Current Situation and Trend Analysis of Global Tantalum and Niobium Mineral Resources
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摘要:
美国、欧盟和日本均将铌和钽列入重要战略矿产目录，2017年全球钽铌年产量分别为0.13万t和6.4万t，从数量上看尽管产量和用量不大，但钽铌在机械、能源、航空航天和医疗等领域均有很多特殊和重要的应用。概述了钽铌的性质、主要用途、矿床分布及类型、储量和产量等，介绍了全球典型钽铌矿床，并对全球钽铌供需情况、价格变化等进行了分析。结果表明：全球探明的钽铌矿产资源充足，品质优良，目前生产集中在少数国家。钽矿开采集中在非洲中部的刚果、卢旺达、尼日利亚，以手工开采残积风化型钽矿为主，由于锂资源需求大增，作为锂矿主要生产国的澳大利亚等国将通过回收锂矿共伴生的钽资源正重新成为钽矿生产大国，全球部分钽矿供应将逐步从非洲转向澳大利亚等。铌矿开采集中在巴西和加拿大少数的大型碱性碳酸岩型铌矿床中，由于资源优势，未来全球铌矿开采仍然将集中在巴西和加拿大。钽矿市场供应混乱，价格波动较大；铌矿市场高度垄断，价格由行业巨头决定。钽铌矿产资源的勘探和开发项目应该注重市场分析及与全球主要在产矿山项目的技术经济指标对比，避免投资损失。
Abstract:Tantalum and niobium identified as the critical materials by the United States, the European Union and Japan, play an important role in many fields such as machinery, energy, aerospace, medicine, and so on, although the output of tantalum and niobium in 2017 was just 1 300 t and 64 000 t, respectively. The properties, applications, distribution of mineral deposits, types of ore, reserves and output about tantalum and niobium were introduced. The typical tantalum and niobium deposits in the world were also introduced. Meanwhile, the price, supply and demand of tantalum and niobium in global world were analyzed. The results indicated that the proved reserves of tantalum and niobium in the world were sufficient, but the output of that was monopolized by a few countries. Tantalum mining was mainly in central Africa-Congo, Rwanda, Nigeria, where the resources mined by manual work were mainly weathered eluvial deposit. Due to the fast-growing requirements of lithium, Australia as a major country of lithium would be the main producer of tantalum by recycling tantalum associated in the lithium deposits. So the supply of tantalum would be transferred from Africa to Australia and other countries. Niobium mining was concentrated in a few large alkaline carbonate niobium deposits in Brazil and Canada, and they would be the key countries of niobium supply because of their abundant resources. The supply market of tantalum was disordered resulting fluctuations in price. What's more, the supply market of niobium was highly monopolized. Therefore the price was determined by industry titans. Based on the above analysis, the exploration and development projects of niobium and tantalum mineral resources should focus on the market analysis and compare with the technical and economic indicators of the major mining projects in the world to avoid failed investment.
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表 1 钽产品的分类和应用
Table 1. Classification and applications of tantalum products
钽产品 应用领域 性质及作用 碳化钽 切削工具 高温下易成型，避免产生纹理缺陷 钽酸锂 表面声波、手机声波过滤器、音响、电视 强化电子信号波，输出更清晰的音频和视频信号 氧化钽 望远镜、相机、手机镜头、X射线薄膜，喷墨印刷机 调节光学玻璃折射率，减少X射线曝光率，提高图像质量，提高电容器在集成电路中的耐用性 钽粉 集成电路中的钽电容器，医疗器械、汽车部件如ABS、安全气囊激活、发动机管理模块、GPS、便携式电子产品、平板电视、电池充电器、功率二极管、油井探头、手机信号屏蔽部件 可靠性高，在-55+200 ℃宽温度范围保持稳定，可承受振动，较强的电子储存能力 钽板 化工设备防腐层、阀门、热交换器、钢结构阴极保护系统、耐腐蚀紧固件、水箱 优良的耐腐蚀性能 钽丝、钽棒 血管支架、骨关节、骨骼修复、缝合夹 优良的生物相容性 高温炉部件 保护气氛下的高熔点，耐高温 钽锭 溅射靶材 钽、氧化钽、氮化钽薄膜包裹半导体防止铜迁移 高温合金如喷气发动机涡轮盘、叶片、刀具 含钽3%~11%的合金优良的耐高温、耐腐蚀性能 计算机硬盘 一种含钽6%的合金具有形状记忆功能 TOW-2导弹穿甲弹头 钽的密度和可成形性完美平衡，可使系统更轻更有效 
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表 2 铌的应用行业及用途
Table 2. Application industry and applications of niobium
应用行业 用途 钢铁工业 世界约85%~90%的铌以铌铁形式用于钢铁生产。钢中加入0.03%~0.05%的铌可使钢的屈服强度提高30%以上。铌还能通过诱导析出和控制冷却速度，实现析出物弥散分布，在较宽的范围内调整钢的韧性水平。因此，钢中加入铌不仅可以提高钢的强度，还可以提高钢的韧性、抗高温氧化性和耐蚀性，降低钢脆性转变温度，使钢具有良好的焊接性能和成型性能 超导材料工业 铌的某些化合物和合金具有较高的超导转变温度，因而被广泛用于制造各种工业超导体，如超导发电机、加速器大功率磁体、超导磁储能器、核磁共振成像设备等。目前，最重要的超导体材料是铌-钛和铌-锡，被广泛应用于医学诊断的磁振图像仪和用于谱线(分析)的核磁共振仪 航空航天工业 航空航天工业是高纯铌的主要应用领域，主要用于生产火箭、飞船的发动机和耐热部件。铌和钽的热强合金具有良好热强性能、抗热性能和加工性能，广泛用于制造航空发动机的零部件、燃气轮机的叶片。在美国几乎所有喷气式战斗机的发动机的热部件都采用铌合金 原子能工业 铌的热导率高，熔点高，耐腐蚀性好，并且中子俘获截面低，是一种非常适合原子能反应堆的材料。主要用途包括：核燃料的包套材料、核燃料的合金a、核反应堆中热交换器的结构材料 电子工业 铌酸盐陶瓷可用于制作电容器，铌酸锂和铌酸钾等化合物单晶是新型光电子学和电子学用晶体，具有良好的压电、热电和光学性质，被广泛应用到红外线、激光技术和电子工业中。此外，铌的熔点高，发射电子能力强，并具有吸气能力，可用于制作电子管及其它电真空器件 医疗领域 铌具有良好的抗生理腐蚀性和生物相容性，不会与人体里的各种液体物质发生作用，并且几乎不会损伤生物的机体组织，对于任何杀菌方法都能适应，因而常被用于制造接骨板、颅骨板骨螺钉、种植牙根、外科手术用具等 其他应用 在化学工业中，铌是优质的耐酸和耐液态金属腐蚀材料，可用于制作蒸煮器、加热器和冷却器等。此外，铌酸也是一种重要的催化剂。铌也被应用到铸造行业，其主要作用是形成坚硬的碳化物(对耐磨有益)和改变石墨片的形貌和尺寸，因而常被用于制造汽车的汽缸盖、活塞环和刹车片等。此外，铌有时会与金和银一起用在纪念币上。铌有助于增加镜片透光性能，因而也被应用到光学行业镜片的制造中。铌也可应用到照明行业，如铌与1%锆的合金可用于制作高效高强钠蒸气街灯的精密支架，使这些小部件具有高的热强性、优良的成形性和耐钠蒸气腐蚀的性能
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表 3 常见钽铌矿物成分及性质
Table 3. Composition and properties of common minerals of niobium and tantalum
矿物名称 化学式 含量/% 密度/(g·cm-2) 磁性 介电常数 Ta2O5 Nb2O5 TRE2O3 钽铁矿 (Fe, Mn)(Ta, Nb)2O6 15~86.17 2~4 6.7~8.3 弱 7~8 铌铁矿 (Fe, Mn)(Ta, Nb)2O6 1.40 10~78.72 5.3~6.6 弱 10~12 细晶石 (Ca, Na, Th, TR)2(Nb, Ta, Ti)2(O, HO, F)7 68.4~83.53 0~7.7 0.17~4.2 5.4~6.42 非 4.46~5.72 烧绿石(黄绿石) (Ca, Na, Th, TR)2(Nb, Ta, Ti)2(O, HO, F)7 0~5.86 37.54~75.12 13.33 4.1~5.4 非 5~9.5 易解石 (Ce, Th)(Nb, Ti)2O5 0~6.9 23.8~32.5 15.5-19.5 5.2 弱 3.5~5.7 褐钇铌矿 (Y, Er, Ce, U, Th)(Nb, Ta, Ti)O4 2.5~17 33.64~47 50± 5.5~5.8 弱 4~4.96 重钽铁矿 (Fe, Mn)(Ta, Nb)2O6 65.67~83.96 1.17~1.37 8.17 弱 6.8 锰钽矿 (Ta, Nb, Sb, Mn, Fe)4O8 68.96 8.3 6.94~7.23 弱 6.54 锡锰钽矿 (Ta, Nb, Sb, Mn, Fe)O2 69.58 8.37 7.19~7.36 弱 6.54 铈铌钙钛矿 (Ce, La, Na, Ca, Sr)(Ti, Nb)O3 0.75 16.15 32.29~34.6 4.75~4.99 弱 5~9.5 黑稀金矿 (Y, Ce, Ca, U, Th)(Nb, Ta, Ti)2O6 0~22.53 3.83~47.43 16.36~31.45 4.5~5.9 弱 3.74~4.66 钛铌钽矿 (Ti, Ta, Fe)O2 37.65 11.32 5.3~5.5 弱 NA 铌铁金红石 (Ti, Nb, Fe)O2 0.39~14.9 0.9~42.99 4.6~5.14 弱 NA
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表 4 钽、铌矿床主要工业类型[7]
Table 4. Main industrial types of tantalum and niobium deposits
矿床类型 特征 储量规模(矿石量)及品位 典型矿山 原生碳酸盐矿床 铌矿床通常赋存于与碳酸盐接触的钾长花岗岩带内 Niobec矿床，储量23.5×106 t，Nb2O5品位0.59% 加拿大Niobec和Oka 次生碳酸盐矿床 通常位于含铌矿物碳酸盐岩的强风化带或沉积带中 矿床规模通常小于1 000×106 t，红土型矿床，Nb2O5品位可达到3%，冲积型矿床Nb2O5品位可达到12% 巴西Araxé和Catalao；俄罗斯Tomtor；刚果共和国Lueshe 碱性岩矿床 铌或少量的钽矿床通常与硅化碱性岩有关。金属矿物在岩浆或热液运移过程中聚集 矿床规模通常小于100×106 t，Ta2O5品位 < 0.1%；Nb2O5品位为0.1%~1% 希腊Motzfeldt和Ilimaussaq; 俄罗斯Lovozero；巴西Pitinga; 加拿大Thor Lake和Strange Lake；沙特阿拉伯Ghurayyah；马拉维Kanyika 富含锂铯钽花岗岩矿床 钽铌矿床通常与高铝浅色花岗岩有关，伴随一定热液交代作用 通常小于100×106 t，Ta2O5品位 < 0.05% 埃及Abu Dabbab和Nuweibi；中国宜春 富含锂铯钽伟晶岩矿床 钽铌矿床通常与富集锂铯钽的结晶花岗岩有关 通常小于100×106 t，Ta2O5品位 < 0.05% 澳大利亚Greenbushes和Wodgina；加拿大Tanco; 巴西Volta Grande; 埃塞俄比亚Kenticha；莫桑比克Morrua Marropino
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表 5 世界各国钽矿储量和产量(2017年)
Table 5. World mine production and reserves of tantalum (2017 year)
国家 储量/t 储量占比/% 产量/t 产量占比/% 澳大利亚 78 000 69.64 NA NA 巴西 34 000 30.36 100 7.87 刚果(金) / / 370 29.13 卢旺达 / / 390 30.71 尼日利亚 / / 190 14.96 中国 / / 95 7.48 埃塞俄比亚 / / 60 4.72 其他 / / 65 5.12 合计 112 000 100.00 1 270 100.00 注：数据来源于USGS, 2018。
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表 6 世界各国铌矿储量和产量(2017年)
Table 6. World mine production and reserves of niobium (2017 year)
国家 储量/t 储量占比/% 产量/t 产量占比/% 巴西 4 100 000 95.35 57 000 89.34 加拿大 200 000 4.65 6 000 9.41 其他国家 / / 800 1.25 合计 4 300 000 100.00 63 800 100.00 注：数据来源于USGS，2018。
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表 7 全球主要钽矿山和钽矿项目
Table 7. Global major tantalum mines and tantalum projects of tantalum
矿山 国家 公司 品位/% 储量/资源量(矿石量) 产能 Mibra 巴西 AMG Mineração Ta2O5 0.034
Li2O 1.06
Sn 0.037资源量20.29×106 t
回收率56%Ta2O5 136 t/a
2018年可达272 t/aWodgina 澳大利亚 Mineral Resource
limitedTa2O5 0.03
Li2O 1.38
Sn 0.03资源量
25.35×106 t
(2017)勘探阶段 Pilgangoora 澳大利亚 Pilbara Minerals Ta2O5 0.012
Li2O 1.27储量80.13×106 t，
资源量156.3×106 t建设阶段Ta2O5 145 t/a Greenbushes 澳大利亚 Global Advanced Metal Ta2O5 0.059
Nb2O5 0.44
Sn 0.15硬岩储量13.46×106 t
(1991)Ta2O5 550 t/a停产 Bald Hill 澳大利亚 Tawana Resources Ta2O5 0.016
Li2O 1.18
Ta2O5 0.031锂钽矿资源量
12.8×106 t
高品位钽矿资源量5.7×106 t设计产能Ta2O5 120 t/a Mount Cattlin 澳大利亚 Galaxy Resources Ta2O5 0.016
Li2O 1.08资源量
16.4×106 t
(2016)Ta2O5 25 t/a
锂辉石精
矿6% Li2O 137 000 t/aPitinga 巴西 Mineracao Taboca Ta2O5 0.027
Nb2O5 0.202
Sn 0.134资源量
330.85×106 t(2015)Ta2O5 220 t/a
Nb2O5 1 600 t/aTanco 加拿大 Tantalum Mining
CorporationTa2O5 0.12
Li2O 2.7
Cs2O 23.3107.5×106 t
350×106 t 31.5万t
资源量(1992)停产 Kenticha 埃塞俄比亚 EMDSC Ta2O5 0.017
Ta2O5 0.015硬岩资源量100×106 t风化矿资源量
16×106 tTa2O5 70 t/a Marropino 莫桑比克 Noventa Ta2O5 0.022 资源量7.4×106 t Ta2O5 90 t/a 2013关闭 Abu Dabbab 埃及 Gippsland Ltd. Ta2O5 0.014
Nb2O5 0.01资源量98×106 t Ta2O5 270 t/a未实施 Motzfeldt 格林兰 Regency Mines plc Ta2O5 0.012
Nb2O5 0.185
ZrO2 0.46
TREO 0.26
Th 0.012资源量
340×106 t勘探阶段 Blue River 加拿大 Commerce
Resources CorpTa2O5 0.019
Nb2O5 0.176资源量
48.4×106 t勘探阶段 Crevier 加拿大 Niobay Metals Inc Ta2O5 0.023
Nb2O5 0.196资源量
25.4×106 t可研阶段
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表 8 全球主要铌矿山和铌矿项目
Table 8. Global major niobium mines and niobium projects of niobium
矿山 国家 公司 主要矿物 品位/% 储量/资源量(矿石量) 产能 Araxa 巴西 CBMM 烧绿石 Nb2O5 2.3
Nb2O5 1.5风化壳储量808×106 t
下部原生资源量
1 800×106 t，回收率50%66%FeNb合金
150 000 t/aCatalao 巴西 China Molybdenum 烧绿石 Nb2O5 0.81
Nb2O5 1.14储量44.3×106 t
资源量62.9×106 t66%FeNb合金
15 000 t/aNiobec 加拿大 Magris Resources 烧绿石 Nb2O5 0.41
Nb2O5 0.42储量416.4×106 t
资源量629.9×106 t
选矿回收率58%66%FeNb合金
8 300t/aAley 加拿大 Taseko's 烧绿石
铌铁矿Nb2O5 0.5 储量84×106 t 未生产 Nechalcho 加拿大 Avalon Rare
Metals Inc.铌铁矿
褐钇铌矿Nb2O5 0.4
Ta2O5 0.04储量61.9×106 t
稀土、锆、铌、钽共伴生矿未生产 Ghurayyah 沙特 Tertia Minerals 铌铁矿
烧绿石Nb2O5 0.28
Ta2O5 0.024资源量385×106 t，
锆、钇、铌、钽共伴生矿未生产 MrimaHill 肯尼亚 Pacific Wildcat
Resource corp烧绿石 Nb2O5 0.66 资源量47.8×106 t，
稀土共伴生矿回收率33%
未生产EIK Creek 美国 NioCorp 烧绿石 Nb2O5 0.79
Sc 71.6 g/t探明储量31.7×106 t
资源量90.9×106 t
铌湿法冶炼回收率82.4%设计产能66%FeNb
6 800 t/aMt Weld 澳大利亚 Lynas 烧绿石
铌金红石Nb2O5 1.4
Ta2O5 0.037资源量37.7×106 t，铌、钽、锆、
稀土、金红石、磷共伴生矿未生产 Mabounie 加纳 ERAMET 烧绿石
铌铁矿Nb2O5 1.2
REO 1.0资源量195×106 t，铌、
钽、稀土、磷共伴生矿未生产 Dubbo 澳大利亚 Alkane
Resources Ltd钠铌矿 ZrO2 1.89
Nb2O5 1.2
Ta2O5 0.03
TREO 0.74储量18.9×106 t，
资源量75.18×106 t，锆、
铪、铌、钽、稀土共伴生矿未生产 Panda Hill 坦桑尼亚 Cradle Resources 烧绿石 Nb2O5 0.5 资源量178×106 t，
选矿回收率65%设计产能66%FeNb
8 200 t/a项目已暂停Kanyika 马拉维 Globe Metals &
Mining烧绿石 Nb2O5 0.29
Ta2O5 0.014资源量90×106 t，
铌、钽、铀、锆多金属矿未生产 白云鄂博矿 中国 包钢集团 铌铁矿烧绿石 Nb2O5 0.14 存于尾矿库储量
197×106 t，稀土共伴生矿未生产 宜春 中国 江西钨业集团 铌钽铁矿、
细晶石Nb2O5 0.008
Ta2O5 0.01储量193×106 t 停产 横峰 中国 德鑫矿业公司 铌铁矿
钽铁矿Nb2O5 0.021
Ta2O5 0.014资源量213.8×106 t 未生产 南平 中国 东方钽业 铌铁矿
钽铁矿
重钽铁矿Nb2O5 0.016
Ta2O5 0.018资源量16.4×106 t 停产
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表 9 巴西Araxá铌矿概况
Table 9. Overview of Araxá niobium minein Brazil
储量 截至2012年12月，归属CBMM公司的风化残积型铌矿石储量为8.08亿t，Nb2O5平均品位2.3%，下部的原生铌矿石资源量18亿t，平均Nb2O5品位1.5%，足以保证全球数百年的供应 矿床、矿石 Araxá铌矿属于碱性岩—碳酸岩型铌矿床。九千万年前由碳酸岩和碱性岩构成的杂岩体侵入石英岩和片岩，构成了直径4.5 km、面积约16 km2、厚度超过820 m的Araxá铌矿。杂岩体主要由白云石碳酸岩、方解石碳酸盐岩和闪长岩组成。矿床构造的核心铌含量最高。矿床上部250 m主要是风化残积矿，这部分矿石由于风化淋滤和地质作用，铌得到富集，含铌的主要矿物烧绿石中的钙和钠逐渐为钡所取代，形成了钡烧绿石(4%)，其他主要矿物有褐铁矿/针铁矿(36%)、重晶石(20%)、磁铁矿(16%)、磷钡铝矿(6%)、钛铁矿(5%)、独居石(4%)和石英(4%)等。250 m以下的原生矿主要矿物有白云石、方解石、辉绿石、磁铁矿、磷灰石和烧绿石，局部地区的矿石还含有辉石和橄榄石类矿物 采矿 得益于得天独厚的资源条件，Araxá铌矿目前开采的主要是矿床上部的风化残积矿，采用露天开采方式，矿石较软不需使用钻孔和爆破，使用采矿挖掘机将矿石挖出，汽车送到配矿场，再通过约3 km长的传送带运至其选矿厂 选矿 矿石经对辊破碎，球磨磨至-104 μm，磁选脱高磷磁铁矿，旋流器脱去-5 μm细泥，浮选烧绿石，得到铌精矿产品 精炼 铌精矿中约含1%的铅、0.5%的磷和硫，16%的氧化钡，在生产铌铁之前这些杂质必须预先去除。浮选精矿经过造粒，烧结脱硫，电炉精炼脱铅、脱磷，水淬，最终达到铌铁冶炼的要求
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表 10 Niobec铌矿山概况
Table 10. Overview of Niobec niobium mine
储量 截至2013年公司铌矿储量416.4×106 t，矿石Nb2O5平均品位0.41%；资源量629.91×106 t，矿石Nb2O5平均品位0.42%；推断的资源量67.7×106 t，矿石Nb2O5平均品位0.42% 矿床 Niobec铌矿床属于碳酸岩-碱性岩型矿床，直径4 km左右的碳酸岩-碱性岩杂岩体侵入闪长岩、片麻岩、正长岩中，构成了面积12 km2的碱性杂岩侵入体，矿床核心由新月形碳酸岩透镜体组成，铌主要集中赋存于矿床东南部600 m×800 m的矿体中，矿体纵向厚度达到750 m以上。已勘探的铌矿矿体主要集中在矿床深部90~600 m左右，目前的钻孔最大深度1 200 m，进一步的勘探工作还在进行中 矿石 矿石中70%的铌主要赋存在烧绿石和铌铁矿中，多以微小的晶体和颗粒分散在碳酸岩中，肉眼很少能看到，矿物种类较多，其中，碳酸盐矿物(白云石、方解石、方解石等)、硅酸盐矿物(锆石、黑云母、绿泥石、钾钠长石)、磷灰石和铌矿物(烧绿石、铌铁矿)含量分别为64.9%、21.1%、6.8%和1.1% 采矿 目前采用空场法进行地下开采，采出的矿石通过850 m深度的竖井提升到地面，目前已设计了8个采区，正在开采的主要是1#、2#、3#和4#采区，未来计划采用充填法采矿，进一步提高回采率，目前采矿能力为2.4×106 t/a, 未来计划将采矿能力逐步提高到10×106 t/a 选矿 采出的矿石在地下破碎站破碎到-150 mm后提升到地面送到原矿堆场，再经过中碎到-38 mm, 经过棒磨-球磨-分级达到-105 μm含量80%的细度，经过两段旋流器脱泥后浮选碳酸盐杂质矿物，尾矿浓密脱水磁选去除磁性矿物，浮选黄绿石等铌矿物，浮选精矿进行浮选脱除硫化矿物，浸出脱除磷酸盐等杂质，过滤干燥得到Nb2O5含量为58%的铌精矿，每吨矿石可以生产含铌2.4 kg Nb2O5的铌精矿，选矿回收率58% 精炼 铌精矿与铝粉、铝粒、铁粒、硝酸钠、熔剂矿物等配料，再经铝热还原反应，依靠自放热达到2 250 ℃，再经过冷却、脱渣、破碎生产铌含量63%~68%的铌铁产品
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表 11 Minas矿山概况
Table 11. Overview of Minas mine
储量 储量为2 028.9万t，Li2O、Ta2O5、Nb2O5和Sn含量分别为1.06%、0.034%、0.007%和0.037% 矿床矿石 原生伟晶岩矿体主要矿物包括钠长石(25%~30%)、钾长石(15%~20%)、石英(20%~30%)、锂辉石(10%~15%)、铁锂云母(8%~10%)和钽铌矿物(< 1%)等；风化矿体主要包括石英(50%~60%)、高岭土(35%~40%)、白云母(1%~5%)、铁氧化物(0~2%)和钽铌矿物(< 1%) 采矿 露天采矿，每年约开采70万t矿石，计划2019年开采能力提升到140万t/a，锂辉石精矿产能从目前的9万t/a提升到2019年的18万t/a，同时钽精矿产能从目前的136 t/a提升到272 t/a 选矿 选矿流程包括原矿—破碎—磨矿—旋流器分级—溜槽重选—磁选分离锡石和细晶石，得到钽精矿，与锡石共同分离的细晶石中的钽在锡冶炼渣中回收后混入钽精矿。重选尾矿浮选锂辉石精矿，浮选尾矿磁选脱去铁钛杂质矿物，得到长石产品作为陶瓷材料。精矿Ta2O5品位30%左右，钽回收率为56%；锂辉石精矿Li2O品位5.5%，锂辉石回收率65%
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表 12 Pilgangoora锂钽矿概况
Table 12. Overview of Pilgangoora lithium-tantalum mine
储量 公司持续在Pilgangoora矿床周边进行勘探，2017年底公司探明的矿石储量达到80.3×106 t，Li2O和Ta2O5品位分别为1.27%和0.0123%；矿石资源量达到156.4×106 t，Li2O和Ta2O5品位分别为1.25%和0.0128%。锂辉石资源量在全球硬岩锂资源排名第三 矿床 Pilgangoora锂钽矿是典型的花岗伟晶岩型矿床，皮尔巴拉地区同一地层构造内存在一系列钽矿床，包括Pilgangoora、Wodgina、Mount Cassiterite、Tabba和Strelley等，在Pilgangoora矿床中，绿岩被一群北向、东倾、带状伟晶岩侵入，其走向长度超过7 km，宽度约1 km，侵入的横切区域呈现叶状构造。这些伟晶岩被认为是一个区域性的南北走向断裂系统。个别伟晶岩岩体的长度可达600 m甚至1 250 m，表面宽度可达300 m，多数的伟晶岩体长100~250 m，宽1~8 m，具有不规则的脉状，通常形成叉状或波纹状的末端，赋存在镁铁质和超镁铁质变质岩角闪石中 矿石 主要矿物组成包括石英、钠长石、白云母、钾长石、石榴石、锂辉石、锂云母和钽铁矿，少量的重钽铁矿、细晶石、锡石和绿柱石等 采矿 露天开采，根据矿床矿脉情况设置6个露天采场，开采工序包括钻孔、爆破、装载、汽车矿车运输到选矿厂矿石堆场。第一阶段设计采矿能力为200万t/a，矿山设计寿命36年，前5年剥采比为3.3 : 1，随后的31年采剥比为3.9 : 1。公司正在进行将产能扩大到400万t/a的可行性研究 选矿 选矿工艺包括原矿颚破—圆锥中碎—高压辊磨三段破碎—磨矿—分级，粗粒经过两段重介质旋流器分选得到钽精矿和锂辉石精矿，细粒部分经过螺旋溜槽分选得到钽精矿，然后再经过浮选去除云母和铁矿物等杂质矿物，再浮选锂辉石，得到的锂辉石精矿再经过弱磁选和强磁选除铁，得到低铁锂辉石精矿。设计的锂辉石Li2O品位6%，选矿回收率77.5%；钽铁矿Ta2O5品位30%，选矿回收率57.4%，计划2018年下半年开始生产
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表 13 Kigali钽矿概况
Table 13. Overview of Kigali tantalum mine
矿床、矿石 卢旺达成矿模式很大程度上与基巴拉造山Kibaran orogeny运动相关。基巴拉造山运动主要由不同年代的花岗岩和镁铁质岩侵入基岩和中元古代岩形成。这个造山运动过程形成了很大的成矿区域，产生了大量与花岗岩相关的矿床，这些矿床富含锡石、铌钽铁矿、黑钨矿、绿柱石、锂辉石、独居石和金等矿种。矿床以原生矿矿床或冲积矿床(残积矿床)的形式出现。很多地质学家认为卢旺达的Sn-Nb-Ta-W矿床为岩浆成因类型，原生矿床中Sn-Nb-Ta-W的矿化产生于伟晶岩脉和石英岩脉中 采矿 采用传统的水力采矿，利用高压水枪和水炮采矿，每小时可采400 m3矿石，采出的矿石用水力和砂石泵送到选厂给矿站 选矿 选矿工艺包括原矿—圆筒筛筛分除去砾石一细粒部分跳汰粗选—跳汰再选—振动溜槽精选得到铌钽精矿
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