Beneficio del niobio-tantalio: Cómo separar el mineral de niobio-tantalio de la mena

En tantalio-niobita es principalmente tantalio, niobio-estaño, tungsteno, litio, berilio y otros minerales polimetálicos. Tiene las características de baja ley de mineral en bruto, composición mineral compleja, alta densidad mineral y fragilidad. Los métodos de beneficio adoptan principalmente separación por gravedad, separación magnética, separación eléctrica, flotación y tratamiento químico. El proceso de beneficio se divide generalmente en dos partes: desbaste y concentración.

Tantalita-niobita Desbaste

El principal proceso de beneficio de la tantalita-niobita desbastada es el proceso de separación por gravedad. Utiliza el proceso como separación por gravedad-flotación-separación por gravedad, separación por gravedad-flotación( o separación por gravedad)-separación magnética-separación por gravedad.

Proceso de gravedad

El mineral primario de tantalio y niobio adopta principalmente la molienda por etapas y la separación por gravedad multietapa. El equipo de separación suele añadirse al circuito de molienda para recuperar por adelantado minerales individuales. Debido a la mejor disociación del monómero mineral, el placer de tantalio y niobio generalmente no necesita trituración y molienda. Se criba antes de la selección para eliminar cantos rodados y guijarros, y luego se hace una selección en bruto. La tantalita-niobio de grano grueso se desbasta mediante una plantilla o un concentrador en espiral (incluido un tobogán en espiral giratorio), y el concentrado desbastado se selecciona mediante mesa vibrante; la tantalita-niobita de grano fino se selecciona por vertedero en espiral o agitador. Los lodos de tántalo y niobio se desbastan mediante un concentrador centrífugo o lecho giratorio multicapa. El concentrado de desbaste se selecciona mediante tolva de cinta o tolva de cinta acanalada combinada con mesa de agitación de lodos. Las características de este proceso son menor inversión, bajo coste y menor contaminación ambiental. Pero la eficacia de la separación de lodos es baja.

Gravedad Separación – Flotación – Gravedad Separación o Gravedad Separación – Flotación

La separación por gravedad se utiliza para los materiales de grano grueso y fino, y la flotación para los lodos. Antes de la flotación, generalmente se utiliza un ciclón de pequeño diámetro o un concentrador centrífugo para deslimar, y luego se utiliza alquil sulfosuccinato como colector, silicato de sodio y ácido oxálico como reguladores, y la flotación se lleva a cabo bajo la condición de pH 2-3. El concentrado de flotación se selecciona con un vertedero de cinta de flujo cruzado con agitador de lodo Holman; o se utiliza ácido fosfónico de estireno como colector, fluorosilicato de sodio y nitrato de plomo como reguladores, y la flotación se lleva a cabo bajo la condición de pH6, el concentrado de flotación se selecciona con un vertedero de cinta vibratoria o un vertedero de cinta de flujo cruzado, y también se pueden utilizar ácido hidroxámico y aceite de transformador (2:1) como colectores, e hidróxido de sodio y silicato de sodio como reguladores. La flotación se lleva a cabo en condiciones de 8,5, y el concentrado de flotación se añade con ácido hidroxámico y aceite de transformador, y se utiliza ácido oxálico como inhibidor, y la selección se lleva a cabo en condiciones de pH 2,5-3. Según los métodos anteriores, se puede obtener concentrado de tantalita o niobita. Las características de este proceso son que el índice de selección es alto, pero el contenido de tantalio y niobio en el lodo fino eliminado se aproxima principalmente a la ley del mineral original, el consumo de productos químicos es grande y el coste de producción es elevado.

Gravedad Separación - Magnetic Separación – Gravity Separación

Los materiales de grano grueso se separan por gravedad. La fracción de grano fino y el limo del mineral se combinan con la separación magnética y por gravedad. Este proceso se caracteriza por una alta eficacia de clasificación para el mineral de tantalita y niobio de grano fino, pero todos los minerales de tantalio y niobio del mineral deben tener propiedades magnéticas débiles.

Concentración de tantalita y niobita

Los concentrados brutos de tantalita-niobita suelen tener una composición compleja y son difíciles de separar, por lo que a menudo es necesario utilizar uno o dos métodos o una combinación de ellos, como la separación magnética, la separación por gravedad, la separación por flotación, la separación eléctrica y el tratamiento químico. En particular, la separación de tantalita, niobita y algunos minerales refractarios requiere una combinación de varios métodos de clasificación. Por ejemplo, la tantalita-niobita se separa del granate y la turmalina, normalmente mediante separación magnética, separación eléctrica o flotación.

Separación magnética

Su susceptibilidad magnética específica: 2,4 × 10-5 cm3/g para la tantalita, 2,5 × 10-5 cm3/g para la niobita, 5,8 × 10-5 cm3/g para la niobita de itrio, 5,8 × 10-5 cm3/g para la piedra granada y la turmalina cambian con su contenido en hierro. Cuando el rango de Fe2O3 del granate aumenta de 7% a 25%, su susceptibilidad magnética específica aumenta de 11×10-6 cm3/g a 124×10-6 cm3 /g (crecimiento de 11 veces), cuando el contenido de Fe2O3 de la turmalina aumenta de 0,3% a 13,8%, su susceptibilidad magnética específica aumenta de 1,1×10-6 cm3/g a 30×10-6 cm3/g (aumento de 30 veces). Para mejorar la selectividad de la separación de minerales en el campo magnético, se utiliza generalmente ácido (sólido: líquido = 1:5) para un tratamiento de corta duración (5-15 minutos) con el fin de eliminar el hierro en la superficie de los minerales y, a continuación, separar en campos magnéticos de diferentes intensidades De granate y turmalina, se puede obtener concentrado de tántalo y niobio.

Separación eléctrica

Los materiales se tamizan y clasifican en un nivel estrecho, después se calientan por separado y se seleccionan eléctricamente en un campo eléctrico compuesto: generalmente, baja tensión (20-35 kV), distancia entre polos considerable (80-100 mm), velocidad de rotación lenta (baja fuerza centrífuga) (revoluciones del rodillo o tambor 33-38 rpm). Para la granulometría de -0,2～+0,08 mm se utiliza generalmente alta tensión (35-45 kV), distancia entre polos pequeña (50-80 mm) y alta velocidad (gran fuerza centrífuga) (las revoluciones del rodillo son 70-118 rpm). La tantalita-niobita puede separarse de granate.

Separación por flotación

Separación de niobita y granate
El colector utiliza sulfonato cetílico de sodio, y los reguladores utilizan compuesto de flúor para separar el niobato y el granate.

Separación de tantalio-niobita de monacita
Para las granulometrías gruesas se suele utilizar la separación eléctrica. Para las calidades de grano fino (-0,075 mm), los colectores utilizan ácido oleico o aceite de salvado de arroz, los reguladores carbonato sódico (Na2CO3) y los agentes inhibidores (Na2SiO3:Na2S=3:1) silicato sódico (Na2SiO3) y sulfuro sódico (Na2S). La aparición de monacita a pH 9 permite separar la hierro-tantalita (niobita) de la monacita.

Separación de chispa fina y casiterita

El grado grueso suele seleccionarse electrostáticamente (tensión 16 kV). Las calidades finas se tratan con ácido clorhídrico 2% durante 15 minutos. A continuación, el colector utiliza 600 g/tonelada de alquil sulfato de sodio, y el inhibidor utiliza fluorosilicato de sodio (Na2SiF6). La casiterita emerge en la condición de pH 2-2,3, que puede separar la chispa fina de casiterita.

Separación de tantalio-niobita y casiterita magnética

Por lo general, el grado de grano grueso se separa con un agitador de viento. Para la calidad de grano fino, un nuevo proceso de separación magnética de tostación oxidativa (800-900℃) puede separar bien la niobita de tantalio, el rutilo de tantalio y la casiterita.

Separación de tantalio-niobita y wolframita

Normalmente se utiliza la hidrometalurgia. En primer lugar, se tritura el material hasta -0,04 mm, se añade carbonato sódico (Na2CO3) para tostarlo (800 ℃) o se cuece con álcali concentrado a presión normal. Después de filtrar, el residuo del filtrado se descompone con HCl (5%) para obtener concentrado artificial de tantalio-niobio. El filtrado es una solución de tungstato sódico. Tras el ajuste ácido (pH2-2,5), la extracción, la neutralización, la cristalización y otros procedimientos, se puede obtener tungsteno (WO3).

Separación de niobita y circón

Puede utilizar la separación magnética o la flotación. En la flotación, el colector utiliza oleato de sodio, y los reguladores utilizan cloruro de plomo, vidrio de agua, cloruro de plomo y ácido oxálico. Pueden separar el niobato de circón.