛铁矿和石榴石。非磁性产品经风力摇床和湿式摇床选出铌铁矿－黑稀金精矿。经实贵证明，带式磁选机的分选效率比感应辊式磁选机可靠，但生产能力小，不适于粗选作业。非导体部分（独居石等）经两次磁选分离出石榴石、锆石－石英、独居石等产品。总精矿品位：Nb₂O₅20%～25%,Ta₂O₅2%～5%，U₃O₈6％～10％，ThO₂1%，TR₂O₃18%～22%,送圣路易厂化学处理，提取钽和铌，同时还回收了铀、钍和稀土元素的化合物。 

图3  洛曼选矿厂工艺流程