目前世界各国采用电选大部分是用作精选作业，入选前的物料，一般都是经过了重 选或其他选矿方法而得到粗精矿。采用电选一种是提高精矿品位,得出合格精矿，另一 种是使共生矿物分开，以便综合回收,或两者兼顾。现在电选已发展到其它行业应用，就 是在选矿实际中也有一部分直接用来选矿石等，本章的重点主要是介绍有色、稀有及黑 色金属矿应用电选的实践。
白钨与锡石常常共生在一起，这在我国各钨矿山是比较普遍的（当然以黑钨矿为 主），都是经重力选矿方法预先富集而得出混合粗精矿，用强磁选分出黑钨矿石，其余部 分即为白钨与锡石为主的混合矿。由于两者比重相近（白钨比重5.9 ~ 6.2；锡石6.8$ 7.2）,又均无磁性，因此用重选和磁选法不能使两者分开。一般在生产中粗粒用抬浮，细 粒用浮选，效果都很差，效率也极低。然而两者的电性质则有显著的差别。白钨矿的介 电常数为5 ~ 6,电阻大于1012!，锡石的介电常数为24 ~ 27,电阻只有109!左右。为此, 采用电选法是最有效的方法，既经济，且流程简单，不用药剂，也不会产生污染等问题，因 此国内外大多采用此种方法。
国内长期以来采用枱浮或浮选，真正在生产中用电选是在1964年后。在当时条件 下，研制出的电选机只有一种妇20,1500mm双辊电选机，目前还较多地使用此种设备。
由于受到历史条件的影响，电选效率是很低的，且流程复杂，最终精矿质量和回收率都很 不理想，特别是只能分选较粗粒（大于60 #100目）的白钨锡石，而小于此粒级者无法进 入电选，且中矿返回量很大。
现介绍湖南某矿白钨锡石的电选实际流程。该厂采用妇20& 1500mm双辊电选机 （电压17.5kV）,其流程如图8-5-1所示。
图8-5-1湖南某矿白钨锡石电选流程图
原料为重选后的混合粗精矿，经枱浮脱除硫化矿，烘干后进入电选。进入电选时的 原料中含有矿物：70%以上为白钨矿，锡石约占15 # 20%，赤铁矿和褐铁矿约占5%，辉 铋矿2%，辉钼矿1%左右。此外，尚有少量错英石、黄铁矿、闪锌矿、萤石、黑钨矿，池铋 矿等。由于经枱浮脱硫，因此原料中含硫、磷、神、铜均不高。
流程考查说明，白钨回收率仅为60%左右，品位则高达74.51%，但白钨精矿中含锡 常大干0.2 #0.3%，很少低于0.2%；锡石电选也无法得出精矿，必须经二次磁选和再次 电选（磁选去黑钨矿和其他磁性矿物），所得最终锡精矿的品位仅为47.3%（Sn）,回收率 90%左右，但含WO3却大于20%，属于不合格精矿。
对上述矿山的白钨与锡石，采用DXJ型!320 x 900mm高压电选机进行了大量试验,对小于1mm的物料进行电选时,可使电选工艺流程大为简化，只需一次电选即可得到高 质量的白钨精矿，白钨精矿中W$3 !70%，回收率可达90 - 95%以上，含锡（Sn）低于 0.2%；对-0.42 + 0.1mm粒级，只经一次电选，白钨精矿WO3为70.4%, Sn为0.14 - 0.18%,eWo3为96%；锡石回收率可达96*97%，锡石品位一次分选能达40%以上。如对 锡精矿精选一次，品位可达50%以上，回收率96%。
广东某精选厂也采用上述妇20 5 1500mm双辊电选机。其原料来自各矿山的黑白 钨粗精矿。同样预先筛分成各级，再用干式强磁选分出黑钨精矿，余为白钨、锡石、硫化 矿、云母、磷灰石和石英等。粒浮去硫化矿，再用摇床富集白钨和锡石，所得精矿干燥后 电选。不同处是将物料分成较窄粒级：-2 + 1.4，- 1.4 + 0.83，- 0.83 + 0.2和- 0.2mm。各粒级分别进入电选，所用电选工艺流程大体与上述湖南某矿相同（五次电 选），最终得到总的白钨精矿含WO% >65%,Sn为0.2 * 0.3%，wo3 !80%。
现该厂不用妇20 5 1500mm双辊电选机,而采用60kV高压电选机后，白钨精矿量比 原来增加20%左右，锡精矿产量增加22%，锡回收率提高9.55%。可见采用高压电选比 过去用低压电选时效果显著。
日本大谷山选矿厂，月处理粗精矿60t,也是采用电选分选白钨矿和锡石。原料中含 有硫化矿，先用浮选脱除。所用的设备为妇25 5 500和妇25 5 1000mm,电压为20kV的 电选机。将原料窄分级成为+ 10, - 10 + 20, -20 + 40, -40 + 80, - 80 + 150目（或180 目）等各个粒级。先用磁选脱去磁性矿物，再分别多次电选。仅报导了白钨回收率可达 95%，未见白钨品位和其含锡量和锡的回收率及锡石品位。
此外，苏联对原料中含有多种矿物的白钨锡石也进行了不少研究。原料中主要为锡 石（Sn为9.7%）和白钨矿（WO3为7.9%），其次为钛铁矿、独居石和石英等。粒度为0.1 * 0.6mm,采用了电、磁选相结合的工艺流程,经多次分选后，结果如表8-5-1所示。
表8-5-1 0.1 * 0.6mm白钨锡石的电选结果
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产品名称 |
产率，% |
矿物成分，% |
回收率，% |
||
|
锡石 |
白钨 |
锡石 |
白钨 |
||
|
精矿（导体） |
53.3 |
90.9 |
0.6 |
92.1 |
1.9 |
|
中矿 |
14.6 |
35.7 |
11.3 |
7.8 |
10.1 |
|
尾矿（非导体） |
32.1 |
0.2 |
11.3 |
0.1 |
88.0 |
|
给矿 |
100.0 |
59.4 |
17.7 |
100.0 |
100.0 |
从上述结果看，效果不甚突出，而且最细粒级也只能达到150或180目。此外，电选 也可用于黑白钨矿的精选分离。
稀有金属矿石的电选
一、钛铁矿、金红石的电选
由于军事工业的需要和发展以及其他工业的需要，增加了对钛铁矿和金红石的需要 量。据现有资料的不完全统计,全世界每年生产的钛精矿大约超过4500000t以上。
钛铁矿、金红石分原生矿、陆地砂矿和海滨砂矿,但不论原生矿或砂矿，都必须经过 重力选矿预先富集，然后再电选，否则是极不经济的。此外,冶炼和各行业要求钛精矿中 含Ti'（大于48%以上。四川某厂钛铁矿先经重选，然后采用热风干燥，分级电选，所用 电选机为！300,2000mm三鼓筒高压电选机,精矿含TiO近乎48%。
就全世界来说，目前钛铁矿和金红石大部分是从海滨砂矿中回收，这是当前最主要 的来源，现在产量在不断增加。最早是在美国佛罗里达州（Florida）的海滨砂矿中回收钛 铁矿和金红石，现美国每年钛精矿的产量达400000t以上。此后，澳大利亚从海滨砂矿中 回收钛矿物，产量居世界第一位，每年至少在1500000t以上。近几年统计,该国就有八家 公司的生产厂矿使用电选回收钛铁矿和金红石等。西非塞拉利昂（Sierra）现在年产 100000t金红石和钛铁矿精矿。此外，苏联也用电选分选砂矿的钛精矿，年产量在 100000t以上，还有其他国家从海滨砂矿或陆地砂矿中回收钛矿物，年产量也不低。我国 海滨矿具有相当数量的资源，目前主要集中在广东海南和广西海滨一带，每年回收一定 数量,但产量不高。
海滨砂矿最突出的特点是旷物都已单体解离，因此不需要前面的破碎和磨矿这些大 量的作业，一般每立方米海滨砂中含有用重矿物在1 ~ 3kg以上不等，且还有一个优点, 就是细粒级（-150 ~ 200目）含量极少。这些海砂均是在海滨建立重选粗选厂得出的含 有磁铁矿、钛铁矿、金红石、错英石和独居石等这一类型的粗精矿,然后在海滨或陆地集 中精选，而电选则是从其中得出合格钛精矿、错英石和独居石等的主要选别手段。
例如南方某精选厂的主要粗精矿就是来自海南岛，原料在海滨或陆地用重选方法预 先富集，然后集中至该厂精选。入精选厂的原料中含钛矿物的TiO（为30 - 38%,ZrO（ 为6-7%，总稀土 TR2O3为0.63-0.7%。矿物组成为钛铁矿、错英石、金红石、独居石, 磷钇矿、磁铁矿、褐铁矿、白钛石,并有少量锡石、黄金、钽铌矿。脉石矿物有石英、石榴子石、电气石、绿帘石、十字石和兰晶石等，所采用的流程如图8-5-2所示。
该厂采用的电选机为妇20$ 1500mm双辊电选机（20kV）o国外澳大利亚的海滨砂 矿的精选主要依靠电选得到高质量的钛精砂，采用美国的Carpco型高压电选机，另外还 配合了其他型式电选机精选。苏联有一些精选厂规模较大。据报导，采用高压电选机与 磁选配合精选，每年得出高质量的钛精矿100000t,金红石65000t,错英石9000t。
美国Florida以产钛精矿著名，据称采用Carpco型高压电选机和图8-5-3的工艺 流程后，效果很好。
给矿为重选粗精矿或浮选粗精矿，含重矿物达80 ~ 95%，给矿粒度为- 16 ; 400目， 采用Carpco型电选机分选，矿石预先加温到93 =，每台设备处理能力14t/h,最大达50t/ h所得最终精矿以含钛矿物计算，达99%，回收率98%，指标比较先进。
二、钽铌矿的电选
含钽铌的矿物有很多种，其中以含钽高的钽铌铁矿更有意义。近20年来，由于军事 工业的发展,对金属钽的需求量日益增加，加上其他各种工业的需要，因此产量也不断增 加。据现有材料估计,世界年产钽铌精矿量已超过1000t。含钽铌的矿物中不是所有都 能用电选分离，只有钽铁矿、重钽铁矿、钽铌铁矿、锰钽铁矿、钛铌钽矿、钛铌钙铈矿和铌 铁矿等导电性较好，能在电选中作为导体分出，而烧绿石、细晶石等则属不良导体，不能 用电选分离。
世界上以非洲尼日利亚和南非等国所产钽铌矿的原矿品位为高（比国内高一个数量 级以上）。此外，马来西亚、菲律宾、印度和泰国等也从砂矿中回收一部分钽铌铁矿，原矿 中含量也不高，苏联的产量也在增长，而且很重视这方面的研究和生产。
我国钽铌矿的资源较多，一部分为伟晶花岗岩原生矿床，一部分为伟晶花岗岩风化矿床和砂矿床，大都先采用重选的摇床先富集成粗精矿，然后用磁、电选分选以获得最终 钽铌精矿。现在国内要求精矿中含（Ta, Nb）2O5 >40%以上，且含钽（Ta2O5）高于20%以 上，但目前已开采的矿石中，铌铁矿所占比重较大，而铌的性能又远不如钽。
根据我国情况，钽铌原生矿经重选后所得的粗精矿含（Ta，Nb）2O5约2~4%，此外含 有黄铁矿、电气石和泡铋矿等，大量的脉石矿物为石榴子石，其次为石英、长石和云母等。 采用强磁分选效率不高，主要是石榴石也属弱磁性矿物，其磁性与钽铌矿相近，很难将它 们有效分离。用妇20.1500mm高压电选机分选效果较差或不能分选。
DXJ型妇20.900mm高压鼓型电选机在国内一些钽铌矿（如新疆选矿厂等）得到了 应用，普遍获得了良好效果。因为在粗精矿中，钽铌矿属于导体矿，而大量的石榴子石、 石英、长石、云母和错英石等均属于非导体矿，故能用电选有效分离。现将高压电选机分 选钽铌矿的流程和结果示于图8-5-4和表8-5-3o
采用高压电选并用上述工艺流程后，钽铌总回收率比未采用前（用磁选）可提高总回 收率15%以上，对新疆地区几个矿山同样证明可显著地提高钽铌选矿总回收率。
表8-5-3钽铌矿电选指标
|
名称 |
产率，% |
品位（TaNb）2&5，% |
回收率，% |
注 |
|
精矿 |
6.51 |
43.21 |
83.01 |
|
|
中矿 |
7.21 |
2.71 |
5.71 |
原矿是重选后所得粗精矿 |
|
尾矿 |
86.37 |
0.44 |
11.28 |
|
|
合计 |
100.0 |
3.387 |
100.0 |
|
下面介绍苏联的钽铌铁矿的生产实际流程，钽铌矿与其他矿物如锡石、错英石、钛铁 矿、石榴石和独居石等共生在一起。原矿石为砂矿，经重选后得出重矿物。采用鼓筒式 电选机与强磁选机配合精选，并用摇床再选等，以得出合格钽铌精矿。
流程中采用窄级别筛分以提高磁选效率。第一段磁选的目的在于分出磁性较强的 钛铁矿和锰铌铁矿，使非磁性矿物不与钛、钽铌矿混杂。然后用摇床进一步富集非磁性 矿物锡石和错英石，富集钽铌矿，从而排出大量尾矿，再按钽铌系统和锡石、错英石系统、 钛铁矿系统分别电选和磁选，最终得到钛铁矿、铌钽矿、独居石、锡石和错英石共五种精 1mm。就电选作业来说，铌钽作业回收率达94.15%，锡石作业回收率97.49%，错英石作业 回收率93.89% （均指矿物而言）。
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