先说三个重点
沙堤砂矿的选冶方法跟硬岩矿完全不同。硬岩矿要把大石头炸开、碎成小石头、再磨成粉，沙堤砂矿从地里挖出来的就是松散砂粒，有用矿物已经单体解离，直接就能进重选，省掉了破碎和磨矿两段成本最高的环节。沙堤砂矿的选冶全流程分成选矿段和冶炼段两段：选矿段用物理方法把原矿中含量百分之几的重矿物富集成百分之九十以上的单一精矿；冶炼段用化学方法把精矿中的金属元素还原成产品。选矿段走筛分、擦洗、重选、磁选、电选的干湿联合路线，冶炼段走焙烧、浸出、萃取、还原的火法湿法组合路线。一座处理量三十吨每小时的沙堤砂矿选厂，能把百分之三到五的原矿品位做成锆英石精矿（氧化锆大于百分之六十五）、钛铁矿精矿（二氧化钛大于百分之四十六）和石榴石精矿（三氧化二铝大于百分之十八）三种产品，回收率在百分之八十五到九十二之间。
沙堤砂矿“选”和“冶”的分界线在哪里
沙堤砂矿的有价矿物以钛铁矿、锆英石、金红石、独居石、石榴石为主，这些矿物都是以稳定的氧化物或硅酸盐形态存在的天然矿物，不是金属单质。选矿段解决的是把有用矿物从石英砂里挑出来的问题，靠的是物理性质的差异。冶炼段解决的是把金属元素从矿物里拿出来的问题，靠的是化学反应。
分界线在精矿品位。选矿段的终点产出的是各种单一矿物精矿，锆英石精矿含氧化锆百分之六十五以上，钛铁矿精矿含二氧化钛百分之四十六以上，石榴石精矿含三氧化二铝百分之十八以上。这些精矿可以直接卖，给下游做耐火材料、钛白粉、磨料的工厂当原料。如果矿主想做更深度的加工，精矿才进入冶炼段。
冶炼段的路子取决于目标产品。钛铁矿精矿经过电炉熔炼或酸浸法制钛白粉，锆英石精矿经过氯化或碱分解制二氧化锆或锆化学品。对大多数沙堤砂矿项目来说，做到精矿这一步已经足够，精矿的销售价格比原矿高了几十倍，而且冶炼的投资比选矿大得多，不是每个项目都有必要做。
选矿段的前半程：洗、脱、重选
沙堤砂矿选矿段的前半程处理的是湿的物料，从筛分、擦洗到重选全在水介质中完成。这一段的任务是把石英砂大量甩掉，把重矿物初步富集起来。
筛分是第一步。采掘上来的原砂里混着贝壳碎片、砾石、植物根茎，滚筒筛或振动筛的筛孔设在二到五毫米，把这些粗杂物拦在外面。筛下物进入擦洗段。
擦洗是沙堤砂矿特有的工序，河流冲积砂矿没有这道活。沙堤砂矿的矿物表面长期暴露在海岸环境中，颗粒表面有一层铁质薄膜或黏土包覆，这层膜不洗掉，后面的磁选和电选效果会差一截。擦洗机里砂粒之间互相摩擦碰撞，配合高压喷水，把表面的污染膜剥离下来。擦洗浓度控制在百分之六十五到七十五固体含量，时间五到十五分钟。擦洗后的矿浆进入水力旋流器组脱泥，脱除小于零点零四五毫米的细泥。脱泥效率要做到百分之八十五以上，细泥进了螺旋溜槽，槽面会被糊住，分带就乱套了。
重选是抛尾的主力。脱泥后的矿浆进螺旋溜槽，一组几十台并联运行，单台处理量每小时四到六吨。螺旋溜槽把重矿物从石英砂里拽出来，粗精矿重矿物总含量百分之六十到八十，尾矿含重矿物低于百分之零点三。粗精矿再进摇床做精选，把品位提到百分之九十以上。摇床的精度比螺旋溜槽高得多，能把重矿物按密度再细分，有时能直接把钛铁矿和锆英石分成两个产品流。
这段的产物是混合重砂精矿，含水率百分之二十到四十，重矿物总含量百分之九十以上。里面的矿物种类包括钛铁矿、锆英石、金红石、独居石、石榴石，全混在一起，还是大杂烩。
选矿段的后半程：干法分离
混合重砂精矿要进磁选和电选，必须先做干燥处理。干式磁选和电选要求含水率低于百分之零点五。浓缩机把矿浆浓度提到百分之五十五到六十，过滤机把含水率降到百分之十左右，回转烘干机把水分最终降到百分之零点五以下。热风温度一百五十到二百摄氏度，温度不能过高，钛铁矿超过二百五十度表面会氧化变色。
干燥后的物料按粒度分级。零点一到零点三毫米是磁选和电选效率最高的粒级范围，细了磁选回收率下降，粗了电选分带效果差。高频振动筛把物料分成零点一到零点三毫米和其他的边角粒级，各走各的流程。
磁选是干法分离的主干。三盘磁选机三个磁辊的场强独立可调，从低到高依次分离不同磁性的矿物。弱磁选场强零点一到零点三特斯拉，吸走强磁性的磁铁矿和部分钛铁矿。中磁选场强零点五到零点八特斯拉，吸走石榴石，这是石榴石精矿的产出位置。强磁选场强一点二到一点五特斯拉，吸走弱磁性的独居石。剩下的是非磁性部分，主要是锆英石和金红石的混合物。
电选完成最后的分离。锆英石和金红石的密度和磁性都很接近，重选和磁选都分不开，但导电性差异大，金红石导电，锆英石不导电。高压电选机电压二十到二十五千伏，辊筒温度七十五到八十摄氏度，把金红石和锆英石分开。一段电选后锆英石氧化锆品位百分之六十五以上，两段电选可以做到百分之六十六以上。
冶炼段：从精矿到金属或化合物
选矿段产出的精矿已经达到了工业原料标准，可以直接出售。如果矿主想做深度加工，精矿进入冶炼段。
钛铁矿精矿的冶炼有两条主流路线。电炉熔炼法是把钛铁矿精矿和还原剂（煤或焦炭）一起加入电炉，在高温下将铁还原成金属铁，钛进入炉渣形成钛渣，二氧化钛含量百分之七十到八十五。钛渣再经氯化法制四氯化钛，最后氧化制钛白粉或镁还原制海绵钛。硫酸法是把钛铁矿精矿用浓硫酸分解，钛进入溶液，经水解、煅烧得到钛白粉。硫酸法工艺成熟、投资相对小，但废酸和废渣的环保处理难度大。
锆英石精矿的冶炼主要用于制二氧化锆和锆化学品。碱分解法是把锆英石精矿和氢氧化钠或碳酸钠在六百到八百摄氏度下焙烧，锆英石分解为锆酸钠和硅酸钠，水洗除去硅后，酸溶、结晶得到氧氯化锆，再煅烧制二氧化锆。氯化法是把锆英石精矿在高温下用氯气氯化，生成四氯化锆，然后水解或还原得到二氧化锆或金属锆。
独居石精矿的冶炼主要是提取稀土元素。独居石是稀土磷酸盐矿物，含有铈、镧、钕等轻稀土。酸分解法用浓硫酸或盐酸分解独居石，稀土进入溶液，经萃取分离得到单一稀土化合物。碱分解法用氢氧化钠在高温下分解独居石，稀土生成氢氧化物沉淀，经酸溶后再萃取分离。独居石含有天然放射性核素（钍和铀），冶炼过程有放射性防护要求，车间需独立设计，废渣需按放射性废物管理。
选冶全流程的组合思路
沙堤砂矿的选冶方法，选矿段和冶炼段之间是接力关系，不是替代关系。选矿段把品位从百分之几做到百分之九十以上，冶炼段才能经济地提取金属。精矿品位太低时冶炼酸耗高、回收率低、废渣量大，经济上不划算。
选矿段的设备配置也有两种主流路线。湿式重选加干式磁选电选是标准路线，适用绝大多数沙堤砂矿。如果矿体是风成砂型，含泥量低于百分之三、含水率低于百分之三，可以走全干法路线，不洗矿、不脱水、不烘干，筛分后直接进风选机和干式磁选电选，流程缩短近一半，投资和运营成本都低。
冶炼段的工艺选择取决于目标产品和规模。年产万吨级的钛白粉项目适合建独立的冶炼厂，几百吨级的精矿产量卖给下游冶炼厂更划算。冶炼投资的规模门槛比选矿高得多，决策前要算清楚账。
沙堤砂矿的选冶方法，说到底就是选矿段用物理方法把矿物从石头里挑出来，冶炼段用化学方法把金属从矿物里拿出来。选矿段做到精矿就够了，做不做冶炼看精矿的规模和下游市场条件。
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