Bagaimana untuk Mengasingkan Tantalum-Niobium-Bijih Timah?

Tantalum-niobium-bijih timah (Ta-Nb-Bijih Sn) biasanyabijih polimetal oksida(cth, pegmatit granit, mendapan placer) dengan kasiterit (SnO₂) dan mineral Ta-Nb (tantalite, niobite, coltan) sebagai fasa berharga. Kedua-duanya ialah mineral-ketumpatan tinggi (Ta-Nb: 7.0–8.3 g/cm³; kasiterit: 6.8–7.0 g/cm³) tetapi berbeza dalamkemagnetan(Ta-Nb=magnet lemah; kasiterit=bukan-magnet) dankekonduksian. Proses pengasingan piawai menggunakan apemisahan graviti → pemisahan magnet → (pilihan) pemisahan/pengapungan elektrikhelaian aliran gabungan, dioptimumkan untuk saiz zarah dan jenis bijih (lode vs. placer).

2. Proses Pemisahan Piawai (Bijih Lode/Placer)

Langkah 1: Penyediaan Bijih (Menghancurkan → Mengisar → Menyahlim)

Matlamat: Asingkan mineral berharga daripada gangue (kuarza, feldspar, mika) dan kawal saiz zarah untuk pengasingan yang cekap.

Menghancurkan: Penghancur rahang (kasar) → penghancur kon (sederhana) → kurangkan kepada<10 mm.

Mengisar: Kilang bebola/rod mill → kisar hingga-0.5 mm (bijih lode)atau-2 mm (bijih placer)(elakkan terlebih-mengisar untuk mengelakkan salutan lendir).

Menyahlim: Skrin hidrosiklon/desliming → keluarkan lendir (<0.037 mm) to reduce reagent consumption and improve separation efficiency.

Langkah 2: Pemisahan Graviti (Pra-Kepekatan)

Matlamat: Keluarkan 70–90% daripada gangue-ketumpatan rendah dan pulihkan-Ta-Nb/kasiterit kasar.Peralatan & Parameter Utama:

Mesin Jigging(zarah kasar, 0.5–5 mm): Daya pemprosesan tinggi, pulihkan Ta-Nb kasar dan kasiterit.

Spiral Concentrator/Meja Goncang(zarah halus, 0.074–0.5 mm): Pengasingan yang digilap untuk campuran pekat mineral berat (Ta-Nb + kasiterit).

Falcon Concentrator(zarah ultra-halus,<0.074 mm): Centrifugal gravity separation for low-grade ore (Ta₂O₅/Nb₂O₅ recovery up to 85%).Keluaran: Pekatan mineral berat campuran (Ta-Nb + kasiterit) dengan 80–90% gangue dikeluarkan.

Langkah 3: Pemisahan Magnet (Pemisahan Akhir Ta-Nb lwn. Kasiterit)

Matlamat: Eksploitasi perbezaan magnet untuk membahagikan pekat campuran kepada pekat Ta-Nb dan pekat kasiterit tulen.Peralatan & Parameter Utama:

Tiga-Pemisah Magnet Intensiti Tinggi-Cakera(12,000–18,000 Gauss):

Mineral Ta-Nb (magnet lemah) → produk magnetik (Ta-Nb pekat).

Kasiterit (bukan-magnet) → bukan-produk magnetik (pekat kasiterit).

Tiga-Roll High-Pemisah Magnet Intensiti: Untuk bijih-gred rendah atau gangue kompleks (cth, mineral galas-besi).Keluaran: Dua pekat berasingan: Pekat Ta-Nb (90%+ ketulenan) dan pekat kasiterit (90%+ ketulenan).

Langkah 4: Menggilap (Pilihan)

Matlamat: Tingkatkan gred pekat untuk-aplikasi bernilai tinggi (cth, elektronik, metalurgi).

Pemisahan Elektrik: Gunakan-pemisah elektrostatik tegangan tinggi untuk membuang sisa gangue (cth, mika, feldspar) berdasarkan perbezaan kekonduksian.

Pengapungan: Untuk lendir-bijih yang kaya, gunakan pengumpul asid lemak untuk mengasingkan sisa gangue daripada Ta-Nb/cassiterite.

Langkah 5: Dehidrasi & Peleburan (Pilihan)

Dehidrasi: Pemekat → tekan penapis → pekat kering.

Peleburan: Kurangkan pekat Ta-Nb kepada logam (pengurangan haba natrium) atau kasiterit kepada timah (peleburan).

3. Proses Variasi mengikut Jenis Bijih

A. Bijih Placer (Alluvial/Pasir Pantai)

Penyediaan ringkas:Mencuci → Saringan(tidak perlu menghancurkan/mengisar, kerana gangue sudah tercerai).

Aliran teras: Trommel scrubber (desliming) → jigging → goncang meja → pemisahan magnet.

Pemulihan tinggi (Ta-Nb + kasiterit: 85–95%) disebabkan oleh pemisahan semula jadi.

B. Bijih Lode (Pegmatit Granit)

Penyediaan kompleks:Menghancur → Mengisar → Menyahlim(penceraian penuh diperlukan).

Aliran teras: Pemisahan graviti (jig + meja goncang) → pemisahan magnet → pemisahan/pengapungan elektrik.

Pemulihan yang lebih rendah (60–80%) disebabkan oleh-penyebaran mineral berbutir halus.

C. Bijih Gred-Rendah (<0.5% Ta₂O₅/Nb₂O₅)

Tambahpenggilap hidrometalurgi: Pencairan asid (HF/H₂SO₄) → pengekstrakan pelarut (MIBK/TOA) → pemendakan → sebatian Ta/Nb ketulenan-tinggi.

Kritikal: Gunakan peralatan tahan kakisan-(bahan tahan HF-: PTFE, Hastelloy).

Parameter Operasi Kritikal

Kisar Kehalusan: -0.5 mm (lode) / -2 mm (placer) – terlalu halus menyebabkan lendir; terlalu kasar mengurangkan pemulihan.

Kekuatan Medan Magnet: 12,000–18,000 Gauss – terlalu rendah gagal memisahkan Ta-Nb; terlalu tinggi memasukkan kasiterit.

Ketumpatan Pulpa: 20–30% (pemisahan graviti) – terlalu tebal menyebabkan pemisahan yang lemah; terlalu nipis mengurangkan daya pengeluaran.

Kadar Aliran Air: 1–3 m³/j (meja goncang) – mengawal stratifikasi mineral di geladak.

6. Menyelesaikan masalah Isu Biasa

Pemulihan Rendah: Lebih-mengisar (salutan lendir) → laraskan kehalusan kisar; medan magnet rendah → meningkatkan Gauss.

Gred Rendah: Gangue berlebihan dalam pekat → tambah pengasingan/pengapungan elektrik; desliming miskin → menaik taraf peralatan desliming.

Pakai Peralatan: Gunakan-bahan tahan haus (getah-dek jig bergaris, media pengisar seramik) untuk bijih yang melelas.

Ringkasan

Thegraviti → pemisahan magnetproses gabungan ialah kaedah-yang paling cekap dan kos efektif untuk Ta-Nb-pemisahan bijih timah. Kepekatan pra-graviti menghilangkan gangue, manakala pemisahan magnetik memanfaatkan perbezaan magnet untuk membelah Ta-Nb dan kasiterit. Untuk bijih gred-tinggi atau-rendah, tambahkan pengasingan elektrik atau hidrometalurgi untuk penggilapan akhir.