海滨砂矿中锡石与其它重矿物的分离技术

海滨砂矿是个特殊的矿种。跟河床里的砂锡矿不一样，海滨砂矿里的重矿物种类特别杂。锡石、锆英石、金红石、钛铁矿、独居石，有时候还有磁铁矿，这些东西搅在一起，比重都差不多，都在四到七之间。想把锡石单独拎出来，难度比处理单一锡矿大得多。

先说一个核心事实。海滨砂矿中的锡石通常粒度很细，大部分在零点一到零点五毫米之间。这个粒级范围里，重矿物的重选分离效果会明显下降。很多人以为重选能解决一切问题，实际上海滨砂矿的重选只能做粗选富集，想要得到合格锡精矿，必须组合多种选矿方法。下面把这套组合技术拆开讲。

海滨砂矿的矿物特点决定了技术路线

海边的砂矿是怎么形成的？海浪长期冲刷、分选，轻的硅砂被冲走，重的矿物留下来富集。这种自然富集过程已经做了一次粗选，所以海滨砂矿的原矿品位往往比陆地上的砂矿高一些。但问题也随之而来。自然富集留下的全是重矿物，锡石、锆英石、钛铁矿这几个主要矿物之间的比重差很小。

锡石的比重是六点八到七点一，锆英石是四点六到四点七，金红石是四点二到四点三，钛铁矿是四点五到五点一。你看，锡石跟其他几个的差距不到两个比重单位。常规重选设备如螺旋溜槽，对不同矿物的分选靠的是比重差，差距越小越难分。这也是海滨砂矿选矿的难点所在。

重选：第一步粗选富集

虽然重选不能一步拿到合格精矿，但作为粗选手段还是不可或缺的。海滨砂矿常用的重选设备有两种。

螺旋溜槽是主流选择。一条螺旋溜槽的处理量大，每小时可以处理二到四吨干矿量，不需要动力，运行成本低。海滨砂矿经过筛分、脱泥后，矿浆浓度调整到百分之二十五到三十五，进入螺旋溜槽分选。锡石比重最大，会沿着螺旋槽的内侧运动，成为精矿。锆英石和金红石在内侧和中间之间，成为中矿。石英等轻矿物被甩到外侧，成为尾矿。

螺旋溜槽的缺点是对细粒级回收效果差。小于零点零七四毫米的锡石在螺旋溜槽里的回收率可能只有百分之五十到六十。这部分损失不小。

摇床是第二选择。摇床的分选精度比螺旋溜槽高，适合处理粒度范围窄的物料。但摇床处理量小，一台摇床每小时处理零点五到一点五吨，占用地面积也大。海滨砂矿选厂通常是螺旋溜槽做粗选，粗精矿再用摇床精选，这样搭配比较合理。

磁选：关键的分选手段

在海滨砂矿的几种重矿物里，磁性和非磁性差异很明显。钛铁矿是强磁性矿物，锆英石和金红石是非磁性矿物，锡石也是非磁性矿物。这个差异就是突破口。

先把粗选得到的重砂精矿烘干、冷却，然后通过磁选机。调节磁场强度，钛铁矿这种强磁性矿物被吸附带走。剩下的非磁性部分主要是锡石、锆英石和金红石。

磁选的参数很关键。磁场强度太低，钛铁矿吸不干净。磁场强度太高，细粒锡石可能会被机械夹带进去。常用的参数是磁场强度八千到一万两千高斯，分选两到三次。这样处理下来的非磁性产品里，钛铁矿含量可以降到百分之一以下。

海南省某海滨砂矿之前用单一重选流程，锡精矿品位只能做到百分之三十五，而且含锆太高卖不上价。后来在重选之后增加了磁选段，先把钛铁矿和少量磁铁矿去掉，锡精矿品位提升到百分之五十五，锆含量降到百分之三以下，产品价格翻了一倍。

电选：锡石和锆英石的最后分离

磁选之后，非磁性产品里还剩下锡石、锆英石和金红石。锡石和锆英石怎么分？电选是最好用的办法。

电选利用的是矿物导电性的差异。锡石是半导体，导电性中等。锆英石是非导体，几乎不导电。金红石的导电性比锡石好一些。在高压电场中，导电性好的矿物会被吸附到滚筒上带走，非导体矿物则脱落下来成为另一个产品。

实际操作中，电选机的高压电极通常调到两万到三万伏。物料经过一次电选可以得到三种产品。导体部分是金红石，中等导体部分是锡石精矿，非导体部分是锆英石精矿。如果需要更高品位，可以多次分选。

电选有两个注意事项。一是物料必须干燥，水分超过百分之一就会严重影响分选效果。二是物料温度不能太高，否则表面氧化层会改变导电性。海滨砂矿选厂通常会在电选前配置烘干系统。

浮选：处理细粒和复杂矿物的备用手段

如果锡石的嵌布粒度特别细，比如大部分小于零点零七四毫米，或者矿物表面性质复杂导致电选效果不好，浮选就成了必要手段。

锡石浮选用的是脂肪酸类捕收剂，比如油酸、塔尔油。但问题是，锆英石和金红石的浮选行为跟锡石很接近，选择性不够好。所以锡石浮选通常需要配合抑制剂使用。水玻璃可以抑制硅酸盐矿物，氟硅酸钠可以抑制锆英石。在合适的药剂制度下，锡石浮选可以把品位从百分之二到三富集到百分之五十以上。

浮选的缺点是成本高、环保压力大。海滨砂矿一般不用浮选作为主流程，只有电选解决不了的时候才上浮选。

完整的工艺流程什么样

把这些技术串起来，一套典型的海滨砂矿锡石分离流程是这样的。

原矿先经过筛分，把大于两毫米的粗粒废石去掉。然后进入螺旋溜槽粗选，得到重砂粗精矿，产率一般在百分之三到八。粗精矿进入摇床精选，进一步剔除轻矿物和细泥。摇床精矿烘干后进入磁选机，分出钛铁矿产品。非磁部分进入电选机，分出锡石精矿、锆英石精矿和金红石精矿。如果电选效果不理想，部分产品可以进入浮选段再处理。

这套流程能做到多好的指标？原矿锡品位百分之零点一五时，锡精矿品位可以做到百分之五十以上，回收率百分之六十到七十五。注意这个回收率比单一锡矿低，主要是因为海滨砂矿中的细粒锡石损失较大。

移动式设备能处理海滨砂矿吗

这个问题经常被问到。移动式选矿设备在海滨砂矿上的应用受限。海滨砂矿的选别需要烘干、磁选、电选这些精细工序，目前还很难集成到一套移动设备上。多数移动式设备只能做重选富集，得到混合重砂，然后把重砂拉到固定选厂做后续分离。这个模式在经济上可行，因为重砂的产率只有百分之几，运输成本可以接受。

常见问题和对策

先说锡石在重选段损失严重怎么办。检查脱泥效果，细泥中的锡石最难回收。增加脱泥设备或者优化脱泥参数，把泥含量降下来。同时考虑在螺旋溜槽后面加装离心选矿机，对细粒级锡石的回收效果更好。

再说磁选后锡石中还含锆怎么办。调整电选机的电极位置和电压，或者增加电选次数。如果电选分离效果仍然不好，说明两种矿物的表面性质可能发生了变化，可以考虑轻度表面处理或者引入浮选段。

最后说最终产品含钛偏高的问题。磁选段可能没有把钛铁矿彻底吸干净。检查磁选机的磁场强度是否足够，物料层厚度是否合适。也可以考虑增加磁选段数，从一段磁选改成两段或者三段。

海滨砂矿的锡石分离技术已经相对成熟，关键在于根据矿石性质选择合适的设备组合。重选做粗选富集、磁选分钛、电选分锆锡，这套组合是目前最经济高效的方案。如果你的矿石性质特殊，比如锡石粒度极细或者矿物表面被氧化严重，那就需要在实验室做详细的可选性试验再定方案。