锆矿选矿工艺技术详解

锆矿选矿工艺技术详解

锆矿作为现代工业重要的战略资源，其选矿工艺直接关系到资源利用率和经济效益。本文将全面解析锆矿选矿的主流工艺技术，为选矿厂设计和生产优化提供参考。

一、锆矿资源特性分析

锆矿主要分为海滨砂矿和原生矿两大类：

1. 海滨砂矿

• 主要矿物：锆英石（ZrSiO₄）

• 伴生矿物：金红石、钛铁矿、独居石等

• 典型品位：ZrO₂ 0.5-3.5%

• 嵌布特征：单体解离度好

2. 原生矿

• 主要矿物：斜锆石（ZrO₂）

• 伴生矿物：铌钽矿、稀土矿物等

• 典型品位：ZrO₂ 3-8%

• 嵌布特征：嵌布粒度细，共生复杂

二、典型选矿工艺流程

1. 海滨砂矿选矿工艺
   原矿→筛分除杂（+2mm）→螺旋选矿（粗选）→摇床精选→中矿再选→高梯度磁选（除铁钛）→高压电选→锆英石精矿

工艺特点：

• 采用"重-磁-电"联合流程

• 处理粒度：2-0.03mm

• 精矿指标：ZrO₂≥65%，回收率75-85%

• 优势：流程简单，成本低

2. 原生矿选矿工艺
   原矿→三段破碎→两段磨矿（-200目占75%）→浮选脱硫→重选预富集→高梯度磁选→酸浸除杂→锆精矿

工艺特点：

• 采用"浮-重-磁-化"联合流程

• 处理难度：嵌布粒度细（10-50μm）

• 精矿指标：ZrO₂≥60%，回收率65-75%

• 优势：可处理低品位矿

3. 特殊工艺变种
   （1）超细粒锆矿：离心选矿→浮选→高梯度磁选
   （2）高钛锆矿：重选→浮选→电选
   （3）风化壳型锆矿：擦洗→分级→重选

三、关键工艺控制要点

1. 磨矿分级控制

• 海滨砂矿：避免过磨，保持0.1-0.5mm优势粒级

• 原生矿：确保-200目≥75%的解离度

• 分级效率：旋流器底流浓度控制在65-70%

2. 重选工艺优化

• 螺旋选矿：给矿浓度25-35%，坡度14-18°

• 摇床精选：冲程10-16mm，冲次250-320次/min

• 离心选矿：离心力80-120G，给矿量0.8-1.2t/h

3. 电选工艺参数

• 电压：35-50kV（根据粒度调整）

• 极距：60-80mm

• 分矿板角度：30-45°

• 给矿水分：≤1%

4. 浮选药剂制度

• 捕收剂：脂肪酸类（油酸、氧化石蜡皂）

• 抑制剂：水玻璃（模数2.4-2.8）

• pH调节剂：碳酸钠（pH=8-9）

• 药剂用量：捕收剂300-500g/t，抑制剂2000-4000g/t

四、工艺技术经济指标对比

五、工艺技术新进展

1. 智能分选技术

• X射线分选机预抛废（抛废率30-50%）

• 机器视觉分选（精度≥95%）

2. 高效分离技术

• 复合力场分选（重-磁-电协同）

• 超导磁选（背景场强≥5T）

3. 绿色工艺创新

• 无氰浮选体系

• 生物浸出提纯

• 微波辅助分选

4. 过程优化技术

• 在线LIBS元素分析

• 数字孪生模拟

• 智能控制算法

六、工艺选择建议

1. 海滨砂矿优选方案：
   "重选-磁选-电选"基础流程，配合智能预选

2. 原生矿推荐方案：
   "阶段磨矿-浮选-重选"联合流程，结合化学提纯

3. 特殊矿石处理：
   先进行详细的工艺矿物学研究，再定制工艺流程

结语：锆矿选矿工艺的选择必须建立在详细的矿石特性研究基础上。随着技术进步，"高效化、智能化、绿色化"已成为工艺发展的主流方向。建议新建选厂预留工艺升级空间，以适应未来技术发展需求，同时要重视伴生资源的综合回收，提高经济效益。