¿Has oído hablar del mineral de tantalio y niobio? Está en su teléfono, computadora portátil, computadora y televisor.
El mineral de tantalio y niobio se refiere al término general para los minerales que contienen tantalio y niobio, generalmente en forma de coltán (columbita-tantalita). El tantalio y el niobio pertenecen a los "metales raros".
El tantalio y el niobio son minerales críticos
El tantalio y el niobio, que siempre aparecen juntos, figuran en la lista de minerales críticos de EE. UU. para 2022 y en la lista de materias primas críticas de la UE.
El niobio y el tantalio son estrechamente simbióticos y sus propiedades físicas tienen muchas similitudes. Por lo general, se encuentran en los minerales tantalita-columbita en pegmatitas, granitos y rocas ígneas alcalinas.
La determinación del beneficio del mineral de tantalio-niobio se basa principalmente en las propiedades del mineral en bruto. Las siguientes son algunas propiedades físicas de los minerales de la serie tantalita-columbita:
- Composición: Grupo de minerales que contienen elementos tanto de tantalio (Ta) como de niobio (Nb).
- Color: El color del mineral de tantalio y niobio varía, pero suele ser negro, tostado, marrón o marrón rojizo.
- Dureza: La dureza de Mohs oscila entre 6 y 6,5. Son resistentes al desgaste y pueden soportar tensiones mecánicas.
- Brillo: Los minerales de tantalio y niobio tienen un brillo metálico o submetálico y una apariencia brillante.
- Magnetismo: debido a la presencia de hierro en la estructura cristalina, especialmente columbita, tiene propiedades magnéticas débiles.
- Densidad: Los minerales son relativamente densos, con valores de gravedad específica que normalmente oscilan entre 5,8 y 8,2 g/cm 3 . Esta alta densidad hace que sean fáciles de separar por gravedad.
Hay 10 tipos de materias primas minerales industriales de niobio y tantalio, pero los principales minerales extraídos son los siguientes 3 tipos:
- Tantalita: Contiene Ta 2 O 5 ＞72,18%, Nb 2 O 5 ＜10,33%
- Columbita: Contiene Ta 2 O 5 ＜14,55%, Nb 2 O 5 ＞63,77%
- Pirocloro: el contenido de Ta 2 O 5 es 1,44% -6,65% y Nb 2 O 5 es 56,01% -67,77%
La historia de la minería del coltán.
¿Cómo se extrae el coltán? Su proceso de extracción es bastante primitivo, similar a cómo se extraía el oro en California en el siglo XIX. Los mineros extraen el mineral a mano, y la roca y la arena se baten y filtran hasta que los minerales se hunden hasta el fondo.
La minería artesanal en pequeña escala es común en algunas partes de África y puede plantear problemas ambientales o de seguridad. Con el desarrollo de los tiempos, los equipos de minería son cada vez más necesarios.
Proceso de beneficio de mineral de tantalio y niobio
Etapa 1: Trituración y molienda
Los minerales de tantalita y columbita son frágiles y los monómeros minerales son relativamente fáciles de disociar. El mineral de tantalio y niobio extraído se tritura primero con una trituradora de martillos , que puede tener un tamaño de hasta 25 mm.
Después de que el mineral se tritura hasta obtener una partícula razonable, un alimentador de mineral lo envía uniformemente a un molino de bolas para su trituración y molienda. Moler el mineral ayuda a liberar minerales valiosos (como tantalio y niobio) del material de ganga.
Etapa 2: Lavado y clasificación
El mineral de tantalio y niobio contiene mucho lodo, e incluso el contenido de lodo en las minas de placer supera el 70%. Cuando se trata de arcilla con una viscosidad fuerte, la operación de lavado del mineral es esencial.
El mineral molido se envía a la lavadora de cilindros para su deslamado inicial. Posteriormente, los finos del mineral de tantalio y niobio se envían a un clasificador en espiral para limpiar y clasificar la mezcla de mineral. Después de dos lavados, el contenido de lodo en la materia prima es inferior al 2%.
Etapa 3: Beneficio en múltiples etapas
El mineral de tantalita y niobio es principalmente minerales polimetálicos como tantalio, niobio, estaño, tungsteno, litio y berilio. Tiene las características de baja ley de mineral en bruto y composición mineral compleja. El proceso de procesamiento de minerales generalmente se divide en separación aproximada y concentración.
① Separación por desbaste de mineral de tantalio y niobio: método de separación por gravedad
En la actualidad, el método más importante para el mineral de tantalio y niobio es la separación por gravedad , especialmente para el beneficio del mineral de arena de tantalio y niobio en costas, riberas de ríos y playas arenosas. El mineral en bruto contiene metales valiosos como columbita, tantalita, casiterita, arena de circón, ilmenita, etc., con grandes diferencias en el peso específico.
Generalmente se utiliza un conducto en espiral para separar el mineral de tantalio y niobio con mayor pureza. La mayoría de los minerales de ganga se descartan primero para obtener un concentrado grueso mixto de baja ley. Luego utilice una mesa vibratoria para separar el concentrado o relaves y obtener una variedad de productos.
② Separación de limpieza de mineral de niobio y tantalio: separación magnética, flotación, proceso combinado
La tantalita y la columbita son minerales naturalmente magnéticos debido a su contenido de hierro y son adecuados para la separación magnética por gravedad . Un separador magnético húmedo puede separar eficazmente tantalio, niobio y minerales no magnéticos y mejorar la calidad del concentrado que un separador magnético seco.
Para el mineral de tantalio y niobio que es de grano fino, contiene lodo fino y es difícil de clasificar, se utiliza principalmente la separación por gravedad y la flotación . Los colectores comúnmente utilizados para la flotación de tantalio y niobio incluyen ácidos grasos, ácidos arsénico, colectores catiónicos, etc. El método de flotación tiene un alto índice de separación, pero consume muchos productos químicos y cuesta mucho.
¿Dónde se encuentra el mineral de tantalio y niobio?
Hay depósitos de tantalio y niobio en muchos países del mundo. Algunos países que han sido minados o concentrados en la historia:
- República Democrática del Congo (RDC): El Congo es uno de los mayores productores de mineral de tantalio y niobio, con abundantes reservas en la región oriental.
- Ruanda: Ruanda es otro importante productor de mineral de tantalio y niobio en el continente africano.
- Nigeria: Nigeria tiene depósitos de coltán, a menudo asociados con operaciones mineras de estaño.
- Australia: Australia Occidental es un importante productor de concentrado de tantalio.
- Brasil: Brasil es el mayor productor y minero de niobio del mundo.
- Canadá: Los depósitos de pegmatita en Canadá suelen contener minerales de tantalio y niobio.
La República Democrática del Congo y Ruanda producen más de la mitad de la producción mundial de tantalio. La producción anual de niobio de Brasil representa el 88% de la producción total mundial. Aquí hay soluciones específicas del Congo y Brasil.
Soluciones de mineral de tantalio y niobio de FTM Machinery
Planta de procesamiento de placeres de tantalio y niobio en el Congo
Los minerales de tantalio y niobio en África son en su mayoría minerales arenosos con un alto grado de oxidación. El mineral de tantalio-niobio y la roca estéril tienen un alto grado de disociación y son fáciles de extraer y purificar. Sin embargo, el mineral en bruto contiene mucho lodo pegajoso y se envuelve fácilmente en lodo.
Por lo tanto, el método de beneficio del placer de tantalio y niobio en el Congo es simple.
- Primero, use una criba de trómel para deslamar el mineral en bruto;
- Luego, la arena mineral ingresa dos veces a la mesa vibratoria para su separación por gravedad y enriquecimiento;
- Finalmente, se utiliza un separador magnético para separar los minerales magnéticos para obtener un concentrado de tantalio-niobio.
FTM Machinery proporciona equipos
| Máquina | Modelo | Cantidad |
| Pantalla de trómel | YTS2040 | 1 |
| mesa vibratoria | tipo 6-S | 2 |
| Separador magnetico | CTB1024 | 1 |
| Cinta transportadora | tipo TD75 | 4 |
Beneficio de mineral de tantalio y niobio de 100 TPH: ¡Sí! Estoy interesado.
Planta minera de tantalio, niobio y circonio en Brasil
En un gran depósito de tantalio, niobio y circonio de tipo granito en Brasil, los principales minerales útiles son tantalita, columbita, circón y monacita. Los minerales son de grano fino, están estrechamente relacionados con plagioclasa, cuarzo y mica y tienen malas propiedades de disociación.
Es difícil obtener productos calificados de tantalio, niobio y circonio mediante la separación por gravedad del mineral en bruto, y la tasa de recuperación es baja. El uso de flotación mixta puede aumentar considerablemente la tasa de recuperación integral.
FTM Machinery proporciona equipos
| Máquina | Modelo | Cantidad |
| Trituradora de martillo | PCZ1308 | 1 |
| Molino de bolas | Ф2700×4000 | 1 |
| Pantalla de trómel | YTS1550 | 1 |
| mesa vibratoria | tipo 6-S | 2 |
| maquina de flotacion | KYF-24 | 2 |
| Cinta transportadora | tipo TD75 | 6 |
Finalmente, el cliente utilizó el proceso de "trituración - molienda fina - deslamado - separación por gravedad - flotación mixta de tantalio, niobio y circonio" para procesar el mineral y obtener concentrados mixtos de tantalio, niobio y circonio.
Información de la planta de procesamiento de minerales de Brasil
| Mineral | Nb 2 O 5 | ZrO2 | Ta2O5 _ |
| Grado de mineral crudo | 1,17% | 3,12% | 0,046% |
| Grado concentrado | 9,43% | 24,95% | 0,36% |
| Índice de recuperación | 77,37% | 76,77% | 75,13% |
Beneficio de mineral de circonio, niobio y tantalio de 50-80 TPH: ¡ Sí! Estoy interesado.
¿Para qué se utilizan el tantalio y el niobio?
Debido a sus propiedades únicas, el tantalio y el niobio tienen una amplia gama de aplicaciones industriales de alto nivel.
¿Cuáles son los usos del tantalio (Ta)?
Electrónica: el mercado más grande del tantalio es la industria de los condensadores. Aproximadamente dos tercios del polvo y alambre de tantalio se utilizan para fabricar condensadores electrónicos, incluidos teléfonos móviles, computadoras, automóviles y productos electrónicos de consumo.
Aeroespacial: el metal de tantalio se utiliza en aplicaciones aeroespaciales, particularmente en la producción de componentes resistentes a la corrosión y de alta temperatura para cohetes, aviones y sistemas de misiles.
Dispositivos médicos: el tantalio es biocompatibilidad y resistencia a los fluidos corporales en la industria médica. Se utiliza en implantes y dispositivos médicos, como marcapasos e implantes ortopédicos.
Industria química: debido a su resistencia a la corrosión por ácidos, el tantalio es valioso en química. Se puede utilizar para fabricar recipientes de evaporación, electrodos de tubos de electrones, rectificadores y productos químicos corrosivos.
¿Cuáles son los usos del niobio (Nb)?
Industria del acero: Casi el 80% del niobio producido en el mundo se utiliza para fabricar acero de alta resistencia y baja aleación (HSLA). Estos aceros se utilizan en proyectos de construcción, automoción y de infraestructura.
Superconductor: Otro uso poderoso del niobio metálico es en la producción de materiales superconductores. La aleación Nb-Ti es el material superconductor más utilizado y utilizado en la actualidad.
Producción de joyería: Las propiedades superficiales únicas del niobio permiten que se anodice fácilmente para crear revestimientos superficiales coloridos. Es popular en la producción de joyas hipoalergénicas.
Aeroespacial y electrónica: el niobio es similar al tantalio en estas dos aplicaciones, que se utiliza en la producción de condensadores, superaleaciones y aleaciones de alta temperatura.
Conclusión
El mineral de tantalio y niobio existe como un recurso metálico estratégico y el procesamiento del mineral es crucial. La demanda mundial de equipos electrónicos, médicos, aeroespaciales y otros equipos de alta tecnología estimulará una mayor demanda de niobio y tantalio metálico. El mineral de tantalio y niobio ocupará una posición única en el mercado futuro.
