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海滨砂的开采和选矿是一体化运作的。矿就在海边，采出来的砂直接进选厂，中间不需要长距离运输。海滨砂矿最典型的模式是采选一体，采矿设备把砂挖上来，就地进入选矿系统，粗选环节往往就在采场边上或者船上完成。选矿流程分粗选和精选两段，粗选在移动式选厂或选矿船上完成，把重矿物含量从原矿的百分之几富集到百分之九十左右，产出混合重砂精矿。精选在固定式选厂完成，用磁选、电选把混合精矿拆成钛铁矿、锆英石、金红石、独居石等单一产品。国内海南、广东沿海的大型海滨砂矿选厂年处理能力在十到三十万吨级别，入选的钛毛矿含二氧化钛通常在百分之四十五以上，锆中矿含氧化锆百分之三十到五十，最终产出锆英砂、钛精矿、金红石、独居石等多种产品。
海滨砂矿是海浪和沿岸流搬运分选的产物，矿物已经单体解离，不需要破碎也不需要磨矿。典型的海滨砂矿中，钛铁矿是储量最大的矿物，锆英石、金红石、独居石是主要的伴生矿物，脉石主要是石英砂。
海滨砂矿有几个天然优势。原矿中重矿物含量通常百分之一到五，比河流砂矿高一个数量级。矿石松软，挖掘设备直接挖就能采。矿物已经解离，选矿流程不需要破碎和磨矿段，从采掘到选矿中间几乎没有硬岩矿山那种碎磨成本。海滨砂矿的粗选环节处理量极大，一条生产线日处理原矿可达几千吨，但设备简单、成本低、能耗小。
海滨砂矿也有一个特殊之处，就是放射性。海滨砂矿中伴生的独居石含有天然放射性核素，选矿过程中需要单独管理。国内已批复的大型海滨砂矿选矿项目，都对独居石的贮存和转运有严格要求。独居石车间要独立设计建设，尽量减少人员接触，并建立专用贮存仓库和进出台账。
海滨砂矿的开采方式取决于矿体位置和水文条件。干采适用于露出水面或水位以上的矿层，挖掘机直接挖，装载机运到选厂。船采适用于水位以下的矿体，选矿船浮在水面上边采边选。水下采矿则用于水深较大或矿层松软、不宜用船采的区域，用高压水枪配砂泵把矿浆吸上来。
干采是最常见的方式。矿层露出水面，或者潮汐退潮后滩面出露，用挖掘机或装载机把含矿砂层挖出来，直接倒入移动式选矿机的受料斗。干采的优点是设备通用、操作简单、不受风浪影响。缺点是如果矿层在水位以下，干采要提前做降水工程，把地下水位降下来才能作业。海南沿海不少矿区采用干采加洗矿的方式，先用推土机剥离表土，再用挖掘机采矿，矿砂运到洗矿平台后用高压水冲成矿浆进入选别流程。
船采是处理水下矿体的经典方式。采选船浮在水面上，挖斗或吸头伸到水下把矿砂挖起来，在船上完成筛分和粗选，尾矿直接排回船尾的水中。船采的优势是不用降水、不用开路、采掘和粗选一体化、作业连续。一条链斗式采选船日处理量三百到两千吨，挖深二到十米，船往前走矿就在船上选完了。缺点是对风浪敏感，涌浪超过半米就要停产。
水下采矿适用于水深超过十米或者海底地形起伏大的区域。采矿车沉到海底，高压水枪把矿层冲松，砂泵把矿浆吸上来经管道输送到水面平台或岸上选厂。水下采矿的采掘深度可以到三十米，比链斗船更深，而且不受水面风浪影响。缺点是设备复杂，水下维护困难，处理量比船采小。
海滨砂矿的粗选段一般设在采场附近，甚至集成在采掘设备上。粗选的任务很简单：用重选设备把石英砂大量甩掉，产出混合重砂精矿。粗选厂采用移动式或半移动式设计，随着采场推进可以搬迁。
粗选流程从洗矿开始。原矿经挖掘机倒入受料仓，仓下设振动给料机把矿砂均匀送入洗矿筛。圆筒洗矿机配高压水枪，把矿砂中的黏土团块打散。洗矿后的矿浆进入振动筛分级，大于二到五毫米的砾石排到尾矿堆，小于二到五毫米的矿浆进入重选系统。
重选系统的核心设备是螺旋溜槽，单台日处理原矿一百到一百五十吨。螺旋溜槽采用一粗一扫配置，粗选螺旋产出粗精矿，扫选螺旋处理粗选尾矿回收残留的重矿物。螺旋溜槽没有运动部件，不耗电，维护简单，在滨海条件下比摇床更皮实。粗选螺旋产出的粗精矿重矿物总含量百分之六十到八十，扫选尾矿含重矿物低于百分之零点三，可以就地回填。
粗精矿再经过摇床精选，把重矿物总含量从百分之六十到八十提升到百分之九十以上。摇床的富集比高，能把粗精矿里夹带的石英和轻矿物再甩掉一批。六-S摇床冲程十五到三十毫米，频率四百到五百次每分钟。摇床产出的精矿就是混合重砂精矿，含水率百分之二十到四十，直接装袋或运往精选厂。
粗选厂的尾矿处理比较简单。螺旋溜槽和摇床的尾矿合并后，含重矿物低于百分之零点三，属于无化学药剂的无害尾矿。如果采场在海岸线附近，尾矿可以通过管道排回采空区回填，或者堆存后覆土复垦。
混合重砂精矿运到精选厂后，开始干法段的处理。精选厂是固定式的，厂房和设备配置比粗选厂复杂得多，投资也大得多。
混合重砂精矿进入精选厂后，先经过脱水干燥。粗精矿含水率百分之二十到四十，进入浓密机浓缩到底流浓度百分之五十五到六十，再经压滤机把含水率降到百分之八到十，最后用回转烘干机把含水率降到百分之零点五以下。烘干温度控制在一百五十到二百摄氏度，钛铁矿超过三百摄氏度表面会氧化变色，影响精矿产品的颜色和品质。
干燥后的物料经过高频振动筛按粒度分级。零点一到零点三毫米是干式磁选和电选的最佳粒级范围，这个粒级的产率通常占百分之七十到八十。不同粒级进入各自的磁选电选系统，各走各的流程。
磁选是精选厂的核心环节，将混合精矿按磁性差异拆分成不同的产品组。三盘磁选机是标准配置，三个磁辊的场强独立可调，一台设备完成多段磁选。
弱磁选场强零点一到零点三特斯拉，把强磁性的磁铁矿分离出来。磁铁矿如果不提前去除，会污染后续所有产品。中磁选场强零点五到零点八特斯拉，把钛铁矿从物料中吸附出来，产出钛铁矿精矿，二氧化钛品位百分之四十六到四十八。强磁选场强一点二到一点五特斯拉，把独居石和石榴石分离出来，产出独居石精矿，稀土氧化物含量百分之六十以上。
强磁选后的非磁性产品主要是锆英石和金红石的混合物，进入静电分选段做最终分离。高压电选机的工作电压二十到二十五千伏，辊筒温度七十五到八十摄氏度。一段电选能让锆英石的氧化锆品位从百分之六十左右提升到百分之六十五。如果需要氧化锆大于百分之六十六的高品质锆英石精矿，要用两段电选。
海滨砂矿的开采和选矿，粗选和精选有两种衔接方式：就地粗选加异地精选，或者采选船一体化。
就地粗选加异地精选是主流模式。粗选厂设在采场，产出混合重砂精矿后装袋或泵送到运矿车，拉到精选厂处理。这种方式的好处是粗选厂可以随着采场移动，精选厂固定建设。粗选厂只做重选，设备简单、投资小、搬迁方便。精选厂集中做磁选和电选，投资大但一次建好，长期使用。国内大型海滨砂矿项目多数采用这种模式，粗选厂采场跟着矿脉走，精选厂建在交通便利的陆地上。
采选船一体化是另一种模式。链斗式采选船把采掘、筛分、粗选全部集成在船上，船往前走矿就在船上选完了。船上的粗精矿运到岸上的精选厂做磁选电选。这种方式的优势是省掉了采场到粗选厂的运输环节，缺点是船上的空间有限，粗选设备的台数和规格受到限制，处理量不如陆地上的大型粗选厂。
海滨砂选矿厂（精选厂）的关键设备包括磁选机、电选机、烘干机、分级筛。磁选机是三盘式强磁选机，场强可调范围零点一到一点五特斯拉，处理量每台每小时一到三吨。三盘磁选机是精选厂的核心，一段磁选产出的产品直接决定后续电选的入料品位。
高压电选机对入料的要求极高。粒度必须在零点一到零点三毫米之间，含水率低于百分之零点五，温度六十到八十摄氏度。达不到条件，分选效果就掉得厉害。所以在电选机前面要配给料预热器和控温装置，确保入料条件稳定。电压控制在二十到二十五千伏，用电量占精选厂总电耗的四成以上。
烘干系统是精选厂的能耗大户。回转烘干机直径一点二到一点八米，长度八到十五米，热源可以是燃煤、燃气或者电加热。烘干过程要精准控温，矿料在烘干机内的停留时间也要控制，停留时间过长会造成钛铁矿表面氧化，过短则含水率降不下来。
分级筛在精选厂里起衔接作用。高频振动筛一般配置三层筛网，把物料分成四个粒级，不同粒级进入各自的磁选电选系统。分级做得好，后续磁选电选的效果就好。分级效率达不到百分之八十五，粗粒混入细粒产品，磁选分带就会乱。
海滨砂选矿厂面临的环境和安全问题比内陆选厂更多样。独居石的放射性管理是一票否决项，必须按环保部门的要求建设独立车间和专用仓库。作业人员要配备个人剂量计，定期体检，工作区域的辐射剂量要定期监测。独居石精矿的出厂要建立台账，每批产品的流向、用途、接收方信息都要记录存档。
粉尘控制也不能忽视。海滨砂矿的精选厂处理的是干矿粉，烘干、筛分、磁选、电选各环节都会产生粉尘。布袋除尘器在产尘点全覆盖，破碎筛分车间和烘干车间的粉尘浓度控制在每立方米两毫克以下。
尾矿处理在滨海地区更敏感。粗选厂的尾矿是石英砂，成分无害，回填采坑是最经济的处置方式。但如果粗选厂离海岸线太近，尾矿回填要防止海水倒灌和滩面沉降。精选厂的尾矿量小但可能含有残留的放射性矿物，要收集后集中处理，不能随意排放。
海滨砂的开采和选矿，说到底是一套从海边到仓库的完整链条。挖出来、洗掉泥、甩掉砂、分开矿物、装袋出厂，每一步都有专门设备和工艺。粗选厂靠重选设备把重的捞出来，精选厂靠磁选电选把不同的重矿物逐一拆开。两段配合得好，百分之几的原矿品位就能变成百分之九十以上的单一精矿。
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