Bagaimana Cara Memisahkan Tantalum-Niobium-Bijih Timah?

Bijih timah Tantalum-niobium-(bijih Ta-Nb-Sn) biasanya merupakanbijih oksida polimetalik(misalnya, pegmatit granit, endapan placer) dengan kasiterit (SnO₂) dan mineral Ta-Nb (tantalite, niobite, coltan) sebagai fase berharga. Keduanya merupakan mineral dengan kepadatan-tinggi (Ta-Nb: 7,0–8,3 g/cm³; kasiterit: 6,8–7,0 g/cm³) namun berbeda dalam haldaya tarik(Ta-Nb=bersifat magnetis lemah; kasiterit=non-magnetik) dandaya konduksi. Proses pemisahan standar menggunakan apemisahan gravitasi → pemisahan magnetik → (opsional) pemisahan/flotasi listriklembar alur gabungan, dioptimalkan untuk ukuran partikel dan jenis bijih (lode vs. placer).

2. Proses Pemisahan Standar (Lode/Placer Ore)

Langkah 1: Persiapan Bijih (Penghancuran → Penggilingan → Desliming)

Sasaran: Pisahkan mineral berharga dari gangue (kuarsa, feldspar, mika) dan kendalikan ukuran partikel untuk pemisahan yang efisien.

Penumpasan: Jaw crusher (kasar) → cone crusher (sedang) → direduksi menjadi<10 mm.

Menggiling: Ball mill/rod mill → menggiling hingga-0,5 mm (bijih lode)atau-2 mm (bijih placer)(hindari-penggilingan berlebihan untuk mencegah lapisan lendir).

Melangsingkan: Layar hidrosiklon/desliming → menghilangkan slime (<0.037 mm) to reduce reagent consumption and improve separation efficiency.

Langkah 2: Pemisahan Gravitasi (Pra-Konsentrasi)

Sasaran: Hapus 70–90% gangue-kepadatan rendah dan pulihkan-Ta-Nb/kassiterit berbutir kasar.Peralatan & Parameter Utama:

Mesin Jigging(partikel kasar, 0,5–5 mm): Throughput tinggi, memulihkan Ta-Nb kasar dan kasiterit.

Konsentrator Spiral/Meja Goyang(partikel halus, 0,074–0,5 mm): Pemisahan halus untuk campuran konsentrat mineral berat (Ta-Nb + kasiterit).

Konsentrator Falcon(partikel ultra-halus,<0.074 mm): Centrifugal gravity separation for low-grade ore (Ta₂O₅/Nb₂O₅ recovery up to 85%).Keluaran: Campuran konsentrat mineral berat (Ta-Nb + kasiterit) dengan 80–90% gangue dihilangkan.

Langkah 3: Pemisahan Magnetik (Pemisahan Akhir Ta-Nb vs. Cassiterite)

Sasaran: Memanfaatkan perbedaan magnetik untuk memisahkan konsentrat campuran menjadi konsentrat Ta-Nb murni dan konsentrat kasiterit.Peralatan & Parameter Utama:

Tiga Pemisah Magnetik-Disk-Intensitas Tinggi(12.000–18.000 Gauss):

Mineral Ta-Nb (bermagnet lemah) → produk magnetik (konsentrat Ta-Nb).

Kasiterit (non-magnetik) → produk non-magnetik (konsentrat kasiterit).

Tiga Pemisah Magnetik Intensitas-Roll Tinggi-: Untuk bijih-kadar rendah atau gangue kompleks (misalnya, mineral-yang mengandung besi).Keluaran: Dua konsentrat terpisah: Konsentrat Ta-Nb (kemurnian 90%+) dan konsentrat kasiterit (kemurnian 90%+).

Langkah 4: Poles (Opsional)

Sasaran: Meningkatkan kualitas konsentrat untuk-aplikasi bernilai tinggi (misalnya, elektronik, metalurgi).

Pemisahan Listrik: Gunakan-pemisah elektrostatik tegangan tinggi untuk menghilangkan sisa gangue (misalnya mika, feldspar) berdasarkan perbedaan konduktivitas.

Pengapungan: Untuk bijih kaya-lendir, gunakan pengumpul asam lemak untuk memisahkan sisa gangue dari Ta-Nb/kassiterit.

Langkah 5: Dehidrasi & Peleburan (Opsional)

Dehidrasi: Pengental → penyaring → konsentrat kering.

Peleburan: Mengurangi konsentrat Ta-Nb menjadi logam (reduksi termal natrium) atau kasiterit menjadi timah (peleburan).

3. Variasi Proses Berdasarkan Jenis Bijih

A. Bijih Placer (Aluvial/Pasir Pantai)

Persiapan yang disederhanakan:Pencucian → Penyaringan(tidak perlu dihancurkan/digiling, karena gangue sudah dipisahkan).

Aliran inti: Trommel scrubber (desliming) → jigging → meja pengocok → pemisahan magnetik.

Pemulihan tinggi (Ta-Nb + kasiterit: 85–95%) karena disosiasi alami.

B. Bijih Lode (Granit Pegmatit)

Persiapan yang rumit:Penghancuran → Penggilingan → Penghancuran(disosiasi penuh diperlukan).

Aliran inti: Pemisahan gravitasi (jig + meja pengocok) → pemisahan magnetik → pemisahan/flotasi listrik.

Pemulihan yang lebih rendah (60–80%) karena penyebaran mineral yang berbutir halus.

C.-Bijih Kelas Rendah (<0.5% Ta₂O₅/Nb₂O₅)

Menambahkanpemolesan hidrometalurgi: Pencucian asam (HF/H₂SO₄) → ekstraksi pelarut (MIBK/TOA) → presipitasi → senyawa Ta/Nb dengan kemurnian-tinggi.

Penting: Gunakan peralatan-tahan korosi (bahan tahan HF-: PTFE, Hastelloy).

Parameter Operasional Kritis

Menggiling Kehalusan: -0.5 mm (lode) / -2 mm (placer) – terlalu halus menyebabkan slime; terlalu kasar mengurangi pemulihan.

Kekuatan Medan Magnet: 12.000–18.000 Gauss – terlalu rendah gagal memisahkan Ta-Nb; terlalu tinggi memasukkan kasiterit.

Kepadatan Pulp: 20–30% (pemisahan gravitasi) – terlalu tebal menyebabkan pemisahan yang buruk; terlalu tipis mengurangi throughput.

Laju Aliran Air: 1–3 m³/jam (meja pengocok) – mengontrol stratifikasi mineral di dek.

6. Mengatasi Masalah Umum

Pemulihan Rendah: Penggilingan-berlebihan (lapisan lendir) → sesuaikan kehalusan penggilingan; medan magnet rendah → naikkan Gauss.

Kelas Rendah: Gangue berlebihan dalam konsentrat → tambahkan pemisahan/flotasi listrik; desliming yang buruk → tingkatkan peralatan desliming.

Keausan Peralatan: Gunakan-bahan tahan aus (jig deck-berlapis karet, media penggilingan keramik) untuk bijih abrasif.

Ringkasan

Itugravitasi → pemisahan magnetikproses gabungan adalah metode yang paling efisien dan-efektif biaya untuk pemisahan bijih timah Ta-Nb-. Pra-konsentrasi gravitasi menghilangkan gangue, sementara pemisahan magnetik memanfaatkan perbedaan magnetik untuk memisahkan Ta-Nb dan kasiterit. Untuk bijih-kadar tinggi atau-kadar rendah, tambahkan pemisahan listrik atau hidrometalurgi untuk pemolesan akhir.