钽铌锂铷——稀有金属的高效选矿与提取

钽、铌、锂、铷等稀有金属由于其特殊的物理和化学性质，在国民经济应用和许多高新技术领域得到了广泛的应用。

钽、铌具有熔点高、硬度高、耐腐蚀、热稳定性强等优良品质，广泛应用于电子工业、特种合金、原子能、化工等高科技行业。锂又称高能金属，因其具有高比热容和高电导率，被应用于高功率锂电池、原子能等行业。铷及其化合物因其高能量密度和独特的电化学性能而被广泛应用于电子器件、光伏电池和催化剂等领域。

钽在自然界中经常以复合氧化物矿物及其姐妹元素铌的形式存在。它们通常作为副成分出现在稀有金属花岗岩和花岗稀有元素伟晶岩中。硬岩矿床生产的锂大部分来自锂辉石、透锂长石和锂云母。其中大多数存在于锂-铯-钽伟晶岩中，这是一种粗晶花岗岩。然而，没有一种独一无二的含铷矿物。除盐湖卤水外，铷通常存在于含锂和铯的伟晶岩矿物中，如锂云母、铯榴石、天河石和紫晶矿等。

某地发现一处以钠长石花岗岩为主的大型稀有金属矿床，查明钽、铌、锂、铷储量分别为31,385吨（Ta 2 O 5）、48,849吨（Nb 2 O 5），分别为588,072吨（Li 2 O）和448,055吨（Rb 2 O）

据矿石的矿物学特征，通过跳汰、螺旋溜槽或摇床等重力选矿可以很容易地将重矿物与脉石矿物分离。脉石以长石、石英等轻矿物为主，占总量的近90％。第一阶段作业采用重选弃尾矿，可大大减少后续选矿量，提高选矿效率。铌铁矿的最大粒径在0.5毫米左右，选择0.5毫米的研磨粒度，以使铌铁矿能够解离单体。然后通过浮选轻松地将硫化物矿物与重矿物分离，将钽铌矿物留在浮选槽中。为了去除弱磁性矿物，浮选槽产品先进行低强度磁选，然后进行高强度磁选和摇床。在磁选过程中，铌铁矿表现出铁磁行为，锡石表现出抗磁行为。最后获得各种类型的浓缩物。

钽铌矿物分离尾矿也被视为重要的紫锌矿和长石资源，具有较高的经济价值，应进行综合回收。红钨矿被认为是提取锂的原料，然而，早期研究表明矿床中的红钨矿含有大量铷。需要指出的是，锂和铷在紫锌矿中含量较高，可以通过冶金手段从紫锌矿精矿中提取，而长石中锂和铷含量较低，经济价值低。

根据紫锌矿与长石、石英等其他非金属矿物的矿石性质差异，进料（钽铌矿物分选后的尾矿）首先通过低强度磁选除去少量磁铁矿和其他氧化铁矿物，通过高强度磁选升级。磁精矿（红华铅矿预精矿）分析含有 1.46％ Li 2 O 和 0.51％ Rb 2 O。使用硫酸和椰子油酰胺的混合物对磁精矿进行浮选，经过一级粗选、两级扫选和一级精选。磨矿后进行清洗阶段，以提高Li 2 O和Rb 2 O的品位。最终得到Li 2 O为2.41％，Rb 2 O为0.80％，回收率为81.82％的优质红钨矿精矿。用作冶金原料，提取锂和铷。