钽坯料在真空电弧炉中熔炼成延性良好的致密金属锭或结构特殊的异形构件的过程。这是金属钽精炼的成熟工业方法，具有成形和提纯两种作用。 原理 有自耗电极法和非自耗电极法两种。自耗电极法是工业上采用的主要方法，其阴极坯料为真空烧结法制取的钽条，钽条在电弧高温作用下逐步熔化，滴落到水冷铜坩埚中凝固结晶成形。非自耗电极法的阴极一般采用钨钍或石墨，阴极只起维持电弧作用，本身不消耗，钽坯料在电弧加热的高温熔池中熔化，然后冷却结晶成形。非自耗电极法仅用于熔炼实验室的小型钽坯料。无论是自耗电极法或非自耗电极法，钽坯料在熔化过程中因气体和易挥发杂质的逸出，或不稳定化合物的分解，被真空泵抽走而得到提纯。 自耗电极法也可在惰性气氛中借助惰性气体的压力熔铸含有易蒸发组分的各种合金锭料。熔池可通过外加磁场搅拌使钽和钽合金组分均匀。熔炼钽坯料金属不被污染，并可制取多种形状的铸件，尤其适合于制取大型钽锭和净返形的各种坯料如管坯、异形零件等。目前自耗电极真空电弧熔炼法主要用于二次熔铸金属锭，制取大型圆锭、扁锭或异形铸件。 自耗电极真空电弧熔炼炉 基本结构如图，主要由炉壳、电极柱、附于炉壳底部的水冷铜坩埚、带有支架和传动升降装置的电极以及真空系统所组成。熔炼炉结构材料为钢、不锈钢和水冷铜坩埚。自耗电极真空电弧熔炼炉的电极升降装置为手动或自动控制。  工艺过程 先将钽条接到阴极夹头上后，往水冷铜坩埚底部放置少量起弧用的钽材料，并抽真空到规定的13．3～133mPa真空度。接通电源起弧，下降电极直到与底部钽材料接触，然后逐步提起电极，产生电弧。起弧后，通过调整电源功率和电弧长度使钽条阴极熔化。钽条阴极熔化行将结束时，逐渐减少电源功率，最后停止熔化，保持真空降温。为使炉况顺行和制得优质钽锭，必须选择适宜的电弧长度、电流强度和电压。电弧过长会产生附带电弧，附带电弧射向水冷铜坩埚壁，可将水冷铜坩埚烧穿。所产生的附带电弧还会使熔炼炉的热效率下降。电弧过短则容易引起电极与熔体间的短路，产生炉瘤，并导致钽锭成分不均匀。可用灵敏的电极升降装置来控制电弧长度。电流强度对电弧稳定性影响很大。电流强度增大，电弧稳定性增加，但熔池温度随之提高，金属蒸发量增大，离子化蒸气浓度增大，达到峰值时发生放电，反过来破坏电弧的稳定性。适宜的电流的计算式为： I=W/V 式中W为熔炼炉功率，V为电压。熔炼炉功率可根据钽坯料的熔点和直径从有关表中查到，熔炼炉的电源电压通常采用30～40V。 金属的提纯效果主要取决于熔炼室的真空度、熔炼速度和金属保持熔融状态的时间。因为熔炼过程中的各种杂质是通过蒸发、分解形成低价化合物而除去的。为此保持适宜的炉内真空度、较低的电极熔化速度和较长的金属熔炼时间，能得到更好的提纯效果。自耗电极真空熔炼法的提纯效果不如钽电子束熔炼法，但优于固相精炼法。其提纯效果举例于表。发展趋势 由于自耗电极真空电弧熔炼法的熔炼速度快、真空度较低，因此，所产钽锭纯度相对较低。另外，由于冷却条件不同和温度梯度不均匀，导致所产钽锭结构不一，在加工中易产生缺陷，加工前需进行变性处理以获得均匀的细晶粒结构。目前纯钽主要用于无线电电子工业和化学工业，对钽的纯度要求高，为此在生产上第一次熔炼采用电子束熔炼提纯，再用电弧熔炼获得大直径的钽锭。

稀有金属钽和铌在元素周期表中归于本家元素，因为它们的物理和化学性质很类似，并且又一起生长在同一个矿体内，因而被人们称为金属中的"孪生兄弟"。      钽和铌是英国化学家查尔斯•哈切特与瑞典化学家艾克贝格在1801年和1802年先后发现的。钽铌铁矿是钽和铌的首要矿石，在钨矿和某些稀土矿中也有少数的钽和铌存在。钽却呈银白色，铌的外表很象钢。钽和铌都是高熔点金属，它们的熔点分别为2996℃和2468℃。钽和铌的化学性质极端安稳，不只不怕硝酸、，也不怕。钽赋有延展性，能够拉成比头发丝还要细的钽丝，或许碾成比纸还要薄的钽箔。钽和铌都具有抗压、耐磨损的特性，也都是杰出的超导材料。      因为钽和铌具有上述种种优异的功用，因而被广泛用于各个范畴。        钽的表面能构成细密安稳、介电强度高的无定形氧化膜，易于精确方便地操控电容器的阳极氧化工艺，一起钽粉烧结块能够在很小的体积内取得很大的表面积，因而钽电容器体积小、容量大、漏电流低、运用寿命长、归纳功用优异，是最优异的电容器，不只在惯例条件下比陶瓷、铝、薄膜等其它电容器体积小、容量高、功用安稳，并且能在许多为其它电容器所不能担任的严峻条件下正常作业。因为钽电容用具有其它许多电容器不行比较的优异特性，在微电子科学和表面贴装技术范畴，简直无可等效替代的其它电容器与之竞赛，因而60~65％的钽以电容器级钽粉和钽丝的方式用于制造钽电容器。钽电容器已日益广泛应用于通讯（程控机、交换机、手机、传呼机、传真机、无绳电话）、计算机、轿车、家用和工作用电器、仪器仪表、航天航空、国防军工等范畴.因为铌与钽是同属一族的伴生金属，功用上有许多类似之处，用于制造电容器功用仅次于钽，其相对于铝电容器，具有比容高、等效串联电阻低、易于片式化等长处，经开展有或许替代铝电容器的10％左右；铌与钽比较，制造电容器的首要缺陷是漏电流大（一般是钽的5~10倍）、击穿电压低（＜10V）、作业温度低（＜105℃），不适合制造牢靠性要求高和额外电压      高的电容器，但在低电压（＜10V）、大容量（＞100μF）的规模，铌电容器有或许部分替代该层次的钽电容器。铌电容器的开发利用，对钽铌职业来说是一件大好事，能够取得新的开展机会。      近十年来，我国钽铌冶炼与加工也取得了突破性的开展。各钽铌冶炼厂（院），加强了科研作业，进行了技术改造，不断完善工艺和配备，调整了产品结构，开发新产品，使产品质量大大进步。宁夏东方有色金属集团公司从1990年开端先后进行了钽粉、钽丝出产技术改造，引进了国外要害配备，使钽粉及钽丝的出产技术大大进步了一步，钽粉比容达到了12000~30000~50000~70000μFV／g，研发水平达150000μFV／g。钽丝出产达到了直径Φ0.3~0.17mm，研讨水平已达到Φ0.10mm，我国的钽粉、钽丝质量水平已达到了国际水平。      在冶金工业中，铌首要用于制造耐高温的合金钢和进步钢的强度。在冶炼碳素钢时，只需增加万分之几的铌，便能够使钢的强度进步三分之一以L。用铌和钽与钨、铝、镍、钴、钒等一系列金属组成的超级合金，是超音速喷气式飞机、火箭和等的杰出结构材料。      在机械工业中，用碳化铌、碳化钽等硬质合金制造的刀具，能饱尝近3000℃的高温，其硬度能够与世界上最坚固的物质---金刚石相媲美。      在医学上，钽是抱负的生物适应性材料。它与人体的骨骼、肌肉组织以及液体直接触摸时，能够与生物细胞相适应，具有极好的亲和性，简直不对人体发生影响和副作用。钽不只可用于制造医治骨折用的接骨板、螺钉、夹杆等，并且能够直接用钽板、钽片修补骨头和用钽条来替代因外伤而折断的骨头。钽丝和钽箔能够缝合神经、肌健以及1.5毫米以上的血管，极细的钽丝能够替代肌腱乃至神经纤维。用钽丝织成的钽纱、钽网能够用来修补肌肉组织。

稀有金属钽和铌在元素周期表中属于同族元素，由于它们的物理和化学性质很相似，而且又共同生长在同一个矿体内，因而被人们称为金属中的“孪生兄弟”。钽和铌是英国化学家查尔斯•哈切特与瑞典化学家艾克贝格在1801年和1802年先后发现的。钽铌铁矿是钽和铌的主要矿石，在钨矿和某些稀土矿中也有少量的钽和铌存在。钽却呈银白色，铌的外表很象钢。钽和铌都是高熔点金属，它们的熔点分别为2996℃和2468℃。钽和铌的化学性质极其稳定，不怕硝酸。钽富有延展性，可以拉成比头发丝还要细的钽丝，或者碾成比纸还要薄的钽箔。钽和铌都具有抗压、耐磨损的特性，也都是卓越的超导材料。由于钽和铌具有上述种种优异的性能，因而被广泛用于各个领域。钽的表面能形成致密稳定、介电强度高的无定形氧化膜，易于准确方便地控制电容器的阳极氧化工艺，同时钽粉烧结块可以在很小的体积内获得很大的表面积，因此钽电容器体积小、容量大、漏电流低、使用寿命长、综合性能优异，是最优秀的电容器，不仅在常规条件下比陶瓷、铝、薄膜等其它电容器体积小、容量高、功能稳定，而且能在许多为其它电容器所不能胜任的严峻条件下正常工作。由于钽电容器具有其它诸多电容器不可比拟的优异特性，在微电子科学和表面贴装技术领域，几乎无可等效替代的其它电容器与之竞争，因此60～65％的钽以电容器级钽粉和钽丝的形式用于制作钽电容器。钽电容器已日益广泛应用于通讯（程控机、交换机、手机、传呼机、传真机、无绳电话）、计算机、汽车、家用和办公用电器、仪器仪表、航天航空、国防军工等领域.由于铌与钽是同属一族的伴生金属，性能上有许多相似之处，用于制作电容器性能仅次于钽，其相对于铝电容器，具有比容高、等效串联电阻低、易于片式化等优点，经发展有可能替代铝电容器的10％左右；铌与钽相比，制作电容器的主要缺点是漏电流大（一般是钽的5～10倍）、击穿电压低（＜10V）、工作温度低（＜105℃），不适合制作可靠性要求高和额定电压 高的电容器，但在低电压（＜10V）、大容量（＞100μF）的范围，铌电容器有可能部分替代该档次的钽电容器。铌电容器的开发利用，对钽铌行业来说是一件大好事，可以获得新的发展机遇。近十年来，我国钽铌冶炼与加工也取得了突破性的发展。各钽铌冶炼厂（院），加强了科研工作，进行了技术改造，不断完善工艺和装备，调整了产品结构，开发新产品，使产品质量大大提高。宁夏东方有色金属集团公司从1990年开始先后进行了钽粉、钽丝生产技术改造，引进了国外关键装备，使钽粉及钽丝的生产技术大大提高了一步，钽粉比容达到了12000～30000～50000～70000μFV／g，研制水平达150000μFV／g。钽丝生产达到了直径Φ0.3～0.17mm，研究水平已达到Φ0.10mm，我国的钽粉、钽丝质量水平已达到了国际水平。在冶金工业中，铌主要用于制造耐高温的合金钢和提高钢的强度。在冶炼碳素钢时，只需添加万分之几的铌，便可以使钢的强度提高三分之一以L。用铌和钽与钨、铝、镍、钴、钒等一系列金属合成的超级合金，是超音速喷气式飞机、火箭等的良好结构材料。在机械工业中，用碳化铌、碳化钽等硬质合金制造的刀具，能经受近3000℃的高温，其硬度可以与世界上最坚硬的物质———金刚石相媲美。在医学上，钽是理想的生物适应性材料。它与人体的骨骼、肌肉组织以及液体直接接触时，能够与生物细胞相适应，具有极好的亲和性，几乎不对人体产生刺激和副作用。钽不仅可用于制作治疗骨折用的接骨板、螺钉、夹杆等，而且可以直接用钽板、钽片修补骨头和用钽条来代替因外伤而折断的骨头。钽丝和钽箔可以缝合神经、肌健以及1.5毫米以上的血管，极细的钽丝可以代替肌腱甚至神经纤维。用钽丝织成的钽纱、钽网可以用来修补肌肉组织。

一、钽、铌及其运用       （一）钽和铌       钽，稀有金属，在元素周期表中坐落第6周期第5类副族，元素符号Ta，原子序数73，原子量180.95电子结构为2，8，18，32，11，2在化学反应中简单失掉最外层2个电子和次外层3个电子，次外层剩余8个电子而成为一种比较稳定的电子层结构，故一般显正5价。钽金属密度16600kg/m3，熔点3000℃。       铌，稀有金属，在元素周期表中坐落第5周期第5类副族，元素符号23，原子序数41，原子量92.91电子结构为!，2，8，18，11，2在化学反应中也简单失掉最外层2个电子和次外层3个电子，次外层剩余8个电子而成为一种比较稳定的电子层结构，故一般也显＋5价。铌金属密度8600kg/m3，熔点2415℃。钽、铌本家，电子结构类似，物理化学性质挨近，在天然界中总是共生。       （二）钽、铌的用处       钽的首要用处是作电容器。钽电容用具有容量高、体积小、稳定性强、寿命长等长处，在电子工业、航空工业中得到广泛的运用，特别是很多地用于雷达、、超音速飞机、电子核算机和移动电话的电子线路中。       除此以外，由于钽具有杰出的导热性，化学工业中常用钽作加热器、热交换器、浓缩器、冷凝器或反应器中的各种槽、塔、管道、阀门等。又由于钽耐腐蚀，对人体无影响，医疗方面可用钽板、钽片修补骨头，用钽条接骨，用钽丝缝血管和神经。将微量钽粉喷入某些肿瘤病灶处，还能够用来进行x射线查看，以调查病况的改变。       铌由于熔点高而密度比钽小一倍，在世界飞行和航空工业顶用处更广泛，如用作火箭推进器的姿势操控发动机部件，用作飞机燃气涡轮的叶片、燃烧室和火焰稳定器等。在碳钢、不锈钢及合金钢顶用铌作添加剂，可大大进步钢的强度和耐腐蚀性。       钽和铌的碳化物还用作超硬的切削东西，不只耐热抗震，而且摩擦系数小。       （二）钽铌矿       在成矿地质效果中，钽、铌呈浸染状产出，大多赋存于花岗岩或伟晶花岗岩中。有的相关于围岩而言富集成钽铌矿脉，有的则不均匀地涣散于整个矿体中。首要钽铌矿藏是钽铁矿和铌铁矿。此外还有含钽锡石，细晶石，钽铌锰矿，黄钇钽矿等。钽铌矿性脆易碎，嵌布粒度一般比较细。钽铌矿矿石中的钽铌金属氧化物含量即原矿档次凹凸不等，高者如巴西阿拉克萨（Aaxa） 铌选矿厂，原矿档次为2.5%～3.0%，加拿大伯尼克湖（Bemic Lake）钽选矿厂，原矿档次为0.13%；低者如广东派潭(矿砂) 选矿厂，原矿档次仅有0.0083%，大大都钽铌矿的原矿档次在万分之几，如福建南平矿为0.06%，江西宜春矿为0.027。新疆可可托海矿为0.025%，广西栗木矿为0.02%，大都钽铌选矿厂的选矿收回率介于40%到65%之间。       二 、钽铌选矿理论与实践       （一）选矿办法        1、断定选矿办法的准则和根据       断定选矿办法的准则，一是选用该选矿办法时矿石的可选性，二是选用该选矿办法的经济性。换言之，准则上有必要选用可选性好而又能取得最大经济效益的选矿办法。选矿办法多种多样，其间最常用的三大首要选矿办法是重力选矿、浮游选矿和电磁选矿。由于重选一般比较简单，本钱往往低于其他选矿办法，所以在断定选矿办法时，只需矿石的重选可选性好，总是首要考虑重选计划。当矿石的重选可选性差，即选用重选很难取得抱负的选别目标时，才会不得已而求其次，考虑选用其他选矿办法。       断定选矿办法的根据首要是原矿性质，其间包含矿石中各种矿藏的密度，硬度，有用矿藏的嵌布粒度和赋存状况，各种矿藏的表面物理化学性质和电磁性，矿藏组成的杂乱程度等。同类型矿山的选矿实践经验，业界同行对钽铌选矿的研究成果，无疑也可资学习。        2、选矿办法的断定       一般根据公式e=（δ2－△）/（δ1－△） 的核算值，按下表断定矿石的重选难易程度。   表1  按比重分选矿藏的难易度      钽铌矿藏的密度一般在5500kg/m3 以上，而脉石矿藏的密度一般为2700kg/m3，按比重分选矿藏的难易度e值大于2.5，因而很简单用重选办法分选钽铌矿。重选法是断定钽铌选矿办法的首选办法。       关于用重力选矿办法难于有用选别收回的钽铌矿，如矿藏组成特别杂乱的钽铌矿，嵌布粒度特别细的钽铌矿，钽铌矿细泥，可考虑在重力选矿办法的基础上，恰当运用浮选、电磁选和水冶办法加以弥补。       （二）选矿流程        1、破碎       前期的破碎流程规划，往往根据原矿最大块度和较粗的终究碎矿产品粒度来断定所需的破碎段数，根据选矿厂的规划来对破碎设备进行选型。后来选矿作业者发现磨矿费用比碎矿费用高得多，而下降终究碎矿产品粒度有利于改善磨矿效果和下降碎磨总本钱，因而在规划破碎流程时开端把碎矿和磨矿联系起来作为一个全体加以考虑，根据最适合的磨矿机给矿粒度来断定适宜的终究碎矿产品粒度，从而使破碎流程规划朝着缩小终究碎矿产品粒度的方向开展，习惯上叫做“多碎少磨”。在这方面，前苏联的选矿作业者做了很多作业，其效果见下表。      宜春钽铌矿选矿厂规划选用三段开路破碎硫程，一段选用φ900×1200颚式破碎机，二段选用φ1750标准圆锥破碎机，三段选用φ2200短头圆锥破碎机，终究碎矿产品粒度－25mm达95％以上。由于钽铌矿藏嵌布粒度细而又性脆易碎，所以多碎少磨特别重要。假如依照前苏联选矿作业者的研究效果来判别，宜春钽铌矿选矿厂作为一个中等规划的选矿厂（1500t/d），适宜的终究碎矿产品粒度应小于10mm。不管这个定论是否彻底正确，宜春钽铌矿选矿厂现有的终究碎矿产品粒度过粗则毫无疑问。成果一段磨矿的磨矿比高达50，不只使碎磨总本钱过高，而且导致磨矿效果差，磨矿产物粒度既粗而又显现泥化。        2、磨矿       磨矿流程有必要满意下述条件：       （1）选矿厂出产能力的需求。       （2）将矿石磨至规则细度的需求。当有用矿藏的嵌布粒度较粗时，一次磨矿就能将矿石磨至规则的细度，使有用矿藏底子解离彻底，这时规划宜选用一段磨矿流程。当有用矿藏的嵌布粒度较细时，一次磨矿难于将矿石磨至所需求的细度，就有必要规划两段或多段磨矿流程。       （3）阶段磨矿、阶段分级选其他需求。假如有用矿藏的嵌布粒度规模较宽，即便一次磨矿能抵达所需求的细度，使有用矿藏底子解离彻底，但先解离的粗粒有用矿藏则很简单被磨到过破坏，难以收回。为了减轻有用矿藏的过破坏现象，削减有用金属丢失，可考虑选用阶段磨矿、阶段选别流程，即一段磨矿首要将矿石磨至某一细度（较粗），使粗粒有用矿藏首要解离出来，接着进行选别收回。选别后的尾矿进入第二段磨矿机再磨至所需求的细度，使有用矿藏底子解离彻底，然后再一次进行选别收回。       两段磨矿流程，不管榜首段磨矿机是否闭路，第二段磨矿机有必要闭路作业，不然磨矿机将不或许有用地加以运用。一起在磨矿流程中，只需磨矿机给矿中的合格粒级含量大于15％0，就应当设置预先分级作业。其他最好推广运用胡基教授创始的两段分级工艺，以利于进步磨矿机的出产能力和选矿收回率。宜春钽铌矿选矿厂规划选用φ2100×30阶段磨矿、阶段选别流程。一段磨矿选用湿式溢流型棒磨机，将矿石磨至－0.5mm，然后用高频细筛闭路，65%～70%的筛上产品回来棒磨机再磨，＋0.5mm的筛下产品进入－0.5mm高堰式单螺旋分级机分红FG－15φ1500两个等级，0.5－0.2mm的返砂作为榜首段磨矿产物在榜首段当选。一段磨矿产物当选后得到的钽铌精矿尽管粗一些，但其粒度彻底在细精矿的粒级规模内，0.5－0.2mm级其他粒级收回率简直为零。因而很难说该流程的合理性没有问题。其时规划是根据“矿石破碎到0.4mm时开端有单体”这一实验定论来定的，但“开端有单体”不是一个定量的概念，用作规划根据不免欠妥。榜首段选别后的尾矿再进第二段磨矿。二段磨矿机选用φ2100×2200湿式格子型球磨机，将矿石磨至－0.2mm占85%以上，但由于二段磨矿机开路作业，实践磨矿粒度只能抵达65%左右，与规划目标相去甚远，致使很多有用矿藏未能单体别离，满意不了选别工艺的要求。一起二段磨矿机给矿中的合格粒级含量高达22.7%，也没有设置预先分级作业。        3、分级选别       在规区分级选别流程时应当清晰选矿的底子要求。首要，任何选别设备都有一个适宜的当选物粒料度规模，宽窄各不相同。因而物料在当选前有必要先进行分级，以适应选别设备的功能，才干满意出产的需求。当选物料粒级的区分与其性质及设备的功能有关。比方关于钨、锡等矿石的选矿而言，用重力选矿办法收回，当选物料一般分为粗粒级（2～0.5mm）细粒级（0.5－0.074mm）和细泥（－0.074mm）这三个粒等级离处理。那么这种区分是否也适用于钽铌矿?如前所述，宜春钽铌矿一段磨矿产物中的0.5－0.2mm等级当选后收回得到的钽铌精矿简直满是－0.2mm的钽铌精矿，＋0.2mm粒级收回率简直为零。这明显并非＋0.2mm的钽铌矿藏单体用重选设备收不到，而是由于＋0.2mm粒级物猜中底子没有钽铌矿藏单体，或者说钽铌矿藏事实上没有单体别离。因而#,（0.5－0.2mm）粒级还不是合格的当选物料，没有必要设置（0.5－0.2mm）这一选别段。就宜春钽铌矿选矿而言，一切当选物料均应磨至－0.2mm。其次－0.2mm的合格物料当选时是否还需求再分级?关于钨、锡等有色金属而言，在总结选矿实验和出产实践经验的基础上，选矿作业者以为重选收回粒度下限是0.038mm，而以0.074mm作为矿砂和矿泥的分界线，无疑是正确的。那么钽铌矿的重选收回粒度下限是否也是0.038mm？且看下表数据。      宜春钽铌矿的选矿收回率只抵达48%，而磨重粗粒级（0.5－0.2mm）中的－0.038mm粒级收回率为44.93%，细粒级（0.2－0.038mm）中的－0.038mm粒级收回率为46.06%，都不比48%低多少。因而－0.038mm明显不是钽铌矿的重选收回粒度下限。二者之所以不同，是由于钨矿的原矿档次高（0.3%），钨矿藏的嵌布粒度粗，远在矿石破碎磨细0.038mm之前，钨矿藏早已解离彻底并得到选别收回。－0.074mm粒级中的有用矿藏很少，再加上独自处理，天然难于收回，因而把0.038mm定为重选收回粒度下限不只是合理的，也是符合实践的。而钽铌矿的原矿档次低得多，钽铌矿藏的嵌布粒度细得多，当矿石破碎磨细至－0.1时单体才抵达95%，不只－0.074mm粒级中有很多钽铌矿藏单体，就是－0.038mm粒级中也还有相当多的钽铌矿藏单体，在不分级的情况下，二者都能够用重力选矿办法加以收回。故0.038mm不是钽铌矿的重选收回粒度下限。这一点已为宜春钽铌矿的实验和出产实践所证明。钽铌矿的重选收回粒度下限终究是多少，现在尚不得而知，迄今也还没有人对此进行研究和探究，但必定比0.038mm低得多，因而矿砂和矿泥不只仅是一个粒度概念。单从粒度观念看，把－0.074mm算作细泥或许仍然没有错，但假如一起考虑到重选的收回粒度下限，这样区分就不必定适宜。假如－0.2mm还要再分级，那实践上就是脱泥问题了，钨矿的重选收回粒度下限是0.038mm，把0.074mm粒等级离出来作为细泥独自处理是对的。钽铌矿的重选收回粒度下限不是0.038mm，把－0.038mm粒等级离出来作为细泥独自处理明显不合理。事实上把－0.038mm粒级分出独自处理，其收回率将明显下降。例如在磨重车间－0.038mm粒级收回率抵达45%而－0.038mm分出后在细泥独自处理，其收回率还不到10%。这是由于在重力选矿进程中有一种特殊的现象——析离分层效果，细粒重矿藏能够钻过粗矿粒的空隙而抵达床层底部，从而在粗重矿粒的夹藏下向前运动，直至从精矿端排出。而将－0.038mm分出独自处理，析离分层效果不复存在，细粒重矿藏很难沉降到床层底部，失掉了粗重矿粒的夹藏“维护”，细粒重矿藏再也不或许从给矿端沿着床面运动到精矿端，半途就会被横向水流冲走而丢失，故难于收回。因而当选矿藏分级当然重要，但有必要合理，分级过细反而有害。考虑到钽铌矿的重选收回粒度下限尚不清楚，矿砂矿泥难于界定，加之分级越细，难度越大，与其添加过多的投入用于脱泥，不如不脱泥当选。       三、改造宜春钽铌矿选矿流程的方向       1978～1981年的出产攻关实验和1982～1984年的技术改造，处理了选矿厂主流程的粗选设备问题(用螺旋溜槽替代组合溜槽)、原矿脱泥问题(选用振荡给矿筛洗机)、粗碎设备与原矿块度不匹配的问题（用φ900×1200颚式破碎机替代φ600×900颚式破碎机），完成了流程疏通和出产正常化。但终究碎矿产品粒度过粗和二段磨矿产物粒度过粗以及分级选别流程不合理的问题仍然存在，亟需改善。       （一）把终究碎矿产品粒度由－25mm降为－10mm运用现有三段开路破碎流程，不或许将终究碎矿产品粒度由－25mm降为－10mm。缩小终究碎矿产品粒度的办法有：        1、替换破碎设备，代之以国外先进的反击式破碎机（有材料介绍，国外出产的反击式破碎机，一次破碎就能将矿石破碎到－5mm）。        2、改三段开路破碎流程为三段闭路流程。       以上办法都有必要通过严峻的技术改造，必然影响到正常出产，厂商恐怕难以承受。而且开路改闭路将严峻约束现有破碎设备的出产能力，无法满意出产的需求，并不行取。        3、把湿式棒磨机当作第四段破碎机运用，由闭路作业改为开路作业，答应磨矿粒度放宽到2mm或3mm。这是有或许的。由于原规划是阶段磨矿、阶段选别流程，但实践上榜首段磨矿产物中的0.5－0.2mm粒级钽铌矿藏没有单体别离，不能满意选别工艺的要求，事实上并没有起到阶段磨矿、阶段分级选其他效果。       （二）现有二段磨矿机由开路作业改成闭路作业为了处理二段磨矿严峻欠磨、磨矿产物粒度过粗满意不了选矿工艺要求的问题，有必要把开路作业的二段磨矿机改成闭路作业。原规划没有选用闭路流程是忧虑锂云母难磨会形成恶性循环。为此可运用胡基的两段分级工艺，而且别离设置预先筛分和查看筛分，在查看筛分的筛上产品排放处装置三通。在出产进程中常常查看筛上产品中的锂云母含量。在正常情况下，筛上产品经三通的1号支管进入磨矿机再磨。当筛上产品中的锂云母积累到必定程度时，马上封闭1号支管，翻开2号支管，让筛上产品经2号支管另行排出成为锂云母精矿产品。这样便可避免由于锂云母难磨而形成恶性循环。       （三）改造选别流程             由于0.5～0.2mm粒级物料当选实践上是无效选别，所以应当撤销这一选别段，以节约这部分物料在选别进程中占用的设备、人力和物力。一切当选物料均应磨至－0.2mm。       又由于钽铌矿的重选收回粒度下限不是0.038mm，所以不应当把当选物猜中的－0.038mm粒等级离出来作为细泥独自处理。加上－0.2mm等级并非过宽，钽铌矿的矿砂和矿泥又难以界定，一起在粒度现已很细的情况下也谈不上“细泥”有什么搅扰，因而磨细的物料（0.2－0.038mm）彻底能够不再分级当选。       最终考虑到当选物猜中的－0.038mm粒级收回率尽管已抵达45%，但仍是较低，阐明用重力选矿办法收回还不彻底，在处理微细粒级物料方面重力选矿办法究竟不如浮选。因而为了进一步进步收回率，可将重选尾矿中的－0.038mm别离出来进行浮选，对钽铌矿藏再作一次选别收回。

一、钽、铌及其运用 (一)钽和铌 钽，稀有金属，在元素周期表中坐落第6周期第5类副族，元素符号Ta，原子序数73，原子量180.95，电子结构为2，8，18，32，11，2，在化学反应中简单失掉最外层2个电子和次外层3个电子，次外层剩余8个电子而成为一种比较稳定的电子层结构，故一般显+5价。钽金属密度16600kg/m3，熔点3000℃。 铌，稀有金属，在元素周期表中坐落第5周期第5类副族，元素符号Nb，原子序数41，原子量92.91，电子结构为2，8，18，11，2，在化学反应中也简单失掉最外层2个电子和次外层3个电子，次外层剩余8个电子而成为一种比较稳定的电子层结构，故一般也显+5价。铌金属密度8600kg/m3，熔点2415℃。钽、铌本家，电子结构类似，物理化学性质挨近，在天然界中总是共生。 (二)钽、铌的用处 钽的首要用处是作电容器。钽电容用具有容量高、体积小、稳定性强、寿命长等长处，在电子工业、航空工业中得到广泛的运用，特别是很多地用于雷达、、超音速飞机、电子核算机和移动电话的电子线路中。除此以外，由于钽具有杰出的导热性，化学工业中常用钽作加热器、热交换器、浓缩器、冷凝器或反应器中的各种槽、塔、管道、阀门等。又由于钽耐腐蚀，对人体无影响，医疗方面可用钽板、钽片修补骨头，用钽条接骨，用钽丝缝血管和神经。将微量钽粉喷入某些肿瘤病灶处，还能够用来进行X射线查看，以调查病况的改变。铌由于熔点高而密度比钽小一倍，在世界飞行和航空工业顶用处更广泛，如用作火箭推进器的姿势操控发动机部件，用作飞机燃气涡轮的叶片、燃烧室和火焰稳定器等。在碳钢、不锈钢及合金钢顶用铌作添加剂，可大大进步钢的强度和耐腐蚀性。钽和铌的碳化物还用作超硬的切削东西，不只耐热抗震，而且摩擦系数小。 二、钽铌矿 在成矿地质效果中，钽、铌呈浸染状产出，大多赋存于花岗岩或伟晶花岗岩中。有的相关于围岩而言富集成钽铌矿脉，有的则不均匀地涣散于整个矿体中。首要钽铌矿藏是钽铁矿和铌铁矿。此外还有含钽锡石，细晶石，钽铌锰矿，黄钇钽矿等。钽铌矿性脆易碎，嵌布粒度一般比较细。钽铌矿矿石中的钽铌金属氧化物含量即原矿档次凹凸不等，高者如巴西阿拉克萨(Araxa)铌选矿厂，原矿档次为2.5%～3.0%，加拿大伯尼克湖(BemicLake)钽选矿厂，原矿档次为0.3%;低者如广东派潭(矿砂)选矿厂，原矿档次仅0.0083%，大大都钽铌矿的原矿档次在万分之几如福建南平矿为0.06%，江西宜春矿为0.027%。新疆可可托海矿为0.025%，广西栗木矿为0.02%，大都钽铌选矿厂的选矿收回率介于40%～70%之间。三、钽铌选矿理论与实践 (一)选矿办法 1、断定选矿办法的准则和根据 断定选矿办法的准则，一是选用该选矿办法时矿石的可选性，二是选用该选矿办法的经济性。换言之，准则上有必要选用可选性好而又能取得最大经济效益的选矿办法。选矿办法多种多样，其间最常用的三大首要选矿办法是重力选矿、浮游选矿和电磁选矿。由于重选一般比较简单，本钱往往低于其他选矿办法，所以在断定选矿办法时，只需矿石的重选可选性好，总是首要考虑重选计划。当矿石的重选可选性差，即选用重选很难取得抱负的选别目标时，才会不得已而求其次，考虑选用其他选矿办法。断定选矿办法的根据首要是原矿性质，其间包含矿石中各种矿藏的密度，硬度，有用矿藏的嵌布粒度和赋存状况，各种矿藏的表面物理化学性质和电磁性，矿藏组成的杂乱程度等。同类型矿山的选矿实践经验，业界同行对钽铌选矿的研究成果，无疑也可资学习。 2、选矿办法的断定 一般根据公式e=(δ2―Δ)/(δ1―Δ)的核算值，按表1断定矿石的重选难易程度。 表1 按比重分选矿藏的难易度E值＞2.52.5～1.751.75～1.51.5～1.25＜1.25分选难度极简单简单中等困难极困难钽铌矿藏的密度一般在5500kg/m3以上，而脉石矿藏的密度一般为2700kg/m3，按比重分选矿藏的难易度e值大于2.5，因而很简单用重选办法分选钽铌矿。重选法是断定钽铌选矿办法的首选办法。关于用重力选矿办法难于有用选别收回的钽铌矿，如矿藏组成特别杂乱的钽铌矿，嵌布粒度特别细的钽铌矿，钽铌矿细泥，可考虑在重力选矿办法的基础上，恰当运用浮选、电磁选和水冶办法加以弥补。 (二)选矿流程 1、破碎 前期的破碎流程规划，往往根据原矿最大块度和较粗的终究碎矿产品粒度来断定所需的破碎段数，根据选矿厂的规划来对破碎设备进行选型。后来选矿作业者发现磨矿费用比碎矿费用高得多，而下降终究碎矿产品粒度有利于改善磨矿效果和下降碎磨总本钱，因而在规划破碎流程时开端把碎矿和磨矿联系起来作为一个全体加以考虑，根据最适合的磨矿机给矿粒度来断定适合的终究碎矿产品粒度，从而使破碎流程规划朝着缩小终究碎矿产品粒度的方向开展，习惯上叫做“多碎少磨”。在这方面，前苏联的选矿作业者做了很多作业，其效果见表2。 表2 干式碎矿终究产品的适合粒度选矿厂规划（t／d）最适合的粒度（mm）在一般干式碎矿中的适合粒度（mm）50010.541425005.6511100004.810400003.947.3表3 磨矿机最适合的给矿粒度选厂类型选厂规划磨矿机的给矿粒度（mm）本钱或许下降（%）磨机出产率或许进步（%）实践粒度最适合粒度铅锌选厂小型50122343钨钼选厂中型18111014铜黄铁矿选厂中上20101019含铜硫化矿选矿厂大型4082440宜春钽铌矿选矿厂规划选用三段开路破碎硫程，一段选用φ900×1200颚式破碎机，二段选用φ1750标准圆锥破碎机，三段选用φ2200短头圆锥破碎机，终究碎矿产品粒度-25mm达95%以上。由于钽铌矿藏嵌布粒度细而又性脆易碎，所以多碎少磨特别重要。假如依照前苏联选矿作业者的研究效果来判别，宜春钽铌矿选矿厂作为一个中等规划的选矿厂(1500t/d)，适合的终究碎矿产品粒度应小于10mm。不管这个定论是否彻底正确，宜春钽铌矿选矿厂现有的终究碎矿产品粒度过粗则毫无疑问。成果一段磨矿的磨矿比高达50，不只使碎磨总本钱过高，而且导致磨矿效果差，磨矿产物粒度既粗而又显现泥化。 2、磨矿  磨矿流程有必要满意下述条件： (1)选矿厂出产能力的需求。(2)将矿石磨至规则细度的需求。当有用矿藏的嵌布粒度较粗时，一次磨矿就能将矿石磨至规则的细度，使有用矿藏底子解离彻底，这时规划宜选用一段磨矿流程。当有用矿藏的嵌布粒度较细时，一次磨矿难于将矿石磨至所需求的细度，就有必要规划两段或多段磨矿流程。(3)阶段磨矿、阶段分级选其他需求。假如有用矿藏的嵌布粒度规模较宽，即便一次磨矿能抵达所需求的细度，使有用矿藏底子解离彻底，但先解离的粗粒有用矿藏则很简单被磨到过破坏，难以收回。为了减轻有用矿藏的过破坏现象，削减有用金属丢失，可考虑选用阶段磨矿、阶段选别流程，即一段磨矿首要将矿石磨至某一细度(较粗)，使粗粒有用矿藏首要解离出来，接着进行选别收回。选别后的尾矿进入第二段磨矿机再磨至所需求的细度，使有用矿藏底子解离彻底，然后再一次进行选别收回。两段磨矿流程，不管榜首段磨矿机是否闭路，第二段磨矿机有必要闭路作业，不然磨矿机将不或许有用地加以运用。一起在磨矿流程中，只需磨矿机给矿中的合格粒级含量大于15%，就应当设置预先分级作业。其他最好推广运用胡基教授创始的两段分级工艺，以利于进步磨矿机的出产能力和选矿收回率。宜春钽铌矿选矿厂规划选用阶段磨矿、阶段选别流程。一段磨矿选用湿式溢流型棒磨φ2100×3000机，将矿石磨至-0.5mm粒级达65%～70%，然后用高频细筛闭路，+0.5mm的筛上产品回来棒磨机再磨，-0.5mm的筛下产品进入FG-15φ1500高堰式单螺旋分级机分红0.5～0.2mm和-0.2mm两个等级，0.5～0.2mm的返砂作为榜首段磨矿产物在榜首段当选。一段磨矿产物当选后得到的钽铌精矿尽管粗一些，但其粒度彻底在细精矿的粒级规模内，0.5～0.2mm级其他粒级收回率简直为零。因而很难说该流程的合理性没有问题。其时规划是根据“矿石破碎到0.4mm时开端有单体”这一实验定论来定的，但“开端有单体”不是一个定量的概念，用作规划根据不免欠妥。榜首段选别后的尾矿再进第二段磨矿。二段磨矿机选用φ2100×2200湿式格子型球磨机，将矿石磨至-0.2mm占85%以上，但由于二段磨矿机开路作业，实践磨矿粒度只能抵达65%左右，与规划目标相去甚远，致使很多有用矿藏未能单体别离，满意不了选别工艺的要求。一起二段磨矿机给矿中的合格粒级含量高达22.7%，也没有设置预先分级作业。 3、分级选别  在规区分级选别流程时应当清晰选矿的底子要求。首要，任何选别设备都有一个适合的当选物粒料度规模，宽窄各不相同。因而物料在当选前有必要先进行分级，以适应选别设备的功能，才干满意出产的需求。当选物料粒级的区分与其性质及设备的功能有关。比方关于钨、锡等矿石的选矿而言，用重力选矿办法收回，当选物料一般分为粗粒级(2～5mm)、细粒级(0.5～0.074mm)和细泥(-0.074mm)这三个粒等级离处理。那么这种区分是否也适用于钽铌矿?如前所述，宜春钽铌矿一段磨矿产物中的0.5～0.2mm等级当选后收回得到的钽铌精矿简直满是-0.2mm的钽铌精矿，+0.2mm粒级收回率简直为零。这明显并非+0.2mm的钽铌矿藏单体用重选设备收不到，而是由于+0.2mm粒级物猜中底子没有钽铌矿藏单体，或者说钽铌矿藏事实上没有单体别离。因而0.5～0.2mm粒级还不是合格的当选物料，没有必要设置0.5～0.2mm这一选别段。就宜春钽铌矿选矿而言，一切当选物料均应磨至-0.2mm。其次-0.2mm的合格物料当选时是否还需求再分级?关于钨、锡等有色金属而言，在总结选矿实验和出产实践经验的基础上，选矿作业者以为重选收回粒度下限是0.038mm，而以0.074mm作为矿砂和矿泥的分界线，无疑是正确的。那么钽铌矿的重选收回粒度下限是否也是0.038mm?且看表4数据。 表4 1985年宜春钽铌矿改造流程出产调试粒级收回率目标 0.50.20.0740.038－0.038粗精矿00.7363.0686.9244.93细精矿0027.7259.5646.06宜春钽铌矿的选矿收回率只抵达48%，而磨重粗粒级(0.5～0.2mm)中的-0.038mm粒级收回率为44.93%，细粒级(0.2～0.038mm)中的-0.038mm粒级收回率46.06%，都不比48%低多少。因而-0.038mm明显不是钽铌矿的重选收回粒度下限。二者之所以不同，是由于钨矿的原矿档次高(约0.3%)，钨矿藏的嵌布粒度粗，远在矿石破碎磨细至0.038mm之前，钨矿藏早已解离彻底并得到选别收回。-0.074mm粒级中的有用矿藏很少，再加上独自处理，天然难于收回，因而把0.038mm定为重选收回粒度下限不只是合理的，也是符合实践的。而钽铌矿的原矿档次低得多，钽铌矿藏的嵌布粒度细得多，当矿石破碎磨细至-0.1mm时单体才抵达95%，不只-0.074粒级中有很多钽铌矿藏单体，就是-0.038mm粒级中也还有相当多的钽铌矿藏单体，在不分级的情况下，二者都能够用重力选矿办法加以收回。故0.038mm不是钽铌矿的重选收回粒度下限。这一点已为宜春钽铌矿的实验和出产实践所证明。钽铌矿的重选收回粒度下限终究是多少，现在尚不得而知，迄今也还没有人对此进行研究和探究，但必定比0.038mm低得多，因而矿砂和矿泥不只仅是一个粒度概念。单从粒度观念看，把0.074mm算作细泥或许仍然没有错，但假如一起考虑到重选的收回粒度下限，这样区分就不必定适合。假如-0.2mm还要再分级，那实践上就是脱泥问题了，钨矿的重选收回粒度下限是0.038mm，把-0.074mm粒等级离出来作为细泥独自处理是对的。钽铌矿的重选收回粒度下限不是0.038mm，把-0.038mm粒等级离出来作为细泥独自处理明显不合理。事实上把-0.038mm粒级分出独自处理，其收回率将明显下降。例如在磨重车间-0.038mm粒级收回率抵达45%，而-0.038mm分出后在细泥独自处理，其收回率还不到10%。这是由于在重力选矿进程中有一种特殊的现象-析离分层效果，细粒重矿藏能够钻过粗矿粒的空隙而抵达床层底部，从而在粗重矿粒的夹藏下向前运动，直至从精矿端排出。而将-0.038mm分出独自处理，析离分层效果不复存在，细粒重矿藏很难沉降到床层底部，失掉了粗重矿粒的夹藏“维护”，细粒重矿藏再也不或许从给矿端沿着床面运动到精矿端，半途就会被横向水流冲走而丢失，故难于收回。因而当选矿藏分级当然重要，但有必要合理，分级过细反而有害。考虑到钽铌矿的重选收回粒度下限尚不清楚，矿砂矿泥难于界定，加之分级越细，难度越大，与其添加过多的投入用于脱泥，不如不脱泥当选。 四、改造宜春钽铌矿选矿流程的方向 1978～1981年的出产攻关实验和1982～1984年的技术改造，处理了选矿厂主流程的粗选设备问题(用螺旋溜槽替代组合溜槽)、原矿脱泥问题(选用振荡给矿筛洗机)、粗碎设备与原矿块度不匹配的问(用φ900×1200颚式破碎机替代φ600×900颚式破碎机)，完成了流程疏通和出产正常化。但终究碎矿产品粒度过粗和二段磨矿产物粒度过粗以及分级选别流程不合理的问题仍然存在，亟需改善。 (一)把终究碎矿产品粒度由-25mm降为-10mm运用现有三段开路破碎流程，不或许将终究碎矿产品粒度由—25mm降为—10mm。缩小终究碎矿产品粒度的办法有： 1、替换破碎设备，代之以国外先进的反击式破碎机(有材料介绍，国外出产的反击式破碎机，一次破碎就能将矿石破碎到—5mm)。 2、改三段开路破碎流程为三段闭路流程。以上办法都有必要通过严峻的技术改造，必然影响到正常出产，厂商恐怕难以承受。而且开路改闭路将严峻约束现有破碎设备的出产能力，无法满意出产的需求，并不行取。 3、把湿式棒磨机当作第四段破碎机运用，由闭路作业改为开路作业，答应磨矿粒度放宽到2mm或3mm。这是有或许的。由于原规划是阶段磨矿、阶段选别流程，但实践上榜首段磨矿产物中的0.5～0.2mm粒级钽铌矿藏没有单体别离，不能满意选别工艺的要求，事实上并没有起到阶段磨矿、阶段分级选其他效果。 (二)现有二段磨矿机由开路作业改成闭路作业 为了处理二段磨矿严峻欠磨、磨矿产物粒度过粗满意不了选矿工艺要求的问题，有必要把开路作业的二段磨矿机改成闭路作业。原规划没有选用闭路流程是忧虑锂云母难磨会形成恶性循环。为此可运用胡基的两段分级工艺，而且别离设置预先筛分和查看筛分，在查看筛分的筛上产品排放处装置三通。在出产进程中常常查看筛上产品中的锂云母含量。在正常情况下，筛上产品经三通的1号支管进入磨矿机再磨。当筛上产品中的锂云母积累到必定程度时，马上封闭1号支管，翻开2号支管，让筛上产品经2号支管另行排出成为锂云母精矿产品。这样便可避免由于锂云母难磨而形成恶性循环。 (三)改造选别流程 由于0.5～0.2mm粒级物料当选实践上是无效选别，所以应当撤销这一选别段，以节约这部分物料在选别进程中占用的设备、人力和物力。一切当选物料均应磨至-0.2mm。又由于钽铌矿的重选收回粒度下限不是0.038mm，所以不应当把当选物猜中的-0.038mm粒等级离出来作为细泥独自处理。加上等级并非过宽，钽铌矿的矿砂和矿泥又难以界定，一起在粒度现已很细的情况下也谈不上细泥有什么搅扰，因而磨细的物料(0.2～0.038mm)彻底能够不再分级当选。最终考虑到当选物猜中的-0.038mm粒级收回率尽管已抵达45%，但仍是较低，阐明用重力选矿办法收回还不彻底，在处理微细粒级物料方面重力选矿办法究竟不如浮选。因而为了进一步进步收回率，可将重选尾矿中-0.038mm的别离出来进行浮选，对钽铌矿藏再作一次选别收回。