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先说三个重点
重矿物砂精选厂是处理海滨砂矿、河滩砂矿中多种重矿物的综合选矿厂，一次处理可以同时产出锆英石、钛铁矿、金红石、独居石等多种产品。标准的重矿物砂选厂采用重选-磁选-电选联合流程，处理能力50到200吨原矿每小时，能把原矿中2%到5%的重矿物富集到90%以上，再分离成单一矿物精矿。精选厂一般建成固定式，粗精矿采用汽车、火车或管道输送等方式运输到厂处理，精选作业分为湿式及干式两个阶段，以干法作业为主。
粗选厂的任务是抛尾。原矿中重矿物含量只有1%到5%，粗选厂用螺旋溜槽等设备把石英砂大量甩掉，产出重矿物含量达到90%左右的混合重精矿（业内叫HMC）。这个HMC就是精选厂的给料。
精选厂的任务是分离。HMC里面混杂着锆英石、钛铁矿、金红石、独居石、白钛石等多种重矿物，它们密度差不多，但磁性和导电性各不相同。精选厂要做的就是把它们逐一拆开，每种矿物单独做成合格的精矿产品。
粗选厂解决的是“富集”问题——把有用的从没用的里面挑出来。精选厂解决的是“分离”问题——把有用的彼此分开。两个厂各管一段，缺一不可。
HMC从粗选厂运到精选厂，第一道工序是筛分。HMC在运输和堆放过程中可能混入杂物，也可能出现部分结块。振动筛先把大于1毫米的粗粒筛除，确保进入后续设备的物料粒度均匀。
筛分之后是脱泥。HMC中残留的细泥（小于0.045毫米）会影响后续分选效果，需要用脱泥斗或水力旋流器组去除。细泥中基本不含重矿物，甩掉对回收率影响很小。
经过筛分脱泥的HMC进入下一环节。这个环节的粒度控制直接决定后续所有分选设备的效果——粒度过宽，磁选和电选的分选精度都会下降。
精选厂的前段通常保留部分湿法作业。HMC进入摇床做最后的湿式重选精加工。
摇床的选矿过程在带有来复条的倾斜床面上进行。矿粒群从床面上角给入，同时供给横向冲洗水。在重力、横向水流冲力以及床面不对称往复运动所产生的惯性力共同作用下，重矿物与轻矿物按比重和粒度分层，并沿不同方向运动。高密度矿物向精矿端聚集，低密度脉石向尾矿端排出。
摇床的分选精度极高。螺旋溜槽的富集比是3到5倍，摇床的富集比可以达到15到30倍。经过摇床处理，HMC中残留的少量硅砂等轻矿物被进一步剔除，重矿物总品位进一步提升。
摇床的局限性也很明显：处理量小，单台每小时只有0.5到1.5吨；占地大。所以在精选厂中摇床只用来处理HMC，不处理原矿。
有些精选厂在摇床之后还增加湿式磁选环节，用湿式弱磁选机先分离出磁铁矿等强磁性矿物。湿式磁选的优点是省去了先烘干的步骤，成本更低。
摇床产出的精矿是矿浆形态，含水率通常在20%到40%。而接下来的干式磁选和电选对水分极其敏感——含水率必须低于0.5%，否则矿物的磁性和导电性特征会被水膜干扰，分选精度大幅下降。
干燥工序的任务就是在尽可能不损伤矿物的前提下，把水分降到这个水平。
回转烘干机是主流设备。筒体直径1.2到2.0米，长度8到15米，倾斜角度3到5度，转速每分钟3到6转。热风温度控制在150到200摄氏度，出料温度60到80摄氏度。热源可以是燃煤热风炉、燃气热风炉或电加热器。燃气热风炉在环保方面更有优势，但运行成本较高。
干燥温度必须严格控制。温度过高会导致钛铁矿表面氧化，颜色变暗，影响产品外观。独居石等矿物的磁性也会因高温发生变化。出料水分每30分钟检测一次，超标时降低给料量或提高热风温度。
干燥机的进出料口是粉尘的主要逸散点，必须设置密闭罩和布袋除尘器，排放浓度控制在每立方米30毫克以下。
干燥后的物料粒度分布较宽，不同粒级的矿物在磁选和电选中的行为差异显著。混在一起选，大颗粒和小颗粒受到的电场力和磁力不同，分选效果很差。
高频振动筛是干式分级的主流设备。典型配置为三层筛网，将物料分成+0.2mm、0.1到0.2mm、0.074到0.1mm、-0.074mm四个粒级。0.1到0.3毫米是磁选和电选效率最高的粒级范围。筛分效率应达到85%以上。
对于大规模项目，可以采用气流分级机。气流分级利用离心力和空气阻力的平衡实现分级，精度高，没有筛网磨损问题，但设备投资较高。
分级之后的各粒级物料分别进入独立的磁选和电选系统，每个系统采用针对性的参数配置。
磁选是干式分离的核心工序。不同矿物的磁性差异是分离的依据。
磁选按照磁场强度分三段进行。
弱磁选是第一段。磁场强度1000到2000高斯，分离强磁性的磁铁矿。这部分产品量不大，但价值不低。
中磁选是第二段。磁场强度5000到8000高斯，分离中等磁性的钛铁矿。钛铁矿是重砂中占比最大的矿物，通常占重砂总量的50%到80%。这一阶段产出的钛精矿TiO₂品位可达40%到42%。
强磁选是第三段。磁场强度12000到15000高斯，分离弱磁性的金红石和独居石。剩下的非磁性部分主要是锆英石。
三盘磁选机是常用的干式强磁选设备，磁场强度可自由调节，通过逐步提高场强实现不同磁性矿物的依次分离。
磁选过程中需要控制几个参数。给料速度影响分选效果，过快则分选不彻底，过慢则处理量上不去。磁场强度根据物料性质现场调整，不同批次的HMC矿物组成可能有差异，需要灵活应对。
磁选之后，锆英石和金红石都落在非磁性部分里。两者比重相近、磁性相同，磁选分不开。但两者的导电性差异显著——金红石是良导体，锆英石是非导体。
高压电选机利用这个差异完成最终分离。物料进入高压电场后，导体矿物（金红石）迅速放电，受电场力牵引落入导体产品端；非导体矿物（锆英石）因放电慢被吸附在转鼓上，刮落至非导体产品端。经过一段或两段电选，锆英石精矿的ZrO₂品位可以做到65%以上。
电选对物料的粒度和干燥度要求极高。最佳粒级范围是0.1到0.3毫米。含水率必须控制在0.5%以下。电压参数需要根据物料特性现场调整，经验范围是15000到30000伏特，具体数值需要做小样试验确定。
精选厂的流程不是固定的。不同矿区的HMC矿物组成差异很大，流程需要针对性设计。
以典型的锆钛型HMC为例，主要矿物及大致含量为：钛铁矿占30%到60%、锆石占20%到40%、金红石占5%到15%、白钛石占3%到10%、独居石占0.5%到5%。针对这类物料，典型的联合流程是：摇床重选→干燥→分级→弱磁选（除磁铁矿）→中磁选（收钛铁矿）→强磁选（收金红石和独居石）→电选（分离锆英石和金红石）。
莫桑比克某10000吨每天项目采用的正是这套思路。粗选作业采用螺旋溜槽“一粗一扫一精”流程分离锆钛矿与硅砂；磁选作业分为弱磁选和高梯度强磁选两段，弱磁选产出钛磁铁矿，强磁选产出钛铁矿；选锆系统采用“螺旋溜槽一次粗选、一次扫选加摇床精选”流程产出锆英砂。项目结果：钛精矿TiO₂含量40%到42%，综合回收率85%以上；锆精矿ZrO₂含量35%到40%，回收率80%以上。
重矿物砂选厂的价值在于“吃干榨净”——不是只选一种矿，而是把所有有用矿物都选出来，综合效益比单一矿物选厂高30%到50%。
矿物组成是流程设计的首要依据。不同矿区产出的HMC矿物组成差异显著，精选厂的设计必须基于具体的矿物组成数据，不能照搬其他项目。
粒度特征影响分选设备的选择。HMC的粒度通常集中在0.074到0.5毫米之间，其中0.1到0.3毫米粒级占比最高。如果粗选厂分级效果不佳，HMC中可能混有粗粒和细粒，宽粒级物料进入精选设备会导致分选效果下降。
干燥工序的能耗是运营成本的大头。采用余热回收系统（将热烟气用于预热进料）可降低能耗10%到15%。燃气热风炉环保但运行成本高，燃煤热风炉运行成本低但需配套脱硫除尘设施。
精选厂不是设备的简单堆叠。湿法段和干法段之间的衔接、物料的中转和储存、粉尘和废水的处理，每一项都影响最终的生产效率和产品品质。选型的时候，先搞清楚HMC的矿物组成和粒度分布，再决定工艺流程和设备配置。这些基础数据拿不准，设备选得再好也是白搭。
把HMC的矿物组成分析、粒度筛析数据和预期的处理规模发过来，我们可以帮你做一个初步的精选厂配置方案。
重矿物砂精选厂：从原砂到最终精矿的完整加工流程
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