锂 、铍 、铌 、钽 矿 石 的 选 矿 方 法 ， 依 据 矿 石 性 质 分为手选矿石与机选矿石两大类：
锂 、铍 矿 选 矿 方 法 ， 有 手 选 法 、浮 选 法 、化 学 或 化学－ 浮 选联合法、热 裂选 法 、放 射 性 选 法 、粒 浮 选 矿法等， 其中前 ３ 种方法较为常用。
手 选 法 在 五 六 十 年 代 是 国 内 外 锂 、铍 精 矿 生 产 中 的 主 要 选 矿 方 法 之 一 。 但 手 选 劳 动 强 度 大 、生 产 效率低、资源浪费大、选别指标低， 因而正在逐渐地 为机械选矿方法所代替。然而在劳动力便宜的发展 中国家里， 手选仍是生产锂铍精矿的主要方法。
的划分， 根据生产实践经验， 若矿体中锂辉石粒径＞ ３ ｃｍ， 矿石品位在 ２％～３％以上； 绿柱石的粒径＞０．５ ｃｍ，矿石品位在 ０．１％～０．２％以上 ， 就适于手选 ， 划分 为手选矿石， 并进行手选矿物储量计算。铌钽铁矿 粒径＞０．３ ｃｍ， 在开采过程中， 可附带手选。手选矿石 的尾矿具有机选价值的和不适于手选矿石的， 均属 机选矿石。 ３．２ 选矿
锂、铍、铌、钽制取主要有以下方法： （ １） 锂冶金包括化合物制取和金属制取 锂 化合物的 制取， 将锂辉 石精矿（含 Ｌｉ２Ｏ ６％～６．５％）和 锂 云 母 精 矿（含 Ｌｉ２Ｏ ４％～５％）用 硫 酸 法 或 石 灰 法 工 艺流程处理。硫酸法可适用于锂辉石矿物原料， 石 灰法适用于锂云母矿物原料。此外， 从矿石提取锂 化 合 物 的 方 法 还 有 硫 酸 钾 法 、氯 化 焙 烧 法 和 碱 压 煮 法等。工业生 产金属锂则 采用 ＬｉＣｌ－ ＫＣｌ 熔盐电 解 法。 （ ２） 铍的制取 工业上金属铍的生产一般分 为两步： 第一步是从绿柱石中提取氧化铍， 第二步 是由氧化铍制取金属铍。氧化铍的提取有硫酸盐法 和氟化物法。金属铍的生产， 因氧化铍极难直接还 原成金属，故生产中先将氧化铍转化为卤化物， 然后 再还原成金属。有两种工艺， 即氟化铍镁还原法和 氯化铍熔盐电解法。 （ ３） 铌 的 冶 炼 包 括 分 解 精 矿 、分 离 钽 铌 、制 取 化 合 物 和 金 属 、精 炼 等 过 程 。 金 属 铌 的 工 业 生 产 方法有碳热还原法、钠热还原法和铝热还原法。 （ ４） 钽的冶炼 主要步骤是分解精矿， 净化和 分离钽、铌 ， 以 制 取 钽 、铌 的 纯 化 合 物 ， 最 后 制 取 金 属 。 矿 石 分 解 采 用 氢 氟 酸 分 解 法 、氢 氧 化 钠 熔 融 法 和氯化法等。钽铌分离可采用溶剂萃取法（常用的萃 取 剂 为 甲 基 异 丁 基 酮（ＭＩＢＫ）、磷 酸 三 丁 酯（ＴＢＰ、仲 辛 醇和乙酰胺等）、分步结晶法和离子交换法。
铍是碱土金属元素之一， 在地壳中平均含量为 ２．８×１０－ ６。在 自 然 界 中 已 发 现 的 铍 矿 物 和 含 铍 矿 物 约 计 ６０ 多种， 其中常见的有 ２０ 多种。矿物种类以硅 酸盐类最多， 分布也较广， 其次为磷酸盐类， 仅有少 数为简单氧化物、硼酸盐、砷酸盐和锑酸盐等。作为 制取铍的矿 物 原 料 ， 主 要 是 绿 柱 石（含 ＢｅＯ ９．２６％～ １４．４％）、硅铍石（似晶 石）（含 ＢｅＯ ４３．６７％～５．６７％）、羟
３ 选矿与冶炼技术
３．１ 矿石的工业要求 锂、铍、铌、钽矿石的工业要求， 在 １９８４ 年我国
颁布的《稀有 金属矿地质 勘探 规 范（试 行）》中 ， 制 定 了锂、铍、铌、钽矿床参考性工业指标。其中， 锂、铍 矿床的边界品位和工业品位又分为手选矿石和机 选矿石， 并分别确定了品位指标。手选与机选矿石
铍（Ｂｅ）是钢灰色轻金属。密度 １．８４８，熔点 １ ２８７ ℃，沸 点 ２４７０℃， 具 有 良 好 的 耐 腐 蚀 性 和 高 温 强 度， 导热率好，γ射线透射性好等性能。铍是工业上的重 要材料。工业用铍大部分以氧化铍形态用于铍铜合 金的生产，小部分以金属铍形式应用， 另有少量用作 氧化铍陶瓷等。特别是在原子能、宇航和航空、冶金 等领域具有重要用途。在原子能领域，如利用铍能使 中 子 增 殖 作 试 验 反 应 堆 的 反 射 层 、减 速 剂 和 核 武 器 部件等； 在宇航和航空工业制造火箭、导弹、宇宙飞 船的 转 接 壳 和 蒙 皮 ， 大 型 飞 船 、空 间 渡 船 的 结 构 材 料 ， 制 作 飞 机 制 动 器 和 飞 机 、飞 船 、导 弹 的 导 航 部 件 ， 火 箭、导弹 、喷 气 飞 机 的 高 能 燃 料 的 添 加 剂 ； 在 冶金工业中是合金钢的添加剂， 还可制作铍铜、铍 镍、铍铝等合金。此外， 也用于制作耐火材料与特种 玻璃、集成电路、天线等。
据美国矿业局（１９８１～１９９４ 年）估计， 世界锂、铍、 铌、钽矿产储量基础： 锂（金属量）８４０ 万 ｔ， 铍（金属量） ７２．６ 万 ｔ， 铌（金属量）４２０ 万 ｔ， 钽（金属量）３．５ 万 ｔ。中 国这 ４ 种矿产的储量在世界居于前列， 据地质矿产 部举办的《新中国成立四十周年地矿工作成就展 览》统计资料： 钽矿占第 １ 位， 铌矿、铍矿、锂矿均占 第 ２ 位。
性质很相似， 它们在自然界中共生在一起， 赋存在 铌 、钽 酸 盐 类 矿 物 中 。 铌 、钽 具 有 耐 腐 蚀 、冷 加 工 性 能好和氧化膜电性能好等优点，有许多重要用途。铌 具有细化钢中晶粒的能力， 广泛用于钢铁工业、电 子工业、航天 航 空 、原 子 能 、海 洋 开 发 等 领 域 ， 主 要 用 作 合 金 钢 的 添 加 剂 、超 导 材 料 、高 温 合 金 、氧 化 物 单 晶 、陶 瓷 电 容 器 等 。 钽 在 酸 性 电 解 液 中 形 成 稳 定 的阳极氧化膜， 用钽制成的电解电容器， 具有容量 大、体 积 小 和 可 靠 性 好 等 优 点 ， 制 电 容 器 是 钽 的 最 重要用途。用钽制的抗腐蚀设备用于生产强酸、溴、 氨等化学工业。金属钽可作飞机发动机的燃烧室的 结 构 材 料 等 。 钽 钨 、钽 钨 铪 、钽 铪 合 金 用 作 火 箭 、导 弹和喷气发动机的耐热高强材料以及控制和调节 装备的零件等。钽易加工成型， 在高温真空炉中作 支撑附件、热屏蔽、加热器和散热片等。钽还可作骨 科和外科手术材料。碳化钽用于制造硬质合金。钽 的 硼 化 物 、硅 化 物 和 氮 化 物 及 其 合 金 用 作 原 子 能 工 业中的释热元件和液态金属包套材料。氧化钽用于 制造高级光学玻璃和催化剂。
铌（Ｎｂ）、钽（Ｔａ）属难熔稀有金属。钢灰色， 具有密 度 大（铌 ８．６、钽 １６．６）、熔 点 高（铌 ２ ４６７ ℃、钽 ２ ９８０ ℃）、沸 点 高（铌 ４ ７４０ ℃、钽 ５ ３７０ ℃）、强 度 高 、抗 疲 劳 、抗 变 形 、抗 腐 蚀 、导 热 、超 导 、单 极 导 电 及 吸 收 气 体等优良特性。铌和钽在元素周期表中同属一族，
浮选方法的研究和应用较早， 国外在 ３０ 年代 已将浮选法用于锂辉石精矿的工业生产。锂辉石浮 选有的采用反浮选， 也有的用正浮选； 锂云母易浮， 常用正浮选； 至于绿柱石的工业浮选报道的极少。 我国 ５０ 年代末开始锂辉石、绿柱石的浮选研究 ， 随 后 又 进 行 了 锂 云 母 浮 选 、锂 铍 分 离 和 其 他 锂 铍 矿 的 研究， 制定出锂辉石、绿柱石、锂云母的浮选工艺流 程， 并在新建的锂铍选矿中得到应用。
２００６ 年 ４ 月第 ２ 期
稀有金属— ——锂、铍、铌、钽
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硅铍石 （含 ＢｅＯ ３９．６％～４２．６％）、金绿宝石 （含 ＢｅＯ １９．５％～２１．５％）、日光榴石（含 ＢｅＯ ８％～１４．５％）。
铌 、钽 共 生 密 切 ， 它 们 的 物 理 性 质 、化 学 性 质 、 地球化学性质以及矿物学性质等， 都有许多类似之 处， 因而常在同一矿物中出现。所有的铌矿物中都 含有钽， 钽的矿物中都含有铌， 只是有主次之分。有 的形成完全的类质同象系列矿物， 如铌铁矿－ 钽铁 矿 系 列 矿 物 ： Ｔａ２Ｏ５＜１５％称 铌 铁 矿 ， Ｎｂ２Ｏ５＜１０％称 钽 铁矿， Ｎｂ２Ｏ５＞Ｔａ２Ｏ５ 称钽 铌铁矿 ， Ｔａ２Ｏ５＞Ｎｂ２Ｏ５ 称 铌 钽 铁矿， Ｆｅ／Ｍｎ＜１ 时则称为铌锰矿－ 钽锰矿系列。
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金属世界
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金属世界
稀有金属— ——锂、铍、铌、钽
锂、铍、铌、钽是稀有金属主要品种， 用途甚广。ห้องสมุดไป่ตู้在稀有 金属分类 中 ， 锂 、铍 为 稀 有 轻 金 属 ； 铌 、钽 为 稀在难熔金属。
１ 性质与用途
锂（Ｌｉ）是 自 然 界 中 最 轻 的 金 属 。 银 白 色 ， 密 度 ０．５３４， 熔点 １８０℃， 沸点 １ ３４２ ℃。锂是活泼金属， 很 柔软， 在氧和空气中能自燃。锂也是一种重要的能 源金 属 ， 它 在 高 能 锂 电 池 、受 控 热 核 反 应 中 的 应 用 使其成为解决人类长期能源供给的重要原料。锂工 业的发展和军事工业的发展密切相关。５０ 年代， 由 于研制氢弹需要提取核聚变用同位素 ６Ｌｉ，因而锂工 业得到了迅速发展， 锂则成为生产氢弹、中子弹、质 子弹的重要原料。锂的化合物还广泛用于玻璃陶瓷 工业、炼铝工 业 、锂 基 润 滑 脂 以 及 空 调 、医 药 、有 机 合成等工业。
化学或化学－ 浮选联合法， 适用于盐湖锂矿， 用 此法从中提取锂盐。其方法是将卤水在晒场上蒸 发， 钠盐和钾盐沉淀析出， 氯化锂浓度提高到 ６％左 右， 然后将其送入工厂， 用苏打法将氯化锂转变成 碳酸锂固体产品。
钽铌矿选矿方法， 多采用联合方法流程， 不同
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矿 石 类 型 有 不 同 方 法 流 程 。 如 钽 铁 矿 、铌 铁 矿 和 褐 钇铌矿矿石采用重选－ 浮选－ 重选联合流程或重选－ 磁选－ 重选联合流程； 碳酸岩烧绿石矿石主要采用 浮选－ 磁选－ 浸出－ 浮选联合流程； 伟晶岩烧绿石矿 石多采用重选－ 磁浮－ 浮游重选－ 电选－ 浮选－ 重选联 合流程。 ３．３ 冶炼