海滨锆砂选矿系统：从原矿到精矿的全流程工业化解决方案

先说三个重点

海滨锆砂选矿系统的核心工艺路线是“重选预富集—磁选分组—电选提纯”三段联合推进。粗选段负责把百分之九十五以上的石英脉石甩掉，产出重矿物含量百分之九十左右的混合重砂精矿；精选段负责把锆英石与钛铁矿、金红石、独居石逐一拆解，产出氧化锆含量百分之六十五以上的一级锆英石精矿。

世界上百分之九十八的锆英石产自海滨砂矿。钛锆砂矿选矿分为粗选和精选两个阶段，粗选普遍采用处理量大、回收率高又便于移动的重选设备。长沙矿冶院已形成海滨砂矿全流程分选及有价金属提纯成套技术及装备，集重选预富集及后端钛、锆提纯于一体，可一站式提供包含搅拌、分级、电选、磁选、重选等矿物加工技术的全流程解决方案。

选矿系统的总体架构

海滨锆砂选矿系统分为粗选和精选两大阶段，这是行业通行的设计逻辑。粗选段的任务是“大规模抛尾”。原矿经洗矿脱泥后，采用螺旋溜槽、摇床或圆锥选矿机等重选设备，把比重大的重矿物与石英、长石等脉石分开。粗选段处理量最大，甩掉百分之九十五以上的尾矿，产出混合重砂精矿进入精选段。精选段的任务是“精细分离”。混合重砂中含有锆英石、钛铁矿、金红石、独居石等多种矿物，它们的磁性和导电性各有差异。磁选按磁性分组，电选按导电性分离，必要时辅以浮选。精选段采用干式作业为主，设备投资和能耗高于粗选段。

粗选厂一般与采矿作业纳为一体，组成采选厂。为适应砂矿床特征，粗选厂大多建为移动式，移动方式有水上浮船及陆地轨道、履带、托板及定期拆迁等方式。粗选厂设在水边或浮船上，原矿经过筛分、洗矿、脱泥后进入重选设备，产出混合重砂精矿通过公路运输或管道输送至固定精选厂继续加工。

粗选段：重选预富集

粗选段的工艺设计以处理量大、成本低为首要原则。几种主流设备的选用取决于矿性和规模。

螺旋溜槽是应用最广的粗选设备，处理量大、无动力消耗、操作简单。专利工艺的数据显示，原矿经螺旋溜槽重选抛尾、湿式弱磁选去除磁铁矿、湿式强磁选去除钛铁矿，再经螺旋溜槽和摇床进一步除去石英、长石等脉石矿物，可将氧化锆品位从百分之零点一五到零点二八富集到百分之二十六到三十以上。一种海滨钛锆砂矿选矿系统的设计是：洗矿设备将矿石与水配置成浓度百分之三十到三十五的矿浆输送至湿式磁选设备，然后经多段螺旋溜槽和摇床分选，产出锆英砂精矿和金红石精矿。

圆锥选矿机处理量更大，适合大规模作业。澳大利亚西澳砂矿公司的粗选厂设在浮船上，原矿经筛分、水力旋流器脱水脱泥后给入圆锥选矿机进行粗选。滨海锆钛矿砂采选平台将绞吸总成、螺旋溜槽选矿系统、物料管道泵送系统集成在浮体平台上，实现采选一体化作业。

粗选段的配套工序包括洗矿脱泥和浓缩脱水。洗矿脱泥用圆筒洗矿机加水打散黏土，水力旋流器脱除细泥。原矿进入无轴滚筒筛作预处理，把粗砂石、贝壳、树枝等杂质筛除，筛下物料由渣浆泵送入螺旋溜槽进行粗选和复选。粗精矿产率通常为百分之三到十，重矿物含量可达百分之九十左右，打包送往精选厂。

精选段：干式磁选与电选

粗精矿进入精选段之前，先要浓缩、脱水、烘干、冷却，物料含水率降至百分之零点五以下，才能进入干式磁选和电选设备。干燥温度一般控制在二百八十摄氏度左右，出料温度控制在九十五摄氏度左右为宜。

精选作业分为湿式和干式两个阶段，以干法作业为主。在精选工艺的前段通常采用部分湿法作业，但为简化流程、降低能耗，应尽可能减少干湿交替次数。

磁选段负责按磁性分组。磁选是采用不同类型及场强的磁选机，对比磁化系数不同的矿物进行分选。精选工艺通常首先采用弱磁选分选出强磁性矿物磁铁矿，然后采用中磁场选出大部分磁性较强又比较易选的钛铁矿产品，强磁选则用于部分磁性较弱的钛铁矿及独居石与非磁性矿物锆英石、金红石的分选。经过磁选后，非磁性产品主要是锆英石和金红石的混合物，进入静电段做最终分离。

静电段负责按导电性分离。电选是利用粗精矿中矿物间导电性的差异进行分选。金红石导电性好，在高压电场中感应带电后从辊筒表面脱落进入导体产品端。锆英石不导电，吸附在辊筒表面被刷子刷入非导体产品端。

专利工艺的完整电选流程是：干燥后的粗精矿先进入圆筒电选机进行粗选和精选，再经筛板电选机和弧板电选机进一步提纯，最后用双筒永磁强磁选机做最终磁性检查。圆筒电选机的转速对分选效果有明显影响，粗选上层分选区转速一百六十转每分钟左右时效果较好。长沙矿冶院的YD系列圆筒高压电选机、SB系列筛板高压电选机、HB系列弧板高压电选机广泛应用于海滨砂矿中锆英石提纯、钛铁矿、金红石精选、独居石分选等工艺流程中。

电选车间的环境控制至关重要。车间环境湿度必须低于百分之六十，否则矿物表面会形成水膜，导电性差异被削弱。对比试验表明，出料温度控制在九十五摄氏度左右时分选效果最好。

成套系统的技术经济指标

海滨锆砂选矿系统经过完整的粗选和精选流程，产出多种精矿产品。以广东湛江某年处理锆钛中矿五万吨的项目为例：锆英砂精矿氧化锆含量不低于百分之六十六，年产量六千吨；钛精矿二氧化钛含量不低于百分之五十二，年产量三万一千五百吨；金红石精矿二氧化钛含量不低于百分之九十二，年产量七千五百吨；独居石副产品稀土氧化物含量不低于百分之五十八，年产量二百吨。

朝鲜某典型海滨砂矿采用螺旋溜槽重选、湿式磁选、摇床精选、干式磁电精选的流程，最终锆英石精矿品位达到氧化锆百分之六十四点四七，对原矿回收率百分之八十四点二零。专利工艺通过圆筒电选、筛板电选、弧板电选和永磁强磁的组合，一级锆英石精矿氧化锆品位可做到百分之六十六点三五，综合回收率百分之五十九以上。长沙矿冶院提供的高压电选机系列装备，已在广西粤桥电选产线、山东域潇二期锆钛产线等多个项目中应用。

系统设计的三个关键点

第一，干湿衔接的处理。湿式重选段和干式磁电选段的衔接是系统设计中容易出问题的环节。混合重砂精矿从湿式重选段出来，经过浓缩、过滤、干燥后才能进入干式磁选和电选。浓缩用耙式浓缩机把底流浓度提到百分之四十五到五十五，过滤用盘式真空过滤机或陶瓷过滤机把滤饼含水率降到百分之八到十二，最后进回转滚筒干燥机把含水率降到百分之零点五以下。

第二，磁选和电选的顺序不能换。精选流程通常是先磁选后电选。磁选负责按磁性分组，电选负责利用导电性差异完成精细分离。如果先电选后磁选，导电性差异大的矿物还没分组就混在一起进入电选，分选效果必然下降。行业通行的“先磁后电”顺序是基于几十年的工业实践验证的。

第三，多金属综合回收。海滨砂矿是有价金属综合回收价值大的矿产资源。精选厂应尽可能回收钛铁矿、金红石、独居石等多种副产品，提高资源利用效率。锆英砂粗精矿中常伴生磁铁矿、钛铁矿、金红石、独居石等，通过磁选和电选的梯次分离，可同时产出多个合格精矿产品。

海滨锆砂选矿系统的核心在于“重选富集—磁选分组—电选提纯”三段梯次推进，顺序不能调换。粗选段负责大量抛尾，磁选段负责按磁性分组，静电段负责利用导电性差异完成锆英石与金红石的最终分离。把矿石数据和产能需求发过来，我们可以帮你做针对性的选矿系统配置方案。