钽铁矿-铌铁矿多为钽、铌锡、钨、锂、铍等多金属矿石。具有原矿档次低、矿藏组成杂乱、矿藏密度大、性脆易碎等特色。选矿办法主要是选用重选、磁选、电选、浮游重选、浮选和化学处理等办法。选矿工艺一般分为粗选和精选两个部分。 一、钽铁矿-铌铁矿粗选 钽铁矿-铌铁矿粗选主要是选用重选流程，但也有选用重选-浮选-重选;重选-浮选或重选-磁选-重选的。 (一)重选流程 钽铌原生矿多选用阶段磨矿、多段重选。一般在磨矿回路中增设选别设备，以提前收回单体矿藏。钽铌砂矿因为矿藏单体解离比较好，一般不需求破碎和磨矿，当选前先进行挑选，除掉块石和卵石，然后进行粗选。粗晶钽铁矿-铌铁矿选用跳汰机或螺旋选矿机(含旋转螺旋溜槽)粗选，粗选精矿选用摇床精选;细晶钽铁矿-铌铁矿选用螺旋溜槽或摇床粗选，粗选精矿选用摇床精选;钽铌矿泥选用离心选矿机或多层翻床粗选，粗选精矿选用皮带溜槽或槽流皮带溜槽结合矿泥摇床精选。此流程的特色是出资少、上马快、成本低、环境污染少。但对矿泥选别功率低。 重选-浮选-重选或重选-浮选流程粗、细粒级物料选用重选，矿泥选用浮选。浮选前一般选用小直径旋流器或离心选矿机脱泥，然后后烷基磺化琥珀酸盐作捕收剂、硅酸钠和草酸作调整剂，在pH2-3的条件下进行浮选，浮选精矿用霍尔曼矿泥摇床-横流皮带溜槽精选;或用乙烯作捕收剂，钠、作调整剂，在pH6的条件下进行浮选，浮选精矿用振摆皮带溜槽或横流皮带溜槽精选，也可以用羟肟酸与变压器油(2∶1)为捕收剂，、硅酸钠为调整剂，在pH8-8.5的条件进行浮选，浮选精矿加羟肟酸和变压器油，用草酸作抑制剂，在pH2.5-3的条件下进行精选。按以上办法处理，均可取得钽铁矿或铌铁矿精矿。此流程的特色是选别指标高，但脱除的细泥中钽铌含量多接近于原矿档次、药剂耗费大，生产成本高。 (二)重选-磁选-重选流程 粗粒级物料选用重选。细粒级和矿泥选用磁选-重选结合。此流程的特色是对细晶钽铁矿、铌铁矿选别功率高，但矿石中的钽铌矿藏都必须具有弱磁性。 二、钽铁矿-铌铁矿粗精矿精选 钽铁矿-铌铁矿粗精矿一般组成杂乱，分选困难，常常需求选用磁选、重选、浮游重选、浮选、电选、化学处理等办法中一至二种或多种办法组合。特别是钽铁矿、铌铁矿与某些难选矿藏的别离，更需选用多种选别办法组合。如钽铁矿-铌铁矿与石榴石、电气石别离，一般选用磁选、电选或浮选。 (一)磁选别离 它们的比磁化系数：钽铁矿为2.4×10-5厘米3/克，铌铁矿为2.5×10-5厘米3/克，褐钇铌矿为5.8×10-5厘米3/克，石榴石和电气石则随其铁的含量而改变，石榴石当Fe2O3含量由7%增到25%时，其比磁化系数则由11×10-6厘米3/克添加到124×10-6厘米3/克(添加11倍)，电气石当Fe2O3含量由0.3%添加到13.8%时，其比磁化系数则由1.1×10-6厘米3/克添加到30×10-6厘米3/克(添加30倍)。为了进步矿藏在磁场中别离的选择性，一般选用酸(固：液=1：5)作短时间(5-15分钟)的处理，以铲除矿藏表面铁质，然后在不同强度的磁场中别离出石榴石和电气石，可取得钽铌精矿。 (二)电选别离 选将物料进行窄等级筛分分级，然后别离加温，在复合电场中进行电选：大于0.2毫米粒级一般选用低电压(20-35千伏)、大极距(80-100毫米)、慢转速(低离心力)(辊筒或鼓转数为33-38转/分)。-0.2～+0.08毫米粒级一般用高电压(35-45千伏)、小极距(50-80毫米)、快转速(高离心力)(辊筒转数为70-118转/分)。可将钽铁矿-铌铁矿与石榴石别离。 (三)浮选别离 用十六烷基磺酸钠作捕收剂，氟化合物作调整剂，可将铌铁矿与石榴石别离。 钽铌铁矿与独居石别离 粗粒级一般选用电选;细粒级(-0.075毫米)用油酸或米糠油作捕收剂，碳酸钠(Na2CO3)作调整剂，硅酸钠(Na2SiO3)，(Na2S)作抑制剂(Na2SiO3∶Na2S=3∶1)，在pH9的条件下浮出独居石，可使铁钽矿(铌铁矿)与独居石别离。 (四)细晶石与锡石别离 粗粒级一般选用静电选(电压16千伏);细粒级选用2%的处理15分钟，然后用烷基硫酸钠(600克/吨)作捕收剂，用钠(Na2SiF6)作抑制剂，在pH2-2.3的条件下浮出锡石，可使细晶石与锡石别离。 (五)钽铌铁矿与磁性锡石别离 粗粒级一般选用风力摇床别离;细粒级，我国广州有色金属研讨院研讨拟定氧化焙烧(800-900℃)磁选新工艺，能很好地别离出钽铌铁矿、钽金红石和锡石。 (六)钽铌铁矿与黑钨矿别离 一般选用水冶。首先将物料磨至-0.04毫米，加碳酸钠(Na2CO3)焙烧(800℃)，或在常压下用浓碱煮，过滤后滤渣用HCl(5%)分化，可取得人工钽铌精矿。滤液为钨酸钠溶液，通过调酸(pH2-2.5),萃取、中和、结晶等工序，可取得氧化钨(WO3)产品。 (七)铌铁矿与锆英石别离 可选用磁选或浮选。浮选可用油酸钠作捕收剂，氯化铅、水玻离或氯化铅、草酸作调整剂，能将铌铁矿与锆英石别离。

我国铌钽矿矿床类型见下表： 表  我国铌钽矿床类型矿床类型围岩种类主要金属矿物及脉石矿物实例花岗伟晶岩钽铌矿花岗岩 主要金属矿物有钽铌铁矿、细晶石、绿柱石、锂辉石。主要脉石矿物为长石、石英、云母可可托海褐钇铌矿花岗岩同上 主要金属矿物有褐钇铌矿、铌铁矿、钛铁矿。主要脉石矿物为长石、石英姑婆山铌铁矿花岗岩同上 主要金属矿物有铌铁矿、锆英石、三水铅石。主要脉石矿物为绢云母、长石、石英泰美铌铁矿-钽铌铁矿花岗岩同上 主要金属矿物有铌铁矿、钽铌矿。主要脉石矿物为白云母、长石、石英博罗钽铌铁-铌钽锰矿花岗岩同上 主要金属矿物有钽铌铁矿、钽铌锰矿、细晶石、锡石、黑钨矿。主要脉石矿物为长石、石英、铪锆石栗木铌钽锰矿-细晶石花岗岩同上 主要金属矿物有富锰钽铌铁矿、细晶石、含钽锡石、锂云母。主要脉石矿物为长石、石英、黄玉宜春黄钇钽矿花岗岩花岗岩 主要金属矿物有黄钇钽矿、氟碳钙钇矿、锡石、稀土矿。主要脉石矿物为长石、石英牛岭坳沉积变质高温热液交代矿白云岩 主要金属矿物有钛铁矿、铌铁矿、磁铁矿、赤铁矿。主要脉石矿物为长石、石英包头

含钽矿藏许多，但作为钽矿藏(Ta/Nb≥1)的却不多，具有工业价值的主要有钽铁矿、细晶石，此外还有钛铌钽矿、锡锰钽矿、重钽铁矿、钽锡矿等。 因为铌与某些稀有元素如铀、钍、稀土、钛、锆、钨以及普通元素锡、钙、铁、锰的晶体化学性质类似，简单发生等价和异价类质同象作用，致使铌的矿藏多达130余种，并且成分杂乱，矿藏分类很难一致，较为合理的是以其化学成分和晶体结构式作为分类依据，依据这一准则，铌矿藏能够分为十一个族：铌铁矿-钽铁矿族、烧绿石-细晶石族、黑稀金矿-复稀金矿族、重钽铁矿族、铌钽锑矿族、易解石族、铌钇矿族、钽铌硅酸盐矿藏族。 铌矿藏尽管品种繁复，但因为矿藏的成分杂乱，造成了工业上别离和提纯的困难，然后约束了许多矿藏的利用价值，具有工业价值的铌矿藏主要有铌铁矿、烧绿石、褐铌钇矿、黑稀金矿、易解石、钛铁金红石等。 含钽铌的矿藏主要是钽铁和烧绿石。钽铌铁矿中含钽多的叫做钽铁矿，含铌多的叫铌铁矿。 钽铌铁矿和烧绿石可用阳离子捕收剂捕收，也可用阴离子捕收剂。用络合捕收剂(如羟肟酸钠)浮选作用较好。 用油酸作捕收剂，在pH值为6～8时，钽铌矿的浮游性最好，在酸性介质中钽铁矿和铌铁矿都被按捺，而石英、长石和白云石在任何pH值下浮游性都不好。因此在pH=6～8时，用油酸作捕收剂，很简单将钽铌矿与石英等脉石别离。 用10%的酸(硫酸)处理钽铌矿后，它变得简单浮游。随酸的用量增大，钽铌矿的可浮性增大，用硫酸作用比用作用好。用1%的处理，活化程度与硫酸类似。 用油酸作捕收剂，的浓度为10～20毫克/升时，就能按捺钽铌矿及部分脉石。用阳离子捕收剂时，开始活化钽铌矿等一些矿藏，但随着其用量的添加，钽铌矿的收回率下降。用油酸捕收钽铌矿时，少数的钠能使悉数矿藏按捺。 1、简易探究选矿实验——实用于购买矿权之前，满意出资分析，下降出资危险开始价值判定。 2、矿石的可行性实验——实用于地质详查分析，满意点评，断定合理流程合理工艺目标。 3、体系工艺流程实验——实用于选厂建造之前，满意规划定案，找出规则断定最佳工艺目标。 4、技能攻关研讨实验——实用于矿难技能未解，满意提高效益，产品不合格收回低成本高时。 5、工艺流程验证实验——实用于矿石性质比照，满意药厂挑选，矿山有不同矿石断定适应性。 6、工艺流程考察实验——实用于现已出产选厂，满意现厂查因，进行选厂体检分析选厂问题。 1、断定矿石类型----需做光谱分析及稀贵元素化验。 2、查明矿石详细性质--需做多元素分析，断定有价及有害元素含量。 3、搞清矿石中各矿藏间联系，含量及成分--需做岩矿判定对选矿有严重指导意义。 4、断定元素在矿石中的详细存在方式及散布--需做物相分析，对选矿有指导意义。 5、精矿、尾矿化验---需做有价元素及有害元素。  6、原矿及精矿水份、矿石比重断定---选矿实践计量运用。

某地选矿厂矿石系锡、钽 、铌、钨花岗岩多金属矿床。主要金属矿物有锡石、黝锡矿、胶态锡、铌锰矿、锰钽矿、钛钽铌矿、铌铁矿、细晶石、黑钨矿等,主要脉石矿有石英、长石和少量的黄玉等。含锡0.115%、五氧化二钽铌0.0204%、三氧化钨0.017%、锡石小于0.2mm、铌锰矿0.2-0.05mm、锰钽矿0.15-0.01mm、钛钽铌矿0.1-0.3mm、 细晶石0.12-0.13mm、黑钨矿0.05-0.1mm。分散在锡石黑钨矿中的钽铌约占矿石中钽铌的50%。       选矿工艺流程采用选—冶联合流程回收锡、钨、钽、铌。由粗选厂、精选厂、水冶厂组成。       该厂处理的矿石有用矿物种类多,结晶粒度细，有用矿物间互相关系密切。钽铌较分散，粗选厂采用跳汰、螺旋溜槽、分级摇床、离心选矿机、皮带溜槽等多种重选设备选别获得锡、钽铌、钨混合粗精矿。      混合精矿送到精选厂，先进行加温酸洗后，分别进行分级摇床、弱磁、强磁、浮选、以及火法、湿法、冶炼获得锡精矿、钽、铌、钨混合精矿，合成白钨等产品。

钽铁矿－铌铁矿选矿办法和工艺流程     钽铁矿－铌铁矿多为钽、铌锡、钨、锂、铍等多金属矿石。具有原矿档次低、矿藏组成杂乱、矿藏密度大、性脆易碎等特色。选矿办法主要是选用重选、磁选、电选、浮游重选、浮选和化学处理等办法。选矿工艺一般分为粗选和精选两个部分。     一、钽铁矿－铌铁矿粗选     钽铁矿－铌铁矿粗选主要是选用重选流程，但也有选用重选－浮选－重选；重选－浮选或重选－磁选－重选的。     （一）重选流程     钽铌原生矿多选用阶段磨矿、多段重选。一般在磨矿回路中增设选别设备，以提前收回单体矿藏。钽铌砂矿因为矿藏单体解离比较好，一般不需求破碎和磨矿，当选前先进行挑选，除掉块石和卵石，然后进行粗选。粗晶钽铁矿－铌铁矿选用跳汰机或螺旋选矿机（含旋转螺旋溜槽）粗选，粗选精矿选用摇床精选；细晶钽铁矿－铌铁矿选用螺旋溜槽或摇床粗选，粗选精矿选用摇床精选；钽铌矿泥选用离心选矿机或多层翻床粗选，粗选精矿选用皮带溜槽或槽流皮带溜槽结合矿泥摇床精选。此流程的特色是出资少、上马快、成本低、环境污染少。但对矿泥选别功率低。     重选－浮选－重选或重选－浮选流程粗、细粒级物料选用重选，矿泥选用浮选。浮选前一般选用小直径旋流器或离心选矿机脱泥，然后后烷基磺化琥珀酸盐作捕收剂、硅酸钠和草酸作调整剂，在pH2－3的条件下进行浮选，浮选精矿用霍尔曼矿泥摇床－横流皮带溜槽精选；或用乙烯作捕收剂，钠、作调整剂，在pH6的条件下进行浮选，浮选精矿用振摆皮带溜槽或横流皮带溜槽精选，也可以用羟肟酸与变压器油（2∶1）为捕收剂，、硅酸钠为调整剂，在pH8－8.5的条件进行浮选，浮选精矿加羟肟酸和变压器油，用草酸作抑制剂，在pH2.5－3的条件下进行精选。按以上办法处理，均可取得钽铁矿或铌铁矿精矿。此流程的特色是选别指标高，但脱除的细泥中钽铌含量多接近于原矿档次、药剂耗费大，生产成本高。     （二）重选－磁选－重选流程     粗粒级物料选用重选。细粒级和矿泥选用磁选－重选结合。此流程的特色是对细晶钽铁矿、铌铁矿选别功率高，但矿石中的钽铌矿藏都必须具有弱磁性。     二、钽铁矿－铌铁矿粗精矿精选     钽铁矿－铌铁矿粗精矿一般组成杂乱，分选困难，常常需求选用磁选、重选、浮游重选、浮选、电选、化学处理等办法中一至二种或多种办法组合。特别是钽铁矿、铌铁矿与某些难选矿藏的别离，更需选用多种选别办法组合。如钽铁矿－铌铁矿与石榴石、电气石别离，一般选用磁选、电选或浮选。     （一）磁选别离     它们的比磁化系数：钽铁矿为2.4×10－5厘米3/克，铌铁矿为2.5×10－5厘米3/克，褐钇铌矿为5.8×10－5厘米3/克，石榴石和电气石则随其铁的含量而改变，石榴石当Fe2O3含量由7％增到25％时，其比磁化系数则由11×10－6厘米3/克添加到124×10－6厘米3/克（添加11倍），电气石当Fe2O3含量由0.3％添加到13.8％时，其比磁化系数则由1.1×10－6厘米3/克添加到30×10－6厘米3/克（添加30倍）。为了进步矿藏在磁场中别离的选择性，一般选用酸（固：液＝1：5）作短时间（5－15分钟）的处理，以铲除矿藏表面铁质，然后在不同强度的磁场中别离出石榴石和电气石，可取得钽铌精矿。     （二）电选别离     选将物料进行窄等级筛分分级，然后别离加温，在复合电场中进行电选：大于0.2毫米粒级一般选用低电压（20－35千伏）、大极距（80－100毫米）、慢转速（低离心力）（辊筒或鼓转数为33－38转/分）。－0.2～＋0.08毫米粒级一般用高电压（35－45千伏）、小极距（50－80毫米）、快转速（高离心力）（辊筒转数为70－118转/分）。可将钽铁矿－铌铁矿与石榴石别离。     （三）浮选别离     用十六烷基磺酸钠作捕收剂，氟化合物作调整剂，可将铌铁矿与石榴石别离。 钽铌铁矿与独居石别离     粗粒级一般选用电选；细粒级（－0.075毫米）用油酸或米糠油作捕收剂，碳酸钠（Na2CO3）作调整剂，硅酸钠（Na2SiO3），（Na2S）作抑制剂（Na2SiO3∶Na2S＝3∶1），在pH9的条件下浮出独居石，可使铁钽矿（铌铁矿）与独居石别离。     （四）细晶石与锡石别离     粗粒级一般选用静电选（电压16千伏）；细粒级选用2％的处理15分钟，然后用烷基硫酸钠（600克/吨）作捕收剂，用钠（Na2SiF6）作抑制剂，在pH2－2.3的条件下浮出锡石，可使细晶石与锡石别离。     （五）钽铌铁矿与磁性锡石别离     粗粒级一般选用风力摇床别离；细粒级，我国广州有色金属研讨院研讨拟定氧化焙烧（800－900℃）磁选新工艺，能很好地别离出钽铌铁矿、钽金红石和锡石。     （六）钽铌铁矿与黑钨矿别离     一般选用水冶。首先将物料磨至－0.04毫米，加碳酸钠（Na2CO3）焙烧（800℃），或在常压下用浓碱煮，过滤后滤渣用HCl（5％）分化，可取得人工钽铌精矿。滤液为钨酸钠溶液，通过调酸（pH2－2.5）,萃取、中和、结晶等工序，可取得氧化钨（WO3）产品。     （七）铌铁矿与锆英石别离     可选用磁选或浮选。浮选可用油酸钠作捕收剂，氯化铅、水玻离或氯化铅、草酸作调整剂，能将铌铁矿与锆英石别离。

锂、铍、铌、钽等稀有金属矿石，一般都要通过选矿得出合格精矿产品，才干作为冶炼质料。某些易于湿法冶炼的难选矿石，可直接冶炼。    在地质勘探进程中，初勘的矿床应进行开端可选性实验，详勘的矿床应进行实验室规划的连续性实验。对某些物质成分杂乱的新类型矿床，选矿实验作业应提前进行，以便断定矿石可选功能，点评矿床能否进行勘探。工业部门如需求采纳半工业或工业实验样品及其他实验样品时，地质勘探单位应协同实验单位编制矿床采样规划，供给地质材料，并作好有关采样的协作合作作业。    锂、铍、铌、钽矿石的选矿办法，根据矿石性质分为手选矿石与机选矿石两大类：    锂、铍矿选矿办法，有手选法、浮选法、化学或化学-浮选联合法、热裂选法、放射性选法、粒浮选矿法等，其间前3种办法较为常用。    手选法在五六十时代是国内外锂、铍精矿出产中的首要选矿办法之一。如我国1959年新疆、湖南等省区手选出产的绿基石精矿达2800多t，1962年国际绿基石精矿产量为7400t，其间手选精矿占91%。这首要是因为锂、铍矿大都来自伟晶岩矿床，选其他首要工业矿藏锂辉石、绿基石等晶体大、转手选。但应看到，手选劳动强度大、出产功率低、资源糟蹋大、选别目标低，因此正在逐渐地为机械选矿办法所替代。然而在劳动力廉价的开展我国家里，手选仍是出产锂铍精矿的首要办法。    浮选办法的研讨和使用较早，国外在30时代已将浮选法用于锂辉石精矿的工业出产。锂辉石浮选有的选用反浮选，也有的用正浮选；锂云母易浮，常用正浮选；至于绿基石的工业浮选报导的很少。我国50时代末开端锂辉石、绿基石的浮选研讨，随后又进行了锂云母浮选、锂铍别离和其他锂铍矿的研讨，拟定出锂辉石、绿基石、锂云母的浮选工艺流程，并在新建的锂铍选矿中得到使用。    化学或化学-浮选联合法，适用于盐湖锂矿，用此法从中提取锂盐。其办法是将卤水在晒场上蒸腾，钠盐和钾盐沉积分出，氯化锂浓度提高到6%左右，然后将其送入工厂，用苏打法将氯化锂转变成碳酸锂固体产品。    钽铌矿选矿办法，多选用联合办法流程，不同矿石类型有不同办法流程。如钽铁矿、铌铁矿和褐钇铌矿矿石选用重选—浮选—重选联合流程或重选—磁选—重选联合流程；碳酸岩烧绿石矿石首要选用浮选—磁选—浸出—浮选联合流程；伟晶岩烧绿石矿石多选用重选—磁浮—浮游重选—电选—浮选—重选联合流程。锂、铍、铌、钽制取首要有以下办法工艺流程：   （１）锂冶金包含化合物制取和金属制取  锂化合物的制取，将锂辉石精矿(含Li2O6%～6.5%)和锂云母精矿(含Li2O4%～5%)用硫酸法或石灰法工艺流程处理。硫酸法可适用于锂辉石矿藏质料，石灰法适用于锂云母矿藏质料。此外，从矿石提取锂化合物的办法还有硫酸钾法、氯化焙烧法和碱压煮法等。工业出产金属锂则选用LiCl-KCl熔盐电解法。   （２）铍的制取  工业上金属铍的出产一般分为两步：第一步是从绿基石中提取，第二步是由制取金属铍。的提取有硫酸盐法和氟化物法。金属铍的出产，因极难直接还原成金属，故出产中先将转化为卤化物，然后再还原成金属。有两种工艺，即氟化铍镁还原法和熔盐电解法。   （３）铌的冶炼  包含分化精矿、别离钽铌、制取化合物和金属、精粹等进程。金属铌的工业出产办法有碳热还原法、钠热还原法和铝热还原法。   （４）钽的冶炼  首要过程是分化精矿，净化和别离钽、铌，以制取钽、铌的纯化合物，最终制取金属。矿石分化选用分化法、熔融法和氯化法等。钽铌别离可选用溶剂萃取法(常用的萃取剂为甲基异丁基酮(MIBK)、磷酸三丁酯(TBP、仲辛醇和乙酰胺等)、分步结晶法和离子交换法。

铌钽被广泛地用于电子、机械、宇航、原子能等部分，是高科技范畴不行短少的材料。跟着科学和技能的开展，国内外对其需求量将日益增加。我国铌钽矿山多数是上世纪60~70年代建造的，因为原矿档次低、产品单一、矿山经济效益欠好等原因，使适当部分矿山已停产。本文对某大型铌钽矿进行了归纳使用实验研讨，不只选用“重—浮—磁”联合流程从原矿中取得了合格的铌钽精矿，并且从铌钽尾矿中取得了可供工业使用的锂云母精矿、长石精矿和石英精矿。经济效益分析成果表明，关于该类型铌钽矿的开发使用，在侧重铌钽收回的一起，有必要统筹矿石中长石、石英、云母等非金属矿藏及其它伴生有利组分的归纳使用，矿山才干取得较好的经济效益和社会效益。       一、矿石性质       某地铌钽矿为一大型铌钽钠长石花岗岩矿床。矿石中金属矿藏以铌钽铁矿、锆石、黄铁矿为主，其次为闪锌矿、钍石和黑钨矿；非金属矿藏以长石、石英、云母为主，其次为萤石、黄玉。首要有用组分为钽、铌，首要有利组分为锂、、、锆、铪。原矿各矿藏相对含量、多元素分析成果别离见表1和表2。   表1  矿石首要矿藏含/%矿藏铌钽铁矿细晶石锆石钍石黄铁矿闪锌矿含量0.07970.00010.09620.02370.09370.0317矿藏铜矿藏方铅矿辉钼矿磁铁矿赤铁矿、针铁矿、褐铁矿锡石含量0.00110.00590.00310.00160.00840.0059矿藏黑钨矿长石石英云母萤石黄玉含量0.000976.6417.355.010.240.11   表2  原矿多元素分析成果/%元素Ta2O5Nb2O5Li2ORb2OCs2OZrO2HfO2SiO2Al2O3Na2OK2OFeOFe2O3CaO含量0.0130.0650.1250.2420.00130.07230.008571.8215.245.354.050.710.160.24元素MgOMnOTiO2P2O5ThO2FSSnGaGeWO3CuZnPb含量0.060.0750.0220.0250.0190.580.200.00550.00460.00050.00150.00060.0180.005       铌、钽首要以铌钽铁矿方式存在。铌钽铁矿在矿石中多呈自形—半自形晶粒状，部分呈他形晶粒状。粒度组成为：－0.5＋0.25mm粒级占24.89%，－0.25＋0.15mm粒级占26.63%，－0.15＋0.076mm粒级占36.37%，－0.076＋0.045mm粒级占9.04%，－0.045＋0.02mm粒级占2.75%，－0.02mm粒级占0.32%。嵌布类型以粒间嵌布为主，占95.04%。解离性甚好，－0.15＋0.076mm粒级样品中铌钽铁矿的解离率可达95.86%。       锆以锆石的方式存在。锆石呈自形—半自形晶粒状。锆石的嵌布特征、粒度组成、解离性等与铌钽铁矿十分相似。锆首要赋存在锆石中。       锂首要以铁锂云母、含锂白云母和锂云母方式存在，在云母中锂的占有率可达84.52%。       无独自矿藏方式存在，首要赋存于云母和钾长石中，长石中的占有主为68.44%，云母中的占有率为29.95%。       仅在云母中有所富集，云母中含Cs2O0.13%，为矿石含量的10倍。在云母中的占有率为53.28%，其他的涣散在长石、石英等矿藏中。       二、选矿工艺流程实验       依据矿石物质组成，环绕以收回铌钽为主，归纳使用锂、、、锆等伴生有利组分和长石、石英、云母等非金属矿藏，先后进行了铌钽选矿实验和铌钽尾矿归纳使用实验。       （一）铌钽选矿实验       1、铌钽粗选实验       物质组成研讨成果表明，本矿石铌钽首要以铌钽铁矿方式存在。鉴于铌钽铁矿性脆、密度大，在当选粒度、设备挑选等条件实验基础上，对原矿选用图1所示流程进行了粗选实验，以别离出长石、石英、云母等密度较小的非金属矿藏，使原矿档次低的铌钽等有用组分得到开始富集。重选设备选用螺旋溜槽和摇床；为了避免实验进程中铁等杂质的氧化所形成的对铌钽矿藏表面的污染，重选摇床精矿及时选用弱磁选机脱除铁等强磁性杂质。粗选实验成果见表3。   表3  铌钽粗选实验成果/%产品名称产率品   位收回率Ta2O5Nb2O5(TaNb)2O5ZrO2HfO2Ta2O5Nb2O5(TaNb)2O5ZrO2铌钽粗精矿0.5241.70549.195310.90077.461.5469.2476.6475.3854.07铌钽中矿0.7670.09720.46170.55891.770.265.785.635.6618.78铁质物0.0440.21141.06361.2750未测未测0.720.740.74 尾  矿86.2370.00310.01070.0138未测未测20.4014.6915.66 矿  泥12.4280.00400.01160.0156未测未测3.862.302.56 原  矿100.000.01290.06290.07580.07230.00849100.0100.0100.0100.0       从表3可见，使用铌钽矿藏与非金属矿藏的密度差异，选用图1所示两段闭路磨矿—分级重选—弱磁除铁的粗选流程是卓有成效的，到达了富集收回铌钽的意图，取得了较好的粗选目标。粗选从原矿中取得产率 0.524%，档次Ta2O51.7054%、Nb2O59.1953%、（TaNb）2O510.9007%，收回率Ta2O569.24%、Nb2O576.64%、（TaNb）2O575.38%的铌钽粗精矿；产率0.767%，档次Ta2O50.0972%、Nb2O50.4617%、（TaNb）2O50.5589%，收回率Ta2O55.78%、Nb2O55.63%、（TaNb）2O55.66%的铌钽中矿。此外，原矿中54.07%的锆随铌钽富集于粗精矿，铌钽粗精矿含ZrO27.46%，铌钽中矿含ZrO218.78%。图1  铌钽粗选实验流程     2、铌钽粗精矿精选实验       据镜下调查，所获粗精矿中除铌钽铁矿外，还含有黄铁矿和闪锌矿等硫化物、锆石和少数的钍石、褐铁矿等杂质重矿藏，以及黄玉、萤石、锂云母、石英、长石等非金属矿藏。精选的首要意图是，从粗精矿中最大极限地别离出硫化物、杂质重矿藏和非金属矿藏，取得高档次铌钽精矿。       依据铌钽粗精矿组成矿藏之间在浮游性、磁性和密度等的差异，在探究实验基础上，断定对铌钽粗精矿选用图2所示“弱磁—浮—强磁”联合流程进行精选，即对粗精矿首要选用弱磁选进一步除掉强磁性的铁质物，然后选用浮选别离出硫化物，浮硫尾矿选用强磁选选出铌钽铁矿，锆铪富集于非磁性产品待重选等办法收回。其他，为了消除因为铌钽矿藏因铁染而简略夹藏丢失到强磁性产品（即铁质物）中去的现象，在弱磁选前先用稀溶液清洗矿藏表面，生产中因为不存在矿石重复烘干处理的环节，粗精矿矿藏表面一般比较新鲜，故不需设置酸洗作业。      从表4实验成果可见，粗精矿选用图2所示“弱磁—浮—强磁”联合流程进行精选，可取得档次（TaNb）2O5大于50%的铌钽精矿，铌钽在精矿中（TaNb）2O5的收回率对原矿为69.67%，对作业为92.42%。图2  铌钽粗精矿精选实验流程   表4  铌钽粗精矿精选实验成果/%产品名称产率档次收回率对作业对原矿Ta2O5Nb2O5(TaNb)2O5Ta2O5Nb2O5(TaNb)2O5对作业对原矿对作业对原矿对作业对原矿酸洗液  0.0975mg/L0.446mg/L0.5435mg/L      铁质物0.1910.0010.3792.2152.5940.040.030.040.030.040.03硫精矿20.0380.1050.04220.2060.24820.460.320.430.330.430.32铌钽精矿20.4200.1078.273144.135652.408792.2663.8892.4470.8592.4269.67精选尾矿59.3510.3110.22321.16461.38787.245.017.095.437.115.36给  矿100.000.5241.8319.74911.580100.069.24100.076.64100.075.38       3、铌钽粗选中矿精选实验       为了进一步进步铌钽收回率，依据铌钽粗选中矿矿藏组成，在铌钽粗精矿精选实验基础上，选用图3所示流程对铌钽粗选中矿进行了精选实验。从表5实验成果可见，选用“浮—磁”联合流程从铌钽粗选中矿中取得对原矿产率0.009%、含（TaNb）2O515.8333%的铌钽次精矿，但铌钽的作业收回率较低，仅为29.23%。实验成果表明，铌钽粗选中矿通过精选能够进一步进步铌钽的收回率，可是，关于铌钽粗选中矿铌钽的收回工艺流程需要深入研讨。图3  铌钽粗选中矿精选实验流程  表5  铌钽中矿精选实验成果/%产品名称产率档次收回率对作业对原矿Ta2O5Nb2O5(TaNb)2O5Ta2O5Nb2O5(TaNb)2O5对作业对原矿对作业对原矿对作业对原矿酸洗液  2.4mg/L36.18mg/L33.58mg/L0.420.021.210.071.090.06硫精矿2.4770.0190.02940.09260.1220.710.040.430.020.480.03铌钽次精矿1.1740.0092.6013.233315.833329.851.7329.111.6429.231.65精选尾矿96.3490.7390.07320.38330.456569.023.9969.253.9069.203.92给  矿100.000.7670.10220.52720.6294100.05.78100.05.63100.05.66       （二）铌钽尾矿归纳使用实验       通过铌钽选别，矿石中的锂、、等伴生有利组分和长石、石英、云母等非金属矿藏基本上进入铌钽粗选尾矿。为了充分使用矿产资源，进步矿石使用价值，选用浮选流程对该尾矿进行了归纳使用实验。实验中挑选硫酸为矿浆调整剂，为石英抑制剂，混合胺为捕收剂，以锂的收回率及档次来衡量云母的选别目标，以钾、钠、硅的分配率及档次来衡量长石和石英的选别目标。在云母浮选和长石浮选作业的药剂用量等条件实验及最佳条件浮选开路流程实验的基础上，按图4所示流程结构及工艺条件进行了浮选闭路流程实验，其成果列于表6。图4  铌钽粗选尾矿浮选闭路实验流程  表6  铌钽粗选尾矿浮选闭路流程实验成果/%产品名称产率品   位回  收  率对作业对原矿Li2ORb2OCs2OK2ONa2OSiO2Fe2O3Li2ORb2OCs2O对作业对原矿对作业对原矿对作业对原矿锂云母精矿5.404.6572.121.090.0108.262.2347.882.7993.9278.9827.8020.9848.9335.82长石精矿76.6066.0570.00880.190.000633.937.4670.290.285.524.6567.3351.8643.7332.01石英精矿18.0015.5230.00380.0570.000450.951.0594.130.140.560.474.873.667.345.37给矿100.086.2370.120.210.00113.636.0273.370.39100.084.10100.076.50100.073.20       从表6浮选闭路流程实验成果可见，关于铌钽粗选尾矿选用浮选工艺流程取得对原矿产率4.657%，含Li2O＋Rb2O3.21%的锂云母精矿；产率66.057%，含K2O＋Na2O11.39%的长石精矿；产率15.523%，含SiO294.13%的石英精矿；铌钽粗选尾矿中93.92%的锂及27.80%的富集于锂云母精矿到达归纳收回。所获长石精矿和石英精矿可用作陶瓷质料或用于建筑职业；锂云母精矿可用作冶炼提取金属锂质料或用于其它职业。实验成果表明，本矿石通过铌钽选其他尾矿可选用浮选工艺流程归纳使用。       （三）选矿尾矿废水水质分析及净化实验       为调查铌钽尾矿归纳使用长石与石英浮选别离进程中，因增加等药剂对环境的污染程度，对铌钽粗选尾矿浮选闭路流程实验尾矿废水取样进行水质分析。从表7分析成果可知，浮选尾矿废水未经处理天然弄清后，其间的氟含量为127.5mg/L、pH值为3.6，大大超越了国家工业废水答应排放标准；除氟含量和pH值外，其它有害杂质含量低于国家工业废水答应排放浓度。   表7  浮选尾矿水水质分析成果/（mg·L－1）项目HgCdAsPbCuZnFCN－pH悬浮物含量＜0.00010.0020.0500.0600.0524.42127.5＜0.0023.613.00       针对浮选尾矿废水氟含量和pH值未到达国家工业废水答应排放标准，以未经处理的浮选尾矿废水为试料，选用石灰中和沉积法进行除氟净化实验，实验成果见表8。净化实验成果表明，本矿选矿废水通过简略的石灰中和沉积法净化处理，既可进步pH值，又能沉积重金属离子，下降尾矿水有害组分特别是氟化物含量，使之到达国家工业废水排放标准。   表8  浮选尾矿水净化液分析成果/（mg·L－1）项目HgCdAsPbCuZnFCN－pH悬浮物含量＜0.0001＜0.001＜0.005＜0.001＜0.0010.0557.10＜0.0029.46.0       三、矿山经济效益分析       本矿属大型铌钽矿，开始探明的矿石量为960万t。依据矿石储量、建造条件和选矿实验目标，拟建一个采选规划1000t/d的矿山厂商，对该矿的未来开发经济效益进行了概算，其归纳成果列于表9。   表9  矿山经济效益预算成果序号名  称单位数量补白1年处理矿石量万t/a33 2产品产量   铌钽精矿t/a353.1 锂云母精矿t/a15368 长石精矿t/a217998 石英精矿t/a51226 3年供应收入万元/a7376223.52元/t矿 铌收入：982万元/a 钽收入1840万元/a   铌钽精矿万元/a2822锂云母精矿万元/a123 长石精矿万元/a3924 石英精矿万元/a507 4年供应税金及附加万元/a481.514.59元/t矿5年总本钱费用万元/a5720.37173.3元/t矿采矿本钱万元/a270581.97元/t矿选矿本钱万元/a2398.0772.67元/t矿管理费用万元/a396.0 供应费用万元/a221.3 6年赢利总额万元/a1174.1335.58元/t矿7年所得税万元/a387.5税率33%8年税后赢利万元/a786.6322.93元/t矿       从表9可见，本矿石因为选矿流程较合理，矿产归纳使用率较高，具有必定的经济效益和较好的社会效益。可是因为有用组分以铌为主，钽档次较低，加上铌的价格较低，铌钽精矿的产量仅占总产量的38.26%；而从铌钽尾矿中所获锂云母精矿、长石精矿和石英精矿的产量较大，占总产量的61.74%。因而，关于该类型铌钽矿的开发使用，有必要注重非金属矿藏及其它伴生有利组分的归纳收回使用，才干取得较好的经济效益和社会效益。       四、结语       （一）本矿为一大型钠长石花岗岩型铌钽矿，矿石中金属矿藏以铌钽铁矿、锆石、黄铁矿为主，其次为闪锌矿、钍石和黑钨矿；非金属矿藏以长石、石英、云母为主，其次为萤石、黄玉。铌钽首要以铁锂云母、含锂白云母和锂云母的方式存在。       （二）依据矿石性质，选用阶段磨矿阶段选其他“重—浮—磁”联合流程，取得了较好的铌钽选别目标。选用该流程从原矿中取得产率0.107%、档次（TaNb）2O552.4087%（其间Ta2O58.2731%、Nb2O544.1356%）、收回率（TaNb）2O569.67%（其间Ta2O563.88%、Nb2O570.85%）的铌钽精矿。铌钽精矿的富集比为691倍，选矿比为934倍。所获铌钽精矿可用作提取铌钽金属的质料。       （三）铌钽粗选尾矿选用浮选流程进行分选，取得了产率对原矿为4.657%，含Li2O＋Rb2O3.21%的锂云母精矿；产率对原矿为66.057%，含K2O＋Na2O11.39、Fe2O30.28%的长石精矿；产率对原矿为15.523%，含SiO294.13%、Fe2O30.14%的石英精矿。铌钽粗选尾矿中93.92%的锂及27.80%的和48.93%的钩富集于锂云母精矿。所获长石精矿和石英精矿可用作陶瓷质料或用于建筑职业，锂云母精矿可用作提取锂金属的质料或用于其它职业。铌钽粗选尾矿浮选废水选用石灰中和沉积法处理，可使其到达国家工业废水排放标准。       （四）矿石中的锆、铪首要富集于铌钽精选尾矿，因样品数量的约束未能就锆、铪的归纳收回进行深入研讨。关于锆、铪的归纳收回工艺和铌钽中矿的再选流程有待往后进一步实验研讨。       （五）从经济效益分析可见，本矿石因为选矿流程较合理，矿产归纳使用率较高，具有必定的经济效益。可是因为本矿石有用组分以铌为主，钽档次较低，铌的价格较低，所获铌钽精矿产值仅占矿山总产量的38.26%；而所获锂云母精矿、长石精矿和石英精矿，因为产量大，其产量占矿山总产量的61.74%，超越铌钽精矿的产量。矿山经济效益分析成果表明，关于该钠长石花岗岩型铌钽矿的开发使用，有必要统筹长石、石英、云母等非金属矿藏及锂、锆等其它伴生有利组分的归纳使用，才干取得较好的经济效益和社会效益。

一、矿石性质       前苏联科拉半岛的铈铌钙钛矿产于碱性霓霞正长岩和异性霞石正长岩中，是一种含稀土、铌、钛的复合物。这种矿物的主要化学成分：含REO28.71%、ThO2 0.52%、Nb2O5 9.4%、Ta2O5 0.38%、TiO2 36.83%；矿物的密度为4.64～4.89克/厘米3；铈铌钙钛矿具有弱磁性。原矿含铈铌钙钛矿3.53%～3.70%，伴生的脉石有霞石、霓石等。矿石中有用矿物嵌布粒度较粗，一般可采用重选、磁选方法回收。       二、重选－磁选流程及选别指标       从矿山运来的矿石，采用两段破碎流程破碎至－20毫米，经一段磨矿磨至－1毫米送水力分级，粗粒级送跳汰，跳汰尾矿返回再磨。细粒级用摇床选别。所得的霞石－铈铌钙钛矿混合精矿用磁选除去霞石，获得含89%～91%铈铌钙钛矿的精矿，回收率为70%～75%。流程示于图1。    图1  回收铈铌钙钛矿的重－磁选流程       三、用浮选法从重选矿泥中进一步回收铈铌钙钛矿       用浮选法处理重选矿泥的流程（图2)：首先将矿泥中易浮的磷灰石浮出，经四次精选获得含P2O5 36%～38%、回收率83%～85%的磷灰石精矿。磷灰石浮选尾矿进一步脱泥，并添加水玻璃和捕收剂ИM－50，采用H2SO4使矿浆pH调整至5.4～4.8，进行铈铌钙钛矿和霞石浮选；上述两种矿物的浮选泡沫经酸处理后，采用草酸、六偏磷酸钠、ИM－50，在pH6.2～6.4的条件下浮选铈铌钙钛矿，经精选获得含铈铌钙钛矿95%的最终精矿，对重选矿泥的作业回收率为82%（对原矿而言大约增加8%～10%的回收率）。    图2  从重选矿泥中用浮选回收铈铌钙钛矿流程

铌　　铌是灰白色金属，密度8.57，熔点2468℃，沸点4742℃。具有比严重、熔点高、沸点高、强度高、抗疲劳、抗变形、抗腐蚀、导热、超导、单极导电及吸收气体等优秀特性。铌的化学性质十分安稳，常温下表面构成细密氧化膜，阻挠进一步氧化，高温下与硫、氮、碳直接化合，能与钛、锆、铪、钨构成合金。不与无机酸或碱效果，也不溶于，但可溶于。　　铌、钽共生亲近，它们的物理性质、化学性质、地球化学性质以及矿藏学性质等都有许多类似之处，因此常在同一矿藏中呈现。一切的铌矿藏中都含有钽，钽的矿藏中都含有铌，仅仅有主次之分。有的构成彻底的类质同象系列矿藏，如铌铁矿-钽铁矿系列矿藏：Ta2O5＜15%称铌铁矿，Nb2O5＜10%称钽铁矿，Nb2O5＞Ta2O5称钽铌铁矿，Ta2O5＞Nb2O5称铌钽铁矿，Fe/Mn＜1时则称为铌锰矿-钽锰矿系列。　　铌在地壳中均匀含量为20×10-6，钽为2×10-6，Nb/Ta值为10。铌、钽在首要岩浆岩和首要沉积岩都有不同程度的散布，其间在花岗岩中含量较高。现在，已发现的铌钽矿藏和含铌钽矿藏有130多种，其间较常见的有30多种。但作为铌钽工业矿藏质料的只要10种，即铌铁矿-钽铁矿系列矿藏(铌铁矿含Ta2O5＜14.55%，Nb2O5＞63.77%；钽铁矿含Ta2O5＞72.18%,Nb2O5＜10.33%)、褐钇铌矿(含Ta2O5为2.5%～11.09%,Nb2O5为33.64%～42.9%)、易解石(含Ta2O5为0.26%～3.3%，Nb2O5为21%～35%)、铌易解石(含Ta2O5为0.51%，Nb2O5为41.13%)、铌铁金红石(含Ta2O5为0.31%，Nb2O5为6.71～23.67%)、烧绿石(含Ta2O5为1.44%～6.65%，Nb2O5为56.01%～67.77%)、锰钽矿(含Ta2O5为70%～86%，Nb2O5为1.91%～10.33%)、重钽铁矿(含Ta2O5为73.98%～86.01%，Nb2O5为1.17%～1.37%)、黄钇钽矿(含Ta2O5为49.4%～55.5%，Nb2O5为9.15%)、细晶石(含Ta2O5为55%～77%，Nb2O5为0.4%～10.13%)。　　铌矿藏质料首要是铌铁(锰)矿等，提取铌首要包含分化精矿、别离钽铌、制取化合物和金属、精粹等进程。矿石分化可采用分化法、熔融法和氯化法等。钽铌别离可采用溶剂萃取法（常用的萃取剂为甲基异丁酮、磷酸三丁酯、仲辛醇和乙酰胺等）、分步结晶法和离子交换法。金属铌的工业出产办法有碳热还原法、钠热还原法和铝热还原法。　　铌具有耐腐蚀、冷加工功能好和氧化膜电功能好等长处，有许多重要用处。铌以铌铁方式用作钢铁增加剂出产碳素钢和高强度低合金钢，铌在钢中的首要效果是经过操控脱溶碳化铌的巨细和散布，而到达进步钢的抗磨损性、抗腐蚀性、晶粒细化然后改进钢的功能。铸铁中增加铌能分出坚固耐磨的碳氮化铌相，然后进步强度和延伸使用寿命。铌和铌合金可用作宇宙飞船及其重返大气层时的耐高温结构材料、原子反应堆的结构材料，而且用于制作石油和化学工业中的耐酸设备、热交换器和加热器等。含铌、镍、钴的超级合金可用于制作喷气发动机的部件。铌同钛、锡、锆、铝、锗的合金或金属化合物，铌钛合金和铌锡化合物是现在现已使用的首要超导材料。铌酸锂是一种优秀的压电晶体，用于彩色电视滤波器和雷达延迟线等。碳化铌可制作超硬东西和模具。二硒化铌粉可作电动机械和外表设备的自润滑填充剂。

铌是灰白色金属，密度8.57，熔点2468℃，沸点4742℃。具有比严重、熔点高、沸点高、强度高、抗疲劳、抗变形、抗腐蚀、导热、超导、单极导电及吸收气体等优秀特性。铌的化学性质十分安稳，常温下表面构成细密氧化膜，阻挠进一步氧化，高温下与硫、氮、碳直接化合，能与钛、锆、铪、钨构成合金。不与无机酸或碱效果，也不溶于，但可溶于。 铌、钽共生亲近，它们的物理性质、化学性质、地球化学性质以及矿藏学性质等都有许多类似之处，因此常在同一矿藏中呈现。一切的铌矿藏中都含有钽，钽的矿藏中都含有铌，仅仅有主次之分。有的构成彻底的类质同象系列矿藏，如铌铁矿-钽铁矿系列矿藏：Ta2O5 Ta2O5称钽铌铁矿，Ta2O5>Nb2O5称铌钽铁矿，Fe/Mn 铌在地壳中均匀含量为20×10-6，钽为2×10-6，Nb/Ta值为10。铌、钽在首要岩浆岩和首要沉积岩都有不同程度的散布，其间在花岗岩中含量较高。现在，已发现的铌钽矿藏和含铌钽矿藏有130多种，其间较常见的有30多种。但作为铌钽工业矿藏质料的只要10种，即铌铁矿-钽铁矿系列矿藏(铌铁矿含Ta2O5 63.77%;钽铁矿含Ta2O5>72.18%,Nb2O5 铌矿藏质料首要是铌铁(锰)矿等，提取铌首要包含分化精矿、别离钽铌、制取化合物和金属、精粹等进程。矿石分化可采用分化法、熔融法和氯化法等。钽铌别离可采用溶剂萃取法(常用的萃取剂为甲基异丁酮、磷酸三丁酯、仲辛醇和乙酰胺等)、分步结晶法和离子交换法。金属铌的工业出产办法有碳热还原法、钠热还原法和铝热还原法。 铌具有耐腐蚀、冷加工功能好和氧化膜电功能好等长处，有许多重要用处。铌以铌铁方式用作钢铁增加剂出产碳素钢和高强度低合金钢，铌在钢中的首要效果是经过操控脱溶碳化铌的巨细和散布，而到达进步钢的抗磨损性、抗腐蚀性、晶粒细化然后改进钢的功能。铸铁中增加铌能分出坚固耐磨的碳氮化铌相，然后进步强度和延伸使用寿命。铌和铌合金可用作宇宙飞船及其重返大气层时的耐高温结构材料、原子反应堆的结构材料，而且用于制作石油和化学工业中的耐酸设备、热交换器和加热器等。含铌、镍、钴的超级合金可用于制作喷气发动机的部件。铌同钛、锡、锆、铝、锗的合金或金属化合物，铌钛合金和铌锡化合物是现在现已使用的首要超导材料。铌酸锂是一种优秀的压电晶体，用于彩色电视滤波器和雷达延迟线等。碳化铌可制作超硬东西和模具。二硒化铌粉可作电动机械和外表设备的自润滑填充剂。