چگونه سنگ معدن قلع-نیوبیم-تانتالوم را جدا کنیم؟

سنگ معدن قلع-نیوبیم-تانتالیم (Ta-Nb-Sn) معمولاً یکسنگ معدن اکسید پلی فلزی(به عنوان مثال، گرانیت پگماتیت، رسوبات پلاسر) با کاسیتریت (SnO2) و کانی های Ta{2}}Nb (تانتالیت، نیوبیت، کلتان) به عنوان فازهای ارزشمند. هر دو کانی با چگالی بالا هستند (Ta{5}}Nb: 7.0-8.3 g/cm³؛ کاسیتریت: 6.8-7.0 g/cm³) اما درمغناطیس(Ta-Nb=ضعیف مغناطیسی؛ کاسیتریت=غیر-مغناطیسی) وهدایت. فرآیند جداسازی استاندارد از aجداسازی گرانشی → جداسازی مغناطیسی → جداسازی/فلوتاسیون الکتریکی (اختیاری)ورق جریان ترکیبی، بهینه شده برای اندازه ذرات و نوع سنگ معدن (لود در مقابل پلاسر).

2. فرآیند جداسازی استاندارد (Lode/Placer Ore)

مرحله 1: آماده سازی سنگ معدن (خرد کردن ← آسیاب کردن ← اسکیم زدایی)

هدف: مواد معدنی با ارزش را از گنگ جدا کنید (کوارتز، فلدسپات، میکا) و اندازه ذرات را برای جداسازی کارآمد کنترل کنید.

خرد کردن: سنگ شکن فکی (درشت) → سنگ شکن مخروطی (متوسط) → کاهش به<10 mm.

سنگ زنی: آسیاب گلوله ای / آسیاب میله ای → آسیاب به-0.5 میلی متر (سنگ معدنی)یا-2 میلی متر (سنگ معدن جاسازی)(از آسیاب کردن بیش از حد-برای جلوگیری از پوشش لجن اجتناب کنید).

سلیم زدایی: صفحه نمایش هیدروسیکلون / حذف لایه → حذف لجن (<0.037 mm) to reduce reagent consumption and improve separation efficiency.

مرحله 2: جداسازی گرانشی (پیش- تمرکز)

هدف: 70 تا 90 درصد از-دانه با چگالی کم را بردارید و درشت-تا{4}}Nb/cassiterite را بازیابی کنید.تجهیزات و پارامترهای کلیدی:

ماشین جیگ(ذرات درشت، 0.5-5 میلی متر): توان عملیاتی بالا، بازیابی Ta-Nb درشت و کاسیتریت.

میز تغلیظ مارپیچی/تکان دهنده(ذرات ریز، 0.074-0.5 میلی متر): جداسازی صیقلی برای کنسانتره معدنی سنگین مخلوط (Ta-Nb + کاسیتریت).

متمرکز کننده فالکون(ذرات فوق-ریز،<0.074 mm): Centrifugal gravity separation for low-grade ore (Ta₂O₅/Nb₂O₅ recovery up to 85%).خروجی: کنسانتره معدنی سنگین مخلوط (Ta-Nb + کاسیتریت) با 80 تا 90 درصد گنگ حذف شده است.

مرحله 3: جداسازی مغناطیسی (جدایی نهایی Ta-Nb در مقابل کاسیتیت)

هدف: از تفاوت های مغناطیسی برای تقسیم کنسانتره مخلوط به کنسانتره Ta{0}Nb خالص و کنسانتره کاسیتریت استفاده کنید.تجهیزات و پارامترهای کلیدی:

سه-دیسک جداکننده مغناطیسی با شدت بالا-(12000-18000 گاوس):

Ta{0}}مواد معدنی Nb (ضعیف مغناطیسی) → محصول مغناطیسی (Ta{1}}کنسانتره Nb).

کاسیتریت (غیر-مغناطیسی) → غیر-محصول مغناطیسی (کنسانتره کاسیتیت).

سه-جداکننده مغناطیسی با شدت بالا-: برای-سنگ معدنی کم عیار یا گنگ پیچیده (به عنوان مثال، مواد معدنی دارای آهن-).خروجی: دو کنسانتره مجزا: کنسانتره Ta{0}Nb (90% + خلوص) و کنسانتره کاسیتریت (90% + خلوص).

مرحله 4: پرداخت (اختیاری)

هدف: بهبود عیار کنسانتره برای کاربردهای- با ارزش بالا (مانند الکترونیک، متالورژی).

جداسازی الکتریکی: از جداکننده‌های الکترواستاتیکی با فشار بالا-برای حذف باند باقیمانده (مانند میکا، فلدسپات) بر اساس تفاوت‌های رسانایی استفاده کنید.

شناورسازی: برای سنگ معدن غنی از اسلایم-، از جمع کننده های اسید چرب برای جداسازی باند باقیمانده از Ta-Nb/cassiterite استفاده کنید.

مرحله 5: کم آبی و ذوب (اختیاری)

کم آبی بدن: ضخیم کننده → فیلتر پرس → کنسانتره خشک.

ذوب شدن: کنسانتره های Ta{0}Nb را به فلز (احیای حرارتی سدیم) یا کاسیتریت به قلع (ذوب) کاهش دهید.

3. تغییرات فرآیند بر اساس نوع سنگ معدن

A. Placer Ore (آلوویال/شن ساحل)

آماده سازی ساده:شستشو → غربالگری(بدون نیاز به خرد کردن/سایز کردن، چون گنگ از قبل جدا شده است).

جریان هسته: اسکرابر ترومل (قابلیت حذف) → جیگ → میز تکان دادن → جداسازی مغناطیسی.

بازیابی بالا (Ta-Nb + کاسیتریت: 85-95٪) به دلیل تفکیک طبیعی.

B. سنگ معدن لود (گرانیت پگماتیت)

آماده سازی مجتمع:خرد کردن ← آسیاب ← قلاب زدایی(تفکیک کامل لازم است).

جریان هسته: جداسازی گرانشی (جنگ + میز تکان) → جداسازی مغناطیسی → جداسازی/فلوتاسیون الکتریکی.

بازیابی کمتر (60-80%) به دلیل انتشار مواد معدنی دانه ریز.

ج. سنگ معدن کم-<0.5% Ta₂O₅/Nb₂O₅)

اضافه کنیدپرداخت هیدرومتالورژیکی: اسیدشویی (HF/H2SO4) → استخراج با حلال (MIBK/TOA) → بارش → ترکیبات Ta/Nb با خلوص{{0} بالا.

مهم: از تجهیزات مقاوم در برابر خوردگی استفاده کنید (مواد مقاوم در برابر HF{{1}: PTFE، Hastelloy).

پارامترهای عملیاتی حیاتی

ظرافت آسیاب: -0.5 میلی متر (لود) / -2 میلی متر (جایگذار) - خیلی ریز باعث ایجاد لجن می شود. بیش از حد درشت بهبود را کاهش می دهد.

قدرت میدان مغناطیسی: 12,000–18,000 گاوس – خیلی کم نمی تواند Ta-Nb را جدا کند. بیش از حد بالا کاسیتریت را وارد می کند.

تراکم پالپ: 20-30٪ (جدایی گرانشی) - ضخیم بیش از حد باعث جدایی ضعیف می شود. خیلی نازک باعث کاهش توان عملیاتی می شود.

نرخ جریان آب: 1-3 m³/h (میز لرزان) - طبقه بندی مواد معدنی روی عرشه را کنترل می کند.

6. عیب یابی مسائل رایج

بازیابی کم: بیش از-سائیدن (پوشش لجن) → تنظیم ظرافت آسیاب. میدان مغناطیسی کم → افزایش گاوس.

درجه پایین: گانگ بیش از حد در کنسانتره → اضافه کردن جداسازی/فلوتاسیون الکتریکی. حذف چربی ضعیف ← ارتقاء تجهیزات سلیم زدایی.

پوشیدن تجهیزات: برای سنگ معدن ساینده از مواد مقاوم در برابر سایش (-روکش های لاستیکی-، رسانه های آسیاب سرامیکی) استفاده کنید.

خلاصه

راگرانش → جدایی مغناطیسیفرآیند ترکیبی کارآمدترین و مقرون به صرفه ترین روش برای جداسازی Ta{1}Nb-است. غلظت پیش{4} گرانش گانگ را حذف می کند، در حالی که جداسازی مغناطیسی از تفاوت های مغناطیسی برای تقسیم Ta-Nb و کاسیتریت استفاده می کند. برای سنگ معدن با عیار بالا یا پایین، جداسازی الکتریکی یا هیدرومتالورژی را برای پرداخت نهایی اضافه کنید.