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用于稀有金属重砂的专用重选与磁选设备

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用于稀有金属重砂的专用重选与磁选设备

核心结论速览：

稀有金属重砂选矿靠单一方法无法实现有效分离，重选负责粗富集抛尾，磁选按磁性分组，电选完成最终提纯

螺旋溜槽加摇床的重选组合是处理重砂粗选的标准配置，螺旋段处理量大，摇床精选富集比高

磁选采用干式三级串联作业，按场强由低到高依次分离钛铁矿、独居石和微量含铁杂质

尼尔森离心机可强化回收微细粒级重矿物，适用于尾矿再选和细粒级稀有金属回收

重选与磁选的专用设备选型直接影响全流程回收率和最终精矿品质

重选在稀有金属重砂分选中的角色定位

稀有金属重砂中可回收的有用矿物占比通常只有百分之一到百分之三，其余百分之九十七以上是石英、长石等无价值脉石。把有用矿物富集到精矿品位百分之六十以上，单靠一种分选方法做不到，每种方法都有它的能力边界。

重选承担粗选预富集的任务。利用矿物密度差异，将重矿物从轻矿物中整体分离，丢弃占原矿百分之九十以上的石英和长石。重选段处理的是矿浆，不需要干燥，单位处理成本最低。产出物为混合重砂，重矿物含量可达百分之七十到九十，作为后续干式精选的给料。

针对稀有金属重砂的专用重选设备主要包括螺旋溜槽和摇床。螺旋溜槽作为粗选主力，利用矿物密度差异将重矿物从轻矿物中分离出来。摇床作为精选设备，处理螺旋粗精矿，进一步丢弃残存的轻矿物，提高重砂品位。螺旋加摇床重选段的目标是以最低成本丢弃百分之九十以上的脉石，获得重矿物含量百分之八十到九十的混合重砂，重矿物回收率百分之八十五到九十二。

螺旋溜槽：重选粗选效率担当

螺旋溜槽是稀有金属重砂重选段的核心设备之一。矿浆沿螺旋槽流动时，重矿物沉入槽底内缘，轻矿物移向外缘，精矿截取器将内缘的重矿物带导出，尾矿从外缘排出。

螺旋段的配置通常为一粗一扫：粗选螺旋的精矿进入精选段，尾矿进入扫选螺旋；扫选精矿返回粗选给矿，扫选尾矿最终排弃。以处理量二十吨每小时的选厂为例，粗选段需二十四到三十二台螺旋选矿机，扫选段需十二到十六台。螺旋粗精矿产率通常为原矿量的百分之三到八，重矿物含量可达百分之七十到九十。

螺旋溜槽适用于处理粒度范围零点零七四到二毫米的重砂矿物，最佳回收粒级为零点一到零点八毫米。其优势在于处理量大、无需动力、运行成本低，可一次性完成大量抛尾。

摇床：重选精细分选的关键设备

摇床是稀有金属重砂精选段不可或缺的设备。摇床广泛应用于选别钨、锡、钽、铌、金和其他稀有金属和贵金属矿，可用于粗选、精选、扫选等不同作业，选别粗砂、细砂、矿泥等不同粒级。

摇床的选矿过程在具有复条的倾斜床面上进行。矿粒群从床面上角的给矿槽送入，同时由给水槽供给横向冲洗水。矿粒在重力、横向流水冲力、床面往复不对称运动所产生的惯性和摩擦力共同作用下，按比重和粒度分层，沿床面作纵向运动和沿倾斜床面作横向运动。比重和粒度不同的矿粒沿着各自的运动方向逐渐呈扇形流下，最终分成精矿、中矿和尾矿。

当处理钨、锡等矿石时，摇床的有效回收粒度范围为二到零点二二毫米。处理稀有金属重砂时，螺旋粗精矿进入摇床进行精细分选，床面上不同比重的矿物沿对角线方向展开成扇形带：比重最高的矿物如钛铁矿、锆英石、独居石在内侧，比重中等的矿物如锡石、金红石在中部，比重最低的脉石在外侧。

摇床富矿比高、选别效率高、看管容易，冲程便于调节。在改变横向坡度和冲程时仍可保持床面运行平衡，结构紧凑，能依次得出最终精矿和最终尾矿。

尼尔森离心机：微细粒重矿物回收利器

对于微细粒级稀有金属重砂矿物，传统重选设备回收效率有限。尼尔森离心机通过离心强化重力分选原理，实现对微细粒级重矿物的高效回收。设备基于离心强化重力分选技术，矿浆通过给料管均匀进入高速旋转的锥形转鼓内壁。在五十到一百二十倍重力加速度离心力作用下，密度大的重矿物迅速沉降并附着在转鼓内壁的聚氨酯衬层上形成富集层，密度小的脉石矿物随尾矿水流从溢流口排出。

尼尔森离心机适用于处理粒度零点零二到二毫米的砂金矿、锡石、黑钨矿等重矿物，尤其针对微细粒级小于零点零七四毫米矿物回收效果显著。设备可独立作业，也可与摇床、跳汰机等设备组成联合流程，用于选矿厂尾矿的二次选别及稀有金属富集。

河南某大型金矿生产产出的尼尔森离心重砂含铅百分之二点五六、钨（WO₃）百分之五点一三，具有较高的综合回收价值。该案例表明尼尔森离心重砂中富集的有价金属可通过后续联合流程进一步回收，是重选段向精炼段过渡的中间环节。

磁选设备：按磁性分类的专用系统

重选产出的混合重砂含水率百分之十五到三十，需经浓缩、过滤、干燥至含水率低于百分之一后才能进入干式磁选段。干燥温度控制是关键，温度过高会氧化钛铁矿表面、改变其磁性，温度过低则干燥不彻底、影响后续电选效果。

磁选设备按场强和功能分为三级：

弱磁选采用场强零点一五到零点二T的筒式磁选机。强磁性的钛铁矿被吸附脱离，得到钛精矿。非磁性物料如锆英石、独居石、金红石、锡石、石英等进入下一级。

中磁选采用场强零点五到零点八T的中场强磁选机。弱磁性的独居石和磷钇矿被吸附，得到独居石精矿。非磁性物料进入下一级。

强磁选采用场强一点二到一点五T的高梯度磁选机。进一步脱除非磁性物料中微量的含铁杂质，提纯后续电选的给矿。

三级磁选的设计要点是分级后分别磁选，粗粒和细粒在磁选机中所需的场强不同，混合给矿会降低分选精度。

在实际工业应用中，湿式弱磁选常用于预处理段。毛砂先用湿式弱磁选回收易磁的磁性铁，经过两次湿式弱磁选（场强分别为零点一五T、零点四五T）得到磁铁精矿和非磁性物，非磁性物经烘干后再进入干式磁选分组。这种湿式加干式的混合磁选配置可有效应对复杂矿物组成中磁性强弱区间重叠的问题。