一、钽铌矿概述
钽铌矿是指含有钽(Ta)和铌(Nb)元素的矿物或矿石,共有百余种,其中可作矿石开采的主要有钽铁矿、铌铁矿和烧绿石。钽和铌都属于高熔点(钽2996℃、铌2468℃)、高沸点(钽5427℃、铌5127℃)稀有金属,外观似钢,灰白色光泽,粉末呈深灰色,具有吸气、耐腐蚀、超导性、单极导电性和在高温下强度高等特性。
二、钽铌矿的价值
高科技领域应用:在电子工业中,利用钽金属可制造电解电容器,具有电容量大、漏电流小、稳定性好、可靠性高、耐压性能好、寿命长、体积小等突出特点。此外,钽还大量用于国防、航空、航天、电子计算机、高档次的民用电器及各类电子仪表的电子线路中。
战略意义:铌钽作为稀有金属材料,在国民经济和国防建设中具有不可替代的战略意义。它们不仅在多个高新技术领域发挥着关键作用,而且是衡量一个国家综合实力的重要标志。铌钽合金具有高温比强度高、冷热成形性能优良和焊接性能好等优点,可用于制造火箭、卫星、宇宙飞船、导弹等关键部件。
化工产业应用:铌钽在化工产业中作为催化剂的重要成分,用于柴油脱硫、燃料电池和有机化学催化反应等,促进了化工产业的升级和发展。
冶金工业应用:在冶金工业中,钽铌主要用作生产高强度合金钢、改善各种合金性能和制作超硬工具的添加剂。
三、钽铌矿的分布情况
全球分布:钽铌矿主要产自澳大利亚、巴西、加拿大等国家,这些国家的钽铌矿产量较高,同时也掌握着较大的市场份额。尼日利亚的钽铌矿资源也蕴藏丰富,主要集中分布在高原州、纳萨拉瓦州、卡杜纳州以及科吉州。
中国分布:
铌矿:已探明储量的矿区有99处,分布于内蒙古、湖北等16个省(区),以内蒙古最多,占全国铌储量的72%;湖北次之,占24%。
钽矿:分布于13个省(区)的92个矿区,总保有储量Ta₂O₅8.4万吨,居世界首位。从地区分布看,江西钽矿最丰富,内蒙古、广东次之,三省合计占全国钽储量72.5%。
四、钽铌矿分选设备
在钽铌矿选矿中,通过合理运用简单且高效的设备,可显著提升精矿品位,降低生产成本。以下推荐几类关键设备及其应用场景,助力实现品位提升目标:
跳汰机
适用于粗粒级钽铌矿(粒度>0.5mm)的预选,通过矿物密度差异实现高效分选。其结构简单、操作便捷,可快速丢弃大部分脉石矿物,获得低品位混合粗精矿,为后续精选提供基础。
优势:处理量大、能耗低,适合处理嵌布粒度较粗的矿石。
应用场景:钽铌矿与石英、长石等脉石矿物的初步分离。用于细粒级钽铌矿(粒度<0.5mm)的精选,通过床面往复运动和横向水流作用,实现矿物按密度分层。摇床对微细粒级钽铌矿的分选效果显著,可有效提升精矿品位。优势:分选精度高、操作灵活,适合处理嵌布粒度较细的矿石。
应用场景:钽铌矿与锡石、黑钨矿等共生矿物的精细分离。
针对钽铌矿中伴生的弱磁性矿物(如铁锰矿物),通过高强度磁场实现高效分离。该设备无需用水,适合缺水地区或干旱环境下的选矿作业。
优势:节水环保、分选效率高,可有效去除铁杂质,提升精矿品位。
应用场景:钽铌矿与铁锰矿物的分离,尤其适用于干旱地区的选矿厂。
利用矿物导电性差异,通过高压电场实现钽铌矿与非导电矿物的分离。该设备对微细粒级钽铌矿的分选效果显著,可进一步提升精矿品位。
优势:分选精度高、适合微细粒级矿物,可有效去除石英、长石等非导电脉石。
应用场景:钽铌矿与石英、长石等非导电矿物的精细分离。用于钽铌矿的粗选或扫选,通过矿物密度差异实现分选。其结构简单、维护方便,适合处理中细粒级矿石。
优势:处理量大、成本低,适合作为预选或扫选设备。
应用场景:钽铌矿与脉石矿物的初步分离。
分级机
通过水力或机械方式将矿石按粒度分级,为后续选矿设备提供合适粒度的物料。分级机可提高选矿效率,减少过磨或欠磨现象。
优势:提高选矿效率、减少能耗,适合与磨矿设备配合使用。
应用场景:磨矿后物料的分级,确保选矿设备入料粒度均匀。粗选阶段:采用跳汰机或螺旋溜槽进行预选,丢弃大部分脉石矿物,获得低品位混合粗精矿。
精选阶段:采用摇床或高压静电选矿机进行精细分离,提升精矿品位。
除杂阶段:采用干式强磁选机去除铁杂质,进一步提高精矿质量。通过合理选择和组合跳汰机、摇床、干式强磁选机、高压静电选矿机等简单设备,可实现钽铌矿的高效分选,显著提升精矿品位。这些设备具有操作简便、成本低廉、适应性强等优点,尤其适合中小型选矿厂或资源条件有限的矿山。在实际应用中,应根据矿石性质、选矿规模和工艺要求,灵活调整设备组合和操作参数,以达到最佳选矿效果。