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江西松树岗、福建南平和四川甲基卡钽铌矿分选行为的工艺矿物学因素分析

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徐健, 刘长淼, 程宏伟. 江西松树岗、福建南平和四川甲基卡钽铌矿分选行为的工艺矿物学因素分析[J]. 矿产保护与利用, 2021, 41(5): 1-6. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2021.07.011
引用本文: 徐健, 刘长淼, 程宏伟. 江西松树岗、福建南平和四川甲基卡钽铌矿分选行为的工艺矿物学因素分析[J]. 矿产保护与利用, 2021, 41(5): 1-6. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2021.07.011
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XU Jian, LIU Zhangmiao, CHENG Hongwei. Analysis of Process Mineralogical Factors in the Separation Behaviour of Tantalum-Niobium Ores from Songshugang, Jiangxi, Nanping, Fujian and Jiajika, Sichuan[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2021, 41(5): 1-6. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2021.07.011
Citation: XU Jian, LIU Zhangmiao, CHENG Hongwei. Analysis of Process Mineralogical Factors in the Separation Behaviour of Tantalum-Niobium Ores from Songshugang, Jiangxi, Nanping, Fujian and Jiajika, Sichuan[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2021, 41(5): 1-6. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2021.07.011
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江西松树岗、福建南平和四川甲基卡钽铌矿分选行为的工艺矿物学因素分析

  • 1.

    中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所, 河南 郑州 450006

  • 2.

    国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心, 河南 郑州 450006

  • 3.

    自然资源部多金属矿综合利用评价重点实验室, 河南 郑州 450006

  • 基金项目:
    国家自然科学基金（91962223）；国家重点研发计划固废专项课题（2018YFC1901501）
详细信息
    作者简介: 徐健(1996-), 男, 黑龙江齐齐哈尔人, 在读硕士研究生, 主要从事工艺矿物学研究
    通讯作者: 刘长淼(1981-), 男, 河南南阳人, 研究员, 主要从事矿产综合利用技术研究与管理工作

  • 中图分类号: TD91;TD955

Analysis of Process Mineralogical Factors in the Separation Behaviour of Tantalum-Niobium Ores from Songshugang, Jiangxi, Nanping, Fujian and Jiajika, Sichuan

  • 1.

    Zhengzhou Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources, CAGS, Zhengzhou 450006, China

  • 2.

    China National Engineering Research Center for Utilization of Industrial Minerals, Zhengzhou 450006, China

  • 3.

    Key Laboratory for Polymetallic Ores & apos; Evaluation and Utilization, MNR, Zhengzhou 450006, China

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    Corresponding author: LIU Zhangmiao

    摘要

  • 我国钽铌矿具有品位低、嵌布粒度细、矿物组成复杂等特点，需采用重选、磁选和浮选等方法组成联合分选流程进行综合利用。使用对比分析的方法，以江西松树岗花岗岩型钽铌矿、福建南平花岗伟晶岩型钽铌矿、钽铌为伴生元素的四川甲基卡伟晶岩型锂多金属矿为研究对象，分析影响花岗岩型和花岗伟晶岩型钽铌矿分选行为的工艺矿物学因素。分析结果表明：在花岗岩型与花岗伟晶岩型钽铌矿重选过程中，钽铌矿物的嵌布特征是影响钽铌矿分选行为和指标的主要因素；矿石中硫化矿物和强磁性矿物含量是影响钽铌矿精选流程设计的重要因素；当钽铌为伴生元素时，钽铌矿物与主要矿物之间存在嵌布特征差异，会降低钽铌精矿产品指标。

    China's tantalum and niobium ore is characterized by low grade, fine disseminated particle size, complex mineral composition, etc. It is necessary to select heavy separation, magnetic separationandflotation units to form a joint separating process for comprehensive utilization.Using the method of comparative analysis, the process mineralogical factors affecting the separating behavior of granite-type and granitic pegmatite-type tantalum-niobium ores were analyzed using Jiangxi Songshugang granite-type tantalum-niobium ore, Fujian Nanping granitic pegmatite-type tantalum-niobium ore, and Sichuan Jiajika pegmatite-type lithium polymetallic ore in which tantalum-niobium is an associated element. The analysis results show that: in granitic and granitic pegmatitic tantalum-niobium ores gravity concentration process, the state of occurrence of the tantalum-niobium elements has little influence on the separation behaviour of tantalum-niobium ores; The embedded characteristics of tantalum-niobium minerals are the main factors influencing the separation behaviour and index of tantalum-niobium ores; The sulphideminerals and strong magnetic mineral content of the ore is an important factor in the design of the tantalum-niobium ore cleaning process; When tantalum-niobium is an associated element, differences in embedded characteristics between the tantalum-niobium minerals and the main minerals can reduce the tantalum-niobium concentrate product specification.

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  • 图 1  钽铌矿物图像

    Figure 1. 

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    表 1  三矿床主要化学成分对比分析

    Table 1.  The comparative analysis of main chemical composition

    矿源 各成分含量/%
    Ta2O5 Nb2O5 SiO2 Al2O3 K2O Na2O TFe Li2O BeO Rb Sn WO3 MnO2
    松树岗 0.014 0.023 71.38 15.93 3.99 5.20 1.01 0.21 / 0.16 0.024 0.004 /
    南平 0.035 0.015 71.5 17.10 2.50 4.50 0.55 0.08 0.017 0.14 0.054 0.026 0.052
    甲基卡 0.004 0.012 70.5 14.46 2.16 3.74 0.56 1.50 0.041 0.10 0.026 / 0.188
    注：数据来源[6-8]。
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    表 2  钽铌矿物物相对比分析

    Table 2.  Tantalum-niobium mineralsphase contrast analysis  /%

    矿源 钽铌矿物 锡石 其他矿物 合计
    松树岗 Ta2O5 68.85 13.25 17.90 100.00
    Nb2O5 83.48 1.75 14.77 100.00
    南平 Ta2O5 87.73 1.68 10.59 100.00
    Nb2O5 84.88 1.09 14.03 100.00
    甲基卡 Ta2O5 37.28 58.66 4.06 100.00
    Nb2O5 57.74 34.39 7.87 100.00
    注：数据来源[6, 7, 10]。
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    表 3  矿石中主要矿物含量对比分析

    Table 3.  The comparative analysis of main mineralogical composition in the ore  /%

    矿源 各成分含量
    钽铌矿物 锡石 锂辉石 石英 长石 云母 磁铁矿 黄铁矿
    松树岗 0.038 0.031 / 19.21 70.53 6.81 < 0.001 0.068
    南平 0.056 0.058 0.136 28.76 38.29 26.47 0.0013 0.0218
    甲基卡 0.02 0.008 20.01 30.01 39.62 6.91 / 0.004
    注：数据来源[6-8]。
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    表 4  钽铌矿物粒度分布对比

    Table 4.  Comparison of particle size distribution of tantalum-niobium minerals

    矿源 粒度/mm
    最大 最小 一般
    松树岗 0.5 0.01 0.04~0.3
    南平 5.0 0.08 0.08~0.3
    甲基卡 / / 0.05~0.2
    注：数据来源[6, 7, 9]。
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    表 5  主要矿物物理性能对比分析

    Table 5.  Comparative analysis of physical properties of main minerals

    名称 矿物 密度/(g·cm-3) 比磁化系数/(10-9m3·kg-1) 介电常数 可浮性
    松树岗 钽铌铁矿 5.15~8.2 37.38 26.6~40 钽铌铁矿可浮性强于锡石，与细晶石可浮性接近
    细晶石 5.9~6.4 5.43 4.46~5.72
    锡石 6.0~7.0 0.83 21
    磁铁矿 5.16 92 000 33.7~81
    南平 铌钽铁矿 5.15~8.2 37.38 26.6~40 铌钽铁矿可浮性强于锡石
    锡石 6.0~7.0 0.83 21
    甲基卡 锂辉石 3.13 1.21 8.4 锂辉石可浮性较好并强于钽铌铁矿
    钽铌铁矿 5.15~8.2 37.38 26.6~40
    三地主要脉石矿物 石英 2.44 0.5 4.2~5 可浮性较差
    长石 2.65 0.33 4.5~6.2
    云母 2.79 2.93 6.2~8
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    表 6  选矿工艺流程及分选指标

    Table 6.  Beneficiation process flow and separating index

    矿源 工艺流程 分选指标
    松树岗
    (花岗岩型)    		 粗选采用二段阶段磨矿重选
    粗精矿采用“重选—浮选—磁选”联合精选流程
    钽铌尾矿分别“浮选”回收云母、长石和石英    		 钽铌精矿(Ta, Nb)2O5的品位和回收率分别为62.11%和62.89%
    南平
    (花岗伟晶岩型)    		 三段一闭路破碎流程
    两段磨矿两段重选
    “弱磁—强磁”精选
    磁选尾矿“重选—浮选”回收锡精矿
    重选尾矿“磁选—浮选”回收云母和长石    		 钽铌精矿(Ta, Nb)2O5的品位和回收率分别为45%和63%
    锡精矿品位和回收率分别为60%和52%
    甲基卡
    (钽铌为伴生元素)    		 “重选—弱磁—强磁”分选钽铌铁矿、锡石
    粗粒抛尾后的产品经“磨矿—脱泥—浮选—磁选”回收锂辉石
    浮选尾矿分别“浮选”回收云母、长石和石英    		 锂精矿品位和回收率分别为6.37%和82.73%
    钽铌精矿品位为Ta2O5 3.01%和Nb2O5 9%，回收率为Ta2O5 39.83%和Nb2O5 53%
    锡精矿品位和回收率分别为4.41%和51.77%
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    表 7  影响钽铌矿分选行为的工艺矿物学因素

    Table 7.  Process mineralogical factors affecting the separating behavior of tantalum-niobium ores

    类型 工艺矿物学因素 对钽铌矿分选行为和指标的影响
    赋存状态 嵌布特征 硫化矿和强磁性矿物的含量
    松树岗
    (花岗岩型)    		 独立矿物(钽铌铁矿、细晶石) 粒间分布为主，呈板状嵌布于石英等脉石矿物中；常与锡石和锆石连生嵌布于脉石矿物粒间；细粒型(0.5~0.01 mm) 含有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿和黄铜矿等硫化矿，与钽铌矿物相比含量较大；含有少量磁铁矿 钽铌矿物呈板状嵌布且粒度较细，应遵循早分离，早回收的原则，采用粗磨粗选，中矿再磨再选的多段选别作业；磁选前应先进行硫化矿浮选，防止硫化矿进入磁选产品
    南平
    (花岗伟晶岩型)    		 独立矿物(铌钽铁矿、重钽铁矿、锡锰钽矿等) 呈半自形~他形晶，不规则粒状；常嵌布于钠长石和白云母之间；粗粒型(5~0.08 mm) 含有少量的黄铁矿、黄铜矿和方铅矿；含有较高的磁铁矿和磁黄铁矿 钽铌矿物呈不规则粒状嵌布且粒度粗细不均，宜采用阶段磨矿分级选别；粗精矿中铁杂质含量较高，使用弱磁选去除提高精矿品位
    甲基卡
    (钽铌为伴生元素)    		 独立矿物(钽铌铁矿)、类质同象(锡石) 呈微细板状嵌布于锂辉石、绿柱石、石英和长石等矿物中，粒度一般在0.05~0.2 mm 含有微量的黄铁矿和闪锌矿 粒度上与锂辉石差异较大，受嵌布特征的影响，粗选后的钽铌矿物未充分单体解离，导致钽铌精矿的分选指标降低
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出版历程
收稿日期:  2021-08-17
刊出日期:  2021-10-25

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