砂锡矿是一种重要的锡矿资源,属于次生矿床,通常由原生锡矿床经过风化、剥蚀、搬运和沉积作用形成。
以下从定义、成因、特征、分布、开采与选矿等方面进行介绍:
一、定义与成因
沙锡矿是锡矿物(主要为锡石,化学式为SnO₂)与其他脉石矿物(如石英、长石、黏土等)混合形成的松散沉积物。
其特点是锡矿物颗粒较细,常以砂状或砾状形式存在。
沙锡矿的形成与地表地质作用密切相关,主要包括以下过程:
风化作用:原生锡矿床(如花岗岩型或伟晶岩型锡矿)中的锡矿物在风化过程中被分解,形成可搬运的锡石颗粒。
搬运与沉积:风化产物通过水流、重力等作用被搬运至河流、海滩、冲积平原等地,在适宜的沉积环境中富集形成矿床。
二、特征
有用矿物:以锡石为主,可能伴生黑钨矿、铌钽铁矿、独居石等。
脉石矿物:主要为石英、长石、云母、黏土等。
物理性质
粒度:锡石颗粒通常较细,多在0.1-2毫米之间,部分微细粒锡石需特殊工艺回收。
密度:锡石密度较高(6.8-7.1克/立方厘米),与脉石矿物密度差异明显,适合重选法分离。
化学性质
锡石化学性质稳定,耐风化,因此能在沉积过程中富集。
三、分布
沙锡矿在全球分布广泛,主要集中于以下地区:
东南亚:马来西亚、泰国、印度尼西亚等国是传统产锡区,砂锡矿资源丰富。
中国:云南个旧、广西南丹等地有重要砂锡矿床。
其他地区:澳大利亚、巴西、俄罗斯等国也有分布。
四、开采与选矿
开采方法
露天开采:适用于埋藏浅、厚度大的矿床,成本低、效率高。
水力开采:利用高压水枪冲刷矿体,适用于松散砂矿。
选矿工艺
重选法:利用密度差异,通过跳汰机、摇床、螺旋溜槽等设备分离锡石与脉石。
浮选法:针对细粒嵌布的锡石,采用浮选药剂提高回收率。
磁选与电选:用于去除伴生的磁性矿物(如磁铁矿)或导电性差异大的矿物。
技术难点
微细粒锡石回收:需采用离心选矿机、浮选等联合工艺。
矿泥干扰:含泥量高的矿石需预先脱泥,避免影响分选效果。
五、经济价值与应用
经济价值
沙锡矿是锡的重要来源之一,尤其在原生矿资源逐渐枯竭的背景下,砂锡矿的开发具有重要意义。
应用领域
冶金工业:锡是生产焊锡、青铜、轴承合金的重要原料。
化工领域:用于制造锡盐、稳定剂、催化剂等。
新兴产业:在锂电池、光伏材料等领域的应用逐渐扩大。
沙锡矿的具体分选流程需根据矿石特性(如粒度、单体解离度、伴生矿物等)优化,但通常包括以下核心环节:
六、具体分选流程
筛分与洗矿
原矿经滚筒筛筛分(筛孔孔径5-20mm),拦截大块砾石,避免磨损后续设备。
含泥量高的矿石需通过圆筒洗矿机或螺旋洗矿机脱泥,去除表面黏土及细泥,减少矿泥干扰。
重选粗选
筛分后的矿石进入跳汰机,利用周期性上下脉动水流使矿粒按密度分层,密度大的锡矿物下沉形成粗精矿。
粗粒级(>0.5mm)砂锡矿推荐使用锯齿波跳汰机(如AM-30型),回收率超85%。
重选精选
摇床精选:跳汰粗精矿进入摇床(如6-S摇床,冲程12-16mm,冲次280-320次/分钟),
在机械振动和水流联合作用下按密度和粒度进一步分选,精矿锡品位可达50%-65%,作业回收率90%-95%。
离心机精选:若粗精矿含较多微细粒锡石(0.02-0.2mm),可采用离心选矿机强化重力分选,回收率提升至70%-80%。
多段磨矿与再选(针对低解离度矿石)
单体解离度低的矿石需对跳汰粗精矿进行棒磨,打破连生体结构后再次跳汰,二段跳汰尾矿经摇床回收微细粒锡石,提高总回收率。
磁选与浮选(针对伴生矿物)
若伴生氧化铁矿物(如磁铁矿),可在重选前增设湿式强磁选机。
细粒嵌布的锡石(<19μm)需采用浮选法,使用苯乙烯膦酸等捕收剂配合六偏磷酸钠抑制脉石,提升回收率。
尾矿处理与综合回收
尾矿经旋流器浓缩后,采用摇床或离心机二次回收微细粒锡石。脱水环节使用浓密机与压滤机,确保精矿含水率低于8%。