كيفية فصل التنتالوم-النيوبيوم-خام القصدير؟

التنتالوم-النيوبيوم-خام القصدير (Ta-Nb-Sn خام) هو عادةخام أكسيد متعدد المعادن(على سبيل المثال، بيجماتيت الجرانيت، رواسب الغرينية) مع حجر القصدير (SnO₂) ومعادن Ta-Nb (التانتاليت، النيوبيت، والكولتان) كمراحل قيمة. كلاهما معادن عالية الكثافة (Ta-Nb: 7.0–8.3 جم/سم³؛ حجر القصدير: 6.8–7.0 جم/سم³) ولكنهما يختلفان فيالمغناطيسية(Ta-Nb=مغناطيسي ضعيف؛ حجر القصدير=غير - مغناطيسي) والموصلية. تستخدم عملية الفصل القياسية أفصل الجاذبية ← الفصل المغناطيسي ← (اختياري) الفصل الكهربائي/التعويمورقة تدفق مدمجة، محسنة لحجم الجسيمات ونوع الخام (العقدة مقابل الغرينية).

2. عملية الفصل القياسية (العقد/الخام الغريني)

الخطوة 1: تحضير الخام (التكسير → الطحن → إزالة الطين)

هدف: فصل المعادن الثمينة عن الشوائب (الكوارتز، الفلسبار، الميكا) والتحكم في حجم الجسيمات لفصلها بكفاءة.

سحق: كسارة فكية (خشنة) → كسارة مخروطية (متوسطة) → تقليل إلى<10 mm.

طحن: مطحنة الكرة / مطحنة قضيب → طحن ل-0.5 ملم (خام العقد)أو-2 مم (خام الغرينية)(تجنب الإفراط في-الطحن لمنع طلاء المادة اللزجة).

إزالة الترسبات: شاشة إعصار مائي/إزالة الطين ← إزالة المادة اللزجة (<0.037 mm) to reduce reagent consumption and improve separation efficiency.

الخطوة 2: فصل الجاذبية (التركيز المسبق-)

هدف: قم بإزالة 70-90% من الشوائب منخفضة الكثافة- واستعيد حبيبات - Ta-Nb/حجر القصدير الخشنة.المعدات الرئيسية والمعلمات:

آلة القفز(الجزيئات الخشنة، 0.5-5 مم): إنتاجية عالية، واسترداد Ta-Nb الخشن وحجر القصدير.

مكثف حلزوني/طاولة اهتزاز(الجزيئات الدقيقة، 0.074–0.5 مم): فصل مصقول لتركيز المعادن الثقيلة المختلطة (Ta-Nb + حجر القصدير).

مكثف فالكون(-جسيمات دقيقة جدًا،<0.074 mm): Centrifugal gravity separation for low-grade ore (Ta₂O₅/Nb₂O₅ recovery up to 85%).الإخراج: خليط من المعادن الثقيلة المركزة (Ta-Nb + حجر القصدير) مع إزالة الشوائب بنسبة 80-90%.

الخطوة 3: الفصل المغناطيسي (الفصل النهائي لـ Ta-Nb مقابل حجر القصدير)

هدف: استغلال الاختلافات المغناطيسية لتقسيم التركيز المختلط إلى تركيز Ta-Nb النقي وتركيز حجر القصدير.المعدات الرئيسية والمعلمات:

ثلاثة-أقراص عالية-فاصل مغناطيسي عالي الكثافة(12000-18000 غاوس):

Ta- معادن Nb (مغناطيسية ضعيفة) → المنتج المغناطيسي (تركيز Ta-Nb).

حجر القصدير (غير-مغناطيسي) → منتج غير-منتج مغناطيسي (مركز حجر القصدير).

ثلاثة-فاصل مغناطيسي عالي الكثافة-متدحرج: بالنسبة للخام منخفض الدرجة- أو الشوائب المعقدة (على سبيل المثال، الحديد-الذي يحتوي على معادن).الإخراج: مركزان منفصلان: تركيز Ta-Nb (90% + نقاء) وتركيز حجر القصدير (90% + نقاء).

الخطوة 4: التلميع (اختياري)

هدف: تحسين درجة التركيز للتطبيقات ذات القيمة العالية-(مثل الإلكترونيات والمعادن).

الفصل الكهربائي: استخدم فواصل إلكتروستاتيكية-عالية التوتر لإزالة الشوائب المتبقية (على سبيل المثال، الميكا والفلسبار) بناءً على اختلافات التوصيل.

التعويم: بالنسبة للخام الغني بالمخاط-، استخدم مجمعات الأحماض الدهنية لفصل الرواسب المتبقية من Ta-Nb/حجر القصدير.

الخطوة 5: الجفاف والصهر (اختياري)

جفاف: مثخن ← ضغط الترشيح ← مركزات جافة.

صهر: اختزل مركزات Ta-Nb إلى معدن (اختزال حراري للصوديوم) أو حجر القصدير إلى قصدير (صهر).

3. اختلافات العملية حسب نوع الخام

أ. خام الغرينية (الغريني/رمال الشاطئ)

تحضير مبسط:الغسيل → الفحص(لا حاجة للسحق/الطحن، حيث أن الشوائب قد تم فصلها بالفعل).

التدفق الأساسي: جهاز غسل الطبلة (إزالة الترسبات) ← القفز ← طاولة الاهتزاز ← الفصل المغناطيسي.

انتعاش عالي (Ta-Nb + حجر القصدير: 85–95%) بسبب التفكك الطبيعي.

ب. خام الود (الجرانيت البغماتيت)

التحضير المعقد:سحق → طحن → إزالة الطين(الانفصال الكامل مطلوب).

التدفق الأساسي: فصل الجاذبية (رقصة + طاولة اهتزاز) ← فصل مغناطيسي ← فصل كهربائي/تعويم.

انخفاض معدل الاسترداد (60-80%) بسبب انتشار المعادن ذات الحبيبات الدقيقة-.

ج. درجة خام منخفضة- (<0.5% Ta₂O₅/Nb₂O₅)

يضيفتلميع المعادن المائية: ترشيح الأحماض (HF/H₂SO₄) ← استخلاص المذيبات (MIBK/TOA) ← الترسيب ← مركبات Ta/Nb عالية النقاء.

هام: استخدم معدات مقاومة للتآكل-(المواد المقاومة للتردد العالي-: PTFE، Hastelloy).

المعلمات التشغيلية الحرجة

صفاء الطحن: -0.5 مم (العقد) / -2 مم (الغرينية) - الدقيقة جدًا تسبب المخاط؛ الخشنة جدًا تقلل من التعافي.

قوة المجال المغناطيسي: 12,000–18,000 غاوس - فشل مستوى منخفض جدًا في فصل Ta-Nb; عالية جدا يدخل حجر القصدير.

كثافة اللب: 20-30% (الفصل بالجاذبية) - السُمك الزائد يؤدي إلى سوء الفصل؛ رقيق جدًا يقلل من الإنتاجية.

معدل تدفق المياه: 1–3 م³/ساعة (طاولة اهتزاز) – يتحكم في التقسيم الطبقي للمعادن على سطح السفينة.

6. استكشاف المشكلات الشائعة وإصلاحها

انتعاش منخفض: الطحن الزائد (طلاء الوحل) ← ضبط دقة الطحن؛ المجال المغناطيسي المنخفض → زيادة غاوس.

درجة منخفضة: الشوائب المفرطة في التركيز → إضافة الفصل الكهربائي / التعويم؛ إزالة الترسبات الرديئة → ترقية معدات إزالة الترسبات.

ملابس المعدات: استخدم مواد مقاومة للتآكل-(أسطح الرقصة المبطنة بالمطاط، ووسائط طحن السيراميك) للخام الكاشط.

ملخص

الالجاذبية → الفصل المغناطيسيتعد العملية المجمعة هي الطريقة الأكثر كفاءة-وفعالية من حيث التكلفة لفصل خام القصدير Ta-Nb-. يعمل التركيز المسبق للجاذبية على إزالة الشوائب، بينما يعمل الفصل المغناطيسي على زيادة الاختلافات المغناطيسية لفصل Ta-Nb وحجر القصدير. بالنسبة للخام عالي الدرجة- أو منخفض الدرجة-، أضف الفصل الكهربائي أو المعالجة بالمعادن المائية للتلميع النهائي.