复杂稀土矿重-磁-电联合流程

核心结论速览：

复杂稀土矿的物质组成决定了单一分选方法无法获得合格精矿，重-磁-电联合流程是应对多金属共生、嵌布细粒、磁性交叉等复杂问题的标准技术路线

重选承担粗选抛尾，磁选按磁性完成矿物分组，电选利用导电性差异实现最终分离，三者的顺序和参数可根据矿石性质灵活调整

湿法预选中的强磁选（一点二T）可将钛铁矿、独居石、锆英石等矿物初步分离，重选（摇床）进一步富集锆英石，干式磁选（零点四T至一点一T）与电选（二KV至二十二KV）接力完成各单矿物精矿的产出

复杂稀土矿的类型与选矿难点

稀土元素在地壳中分布分散，具有工业价值的稀土矿物有氟碳铈矿、独居石、磷钇矿、离子吸附型稀土矿等几种主要类型。复杂稀土矿的选矿难点源于矿物组成的多样性和嵌布特征的复杂性。

以国外某细粒级海滨砂矿为例，该矿含钛铁矿、锆石、金红石、独居石等多种有用矿物，粒度较一般海滨砂矿更细，采用常规磁选设备难以获得较高分选效率。毛砂中矿物组成非常复杂，除含多种磁性强弱不同、磁性变化范围大的含钛矿物外，还含有与钛矿物磁性区间重叠的赤铁矿、富钛赤铁矿及磁性脉石石榴石、角闪石，仅通过单一磁选、电选或浮选方法均难以使钛铁矿与其他矿物有效分离。

四川某稀土矿含稀土矿物以氟碳铈矿为主，伴生矿物主要为长石和石英，其次是重晶石、萤石、云母等。云南某稀土矿采用弱磁选-重选-高梯度磁选-电选的联合流程回收钪，可获得含钪一万四千八百五十四克每吨、回收率百分之六十九点二零的钪精矿。

这些案例表明，复杂稀土矿的选矿必须将重选、磁选、电选、浮选等多种方法有机组合，根据矿物物理化学性质的差异设计分阶段分粒级的联合流程。

重-磁-电联合流程的架构逻辑

重-磁-电联合流程的组织方式因矿石类型而异，但遵循共同的架构逻辑：先粗后精、先湿后干、逐步分组。

对于海滨砂矿类复杂稀土矿，典型流程为湿法强磁选预选、摇床重选、干式磁选分组、电选提纯。国外某细粒级海滨砂矿的试验研究采用这一架构，首先采用平环强磁选机进行湿法预选，选用一点二T场强将钛铁矿（磁性物1）分离出来，第二级用二点零T场强回收弱磁性矿物。非磁性物进入摇床重选，各粗精矿再分别进入磁选和电选精选段。

对于原生稀土矿，流程架构有所不同。四川某稀土矿的试验研究表明，通过磁选-摇床重选-再磁选的工艺流程，在原矿品位百分之六点二一左右时，闭路试验可获得REO品位百分之五十五点四三、回收率约百分之七十九的稀土精矿。该流程的特点是磁选打头、重选居中、磁选收尾，与砂矿流程形成镜像。

湿法预选段：强磁选与重选的配合

湿法预选是重-磁-电联合流程的第一道工序，其目标是以最低成本实现各有价矿物的初步分离和抛尾。

强磁选在湿法预选段的作用是利用矿物磁性差异进行粗分组。针对矿物粒度较细的特点，采用平环强磁选机，第一级场强一点二T分离钛铁矿（磁性物1），第二级场强二点零T分离独居石等弱磁性矿物（磁性物2），非磁性物主要为锆英石和金红石。由于场强较高，钛铁矿中可能夹带少量独居石，需用湿式中磁选机进行精选。

重选在湿法预选段的作用是进一步富集非磁性产品中的锆英石。采用一粗一扫、中矿再选三段摇床重选工艺，三段摇床精矿合并为锆英石粗精矿，进入后续精选流程。经湿法预选流程，可抛除百分之十点五七的摇床尾矿，各有价矿物回收率损失控制在较小范围。

干式磁选段：矿物分组的关键环节

干式磁选是湿法预选之后的核心分组工序，其磁场强度配置直接影响各产品走向和最终选别指标。

广东省资源综合利用研究所研发的毛砂精选分离工艺提供了干式磁选分组的详细参数。湿式弱磁选（零点一五T和零点四五T两次）回收磁铁精矿后，弱磁非磁性物经烘干，首先用零点四T干式磁选进行矿物分组，得到钛粗精矿和稀土与锆粗精矿混合物。钛粗精矿再经零点三T干式磁选分选出其中的稀土粗精矿后，进行还原焙烧（八百到九百摄氏度，加入百分之五炭粉，十五到二十分钟），再经零点一五T湿式弱磁选得到钛精矿和富钛次铁精矿。

稀土与锆粗精矿混合物经一点一T干式磁选，得到稀土粗精矿和锆粗精矿。稀土粗精矿合并后经电选（二十二KV、十四KV两次）分离出钛粗精矿，再经三次干式磁选（场强分别为零点五T、零点六五T、零点六五T）得到稀土精矿、稀土中矿和尾矿。

这一干式磁选配置体现了梯度式磁场设计理念。场强从零点三T逐步提升至一点一T，使不同磁性的矿物在不同场强节点被依次分离，避免了单一场强下的互相夹带。

电选段：最终分离与提纯

电选在联合流程中通常承担最终分离任务，利用矿物导电性差异完成磁选无法实现的分选。

在锆英石和金红石的分离中，电选是关键手段。锆粗精矿先通过电选分离出金红石精矿，再通过摇床重选后得到锆精矿和尾矿。具体参数为第一次电选电压二KV分选出导电产品和非导电产品，导电产品经第二次电选（十四KV）得到金红石精矿和锆精矿，非导电产品经三次摇床重选后得到锆精矿和尾矿。

对于海滨砂矿中稀土矿物的精选，电选同样不可或缺。湿法预选得到的稀土粗精矿进入电选-磁选-重选联合精选流程，可获得独居石精矿和磷钇矿精矿。

白云鄂博式复杂矿的流程演进

白云鄂博超大型稀土矿是与铌、铁共生的综合性矿床，物质成分复杂、矿石嵌布粒度细，属难选矿石。该矿的流程演进反映了复杂稀土矿重-磁-电联合工艺的发展脉络。

1980年代初期，包钢选矿厂形成了浮选-重选-浮选回收稀土的工艺流程。1987年制订了弱磁-强磁-浮选新工艺。近年来研究成功将混合稀土精矿分选为单一氟碳铈精矿和独居石精矿的新技术。目前可进行各种矿物的分选工业生产，形成年产含REO百分之三十到六十八的各种稀土精矿能力六万吨。

白云鄂博的实践表明，复杂稀土矿的流程优化是一个持续迭代的过程，随着对矿石性质认识的深入和设备的进步，流程结构需要相应调整。

流程选择的技术要点

复杂稀土矿重-磁-电联合流程的选择需遵循以下技术要点。

重选与磁选的顺序取决于矿石类型。对于砂矿，重选通常前置或与磁选并列。对于原生矿，磁选可前置抛尾，如内蒙某稀有金属伴生矿（REO百分之零点二八、Nb₂O₅百分之零点二四）在磨矿细度负零点零七四毫米占百分之八十二点五、场强一点零T条件下，高梯度磁选可获得REO百分之一点五七、Nb₂O₅百分之一点三四的粗精矿，回收率百分之八十五点二，磁选预富集效果优于重选。

磁选场强需按矿物磁性梯度配置。从零点一五T弱磁选铁，到零点四到一点一T干式磁选分组，再到一点二到二点零T强磁选回收细粒弱磁性矿物，各段场强应逐级递进、互不重叠。四川德昌稀土矿的探索实验表明，强磁选不能作为打头的预富集抛尾作业，一段强磁作业回收率低于百分之五十，富集比不到一。

电选前物料须严格分级和干燥。电选对粒度和含水率的敏感性高于磁选。锆粗精矿进入电选前应筛分分级，含水率控制在百分之一以下。电选电压和极距随粒级调整，粗粒级用低电压大极距，细粒级用高电压小极距。

结论

复杂稀土矿重-磁-电联合流程以矿物磁性和导电性差异为理论基础，通过湿法强磁选预选、摇床重选、干式磁选分组、电选提纯的梯度式配置，实现钛铁矿、独居石、锆英石、金红石等多金属矿物的综合回收。该流程的核心设计原则是分阶段分粒级分选，每段作业承担各自擅长分离的环节，各段配合使复杂矿物组合逐渐简化为单一产品。白云鄂博式大型矿山的流程演进和各地试验研究的数据积累，为复杂稀土矿的流程设计提供了技术参照。

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