稀有金属重砂富集工艺流程：稀有金属砂多段精选至最终精矿流程

先搞懂这几点

稀有金属重砂里的有用矿物，密度大、品位低、种类杂，最常见的处理思路就是分阶段富集。从原砂到最终精矿，通常要走好几段路：粗选、精选、扫选，有时候还要加中矿处理。每段的任务不一样，设备搭配也不一样，合在一起才构成一个完整的工艺流程。

这篇文章把稀有金属砂多段精选的流程结构拆开来讲，每段该用什么设备、注意什么、指标大概能做到多少。

重砂富集为什么要分多段走

稀有金属砂矿有一个共同特点，有用矿物在原料里的占比极低。比如钶钽矿，原矿品位通常只有万分之几到千分之几；磷钇矿、独居石也好不到哪里去，大多在千分之几的水平。如果试图用一套设备一次性把品位提到合格精矿的水平，设备选型和操作难度都会很大。

所以行业里通用的做法是分阶段富集。粗选段负责把尾矿大量甩掉，拿到一个体积小得多的粗精矿。精选段负责把粗精矿里的有用矿物逐一分离，拿到单一精矿产品。扫选段负责回收粗选和精选尾矿里跑掉的残余有用矿物。中矿处理段负责处理那些品位不上不下的中间产品，防止它在系统里循环累积。

每一段各有侧重，越往后处理量越小，设备越精密，单位成本越高。这种分段策略把粗活和细活分开，该粗放的粗放，该精密的精密，整体经济性最好。

第一段：粗选，九成尾矿一次性甩掉

粗选段的任务只有一个：大量抛尾。不追求高品位，只追求低成本的尾矿抛弃率。粗选段通常设在采场附近或者选厂的头端，原矿经过筛分和脱泥之后直接进入粗选设备。

粗选段的标配是螺旋溜槽。一组十二到十六台直径一米二的螺旋溜槽并联，处理量能到每小时八十到一百吨。给矿浓度控制在百分之二十五到三十五，精矿产率百分之六到十二。这一段抛掉的尾矿占了原矿总量的八到九成，基本是石英和长石。

粗选段的回收率要求比较高，通常在百分之九十到九十三之间。因为这是整条线最便宜的抛尾环节，如果这步丢得太多，后面的设备再精密也补不回来。

如果原矿里含有粗粒重矿物，比如大于零点五毫米的锡石或黑钨矿，可以在螺旋溜槽之前加一组跳汰机。跳汰机回收粗粒重矿物的效果比螺旋好，能把这部分重矿物提前收走，避免它们在螺旋溜槽的槽面上跳来跳去影响分带。

第二段：精选，把混合粗精矿拆开

粗精矿进了精选段，目标就跟粗选完全不同了。这时候追求的不再是回收率，而是精矿品位和产品纯度。精选段通常设在选厂的干选车间，设备以摇床、磁选机和电选机为主。

摇床是精选段最常见的重选设备。一台摇床的处理量比螺旋小得多，每小时一到两吨，但分选精度高。床面上的矿带清晰拉开，钛铁矿在最重的那头，锆英石和独居石在中间，金红石在靠近轻矿物的位置，没跑干净的脉石在另一头。操作工根据矿带分布，把不同位置的物料分别接出来，得到不同的产品。

摇床之后的物料进入磁选段。弱磁滚筒先把钛铁矿拿走，强磁选机把独居石和磷钇矿跟锆英石和金红石分开。非磁性部分再进电选段，用高压电选机把导电的金红石和不导电的锆英石拆开。

精选段的每一台设备处理的都是前面已经富集过的物料，品位高但量小。所以设备的选型不用追求大处理量，而是追求分选精度和操作的灵活性。

第三段：扫选，把跑掉的那部分追回来

扫选段处理的是粗选和精选排出的尾矿。这些尾矿里还含有少量有用矿物，尤其是细粒级的那部分，很容易随着水流跑掉。

扫选段经常被业主省略，认为尾矿里剩下的品位已经很低了，不值得再花成本去回收。但实际上这笔账要看你怎么算。如果原矿品位高、有用矿物价值大，扫选段增加的投资在一年内就能收回。

扫选段的设备通常比主流程小一号。螺旋溜槽的小直径规格或者小型的摇床都可以用。扫选产出的中矿品位比原矿高，但比粗精矿低，一般返回主流程的粗选段或者精选段再处理。尾矿就是最终尾矿，排入尾矿库。

中矿处理：别让中间产品来回折腾

中矿是工艺流程里最麻烦的东西。它品位不上不下，直接扔掉可惜，返回系统又会增加循环负荷。如果是含有价矿物种类多的情况，中矿的矿物组成比原矿还复杂，处理起来很棘手。

行业里常见的做法是单独收集、批量处理。攒够一定量以后，用小型磨矿和浮选设备做专门处理。如果中矿里的有用矿物嵌布粒度较粗，可以磨细以后走一遍小型摇床或者离心选矿机。如果中矿以细粒为主，直接进浮选。

中矿处理的设备投资一般不单独算在整线投资里，而是作为预留项目。先看主流程运行以后实际产出的中矿量和性质，再决定配什么设备。这样做的好处是避免盲目投资，坏处是中矿如果一直攒着不出，也是个麻烦事。

全流程回收率能做到多少

稀有金属重砂多段精选的全流程回收率，跟原矿品位、矿物种类、嵌布粒度都有关系，以下是大致的参考范围。

以钛铁矿为主的砂矿，全流程总回收率在百分之八十到八十五。损失主要发生在粗选段的尾矿里，尤其是细粒级部分。

以锆英石为主的砂矿，全流程总回收率在百分之七十五到八十二。锆英石密度比钛铁矿小，在重选段的分选驱动力没那么强，回收率略低一些。

以钶钽矿为主的砂矿，全流程总回收率在百分之七十到七十八。钶钽矿往往嵌布粒度细，细粒损失比较明显，回收率偏低。如果搭配了浮选段，回收率能往上提五到八个百分点。

以磷钇矿和独居石为主的砂矿，全流程总回收率在百分之七十八到八十五。这两样矿物的密度大，重选回收率不错，但磁选和电选段的衔接如果有偏差，会在干选段损失一部分。

流程设计的几个原则

多段精选流程设计，有几个原则需要记一下。

第一个原则是尽早抛尾。粗选段能多抛就多抛，尾矿抛弃率越高，后续设备的处理量越小，投资和运行成本就越低。粗选段多抛百分之五的尾矿，精选段的设备规模就能降下来不少。

第二个原则是物料不走回头路。流程设计里最忌讳的就是中矿在系统里循环太多圈，每循环一圈占用设备能力，还容易造成品位累积的波动。中矿要么及时处理，要么单独存放，不要让它在主流程里打转转。

第三个原则是干湿分工明确。粗选和精选的重选部分用湿法，成本低处理量大。磁选电选这些精加工工序用干法，精度高但对给矿条件要求高。不要在湿法段里追求精密分离，也不要在干法段里处理大量物料。

投资和运行成本的分布

一条完整的稀有金属重砂多段精选生产线，投资和运行成本在不同段之间的分布差异很大。

粗选段设备投资占比约百分之十五到二十，主要是螺旋溜槽和给矿设备。粗选段的运行成本占比约百分之十到十五，因为螺旋溜槽不耗电、磨耗低。

精选段设备投资占比约百分之四十到五十，摇床、磁选机、电选机、烘干机都在这一块。精选段的运行成本占比约百分之五十五到六十五，主要是烘干和电选的能耗以及磁选机的电耗。

扫选和中矿处理段设备投资占比约百分之十五到二十，运行成本占比约百分之十到十五。这两段的投入产出取决于矿石性质，原矿品位越低、细粒级占比越高，扫选段越值得配。

不确定你的矿石需要几段精选、各段怎么配？把原矿的粒级分布、重矿物种类和各自的品位数据发过来，可以帮你做一个初步的多段流程框架和投资量级评估。