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海濱砂礦經重選富集后，通常得到含有鋯英砂、鈦鐵礦、金紅石和獨居石的混合重砂。這四種礦物的比重接近（4.2～5.5），單純依靠重選無法實現相互分離。但它們在磁性和導電性上存在明顯差異，這為磁選與電選的聯合分離提供了理論依據。一套成熟的分離方案，能夠將混合重砂中的四種有用礦物逐一提取為合格精礦，實現資源的最大化利用。
分離方案的設計完全建立在礦物固有物理性質的基礎上。
鈦鐵礦（FeTiO?）具有中等至強磁性，比磁化系數約為20～60×10?? cm3/g，同時呈現半導體導電性，比重4.7～5.0。獨居石（(Ce,La)PO?）屬于中等磁性礦物，比磁化系數約20～35×10?? cm3/g，但屬于非導體，比重4.9～5.5。鋯英石（ZrSiO?）為弱磁性礦物，比磁化系數僅0.2～0.5×10?? cm3/g，也是非導體，比重4.6～4.7。金紅石（TiO?）磁性更弱，比磁化系數約5～15×10?? cm3/g，但它是良好的導體，比重4.2～4.3。
這些數據表明：鈦鐵礦的磁性最強，獨居石次之，鋯英石和金紅石均為弱磁性；而金紅石的導電性遠優于其他三種。因此，分離策略可以概括為“先磁選分級，再電選提純”。
典型的分離流程從干燥和篩分開始。混合重砂含水率通常在5%～10%之間，首先送入回轉干燥機，在200～220℃的溫度下將水分降至0.3%以下。干燥后的物料經過直線振動篩，篩除+0.5mm的粗粒連生體和-0.074mm的細粉，得到粒度均勻的0.074～0.5mm級別，進入后續磁電選別。
隨后采用三段磁選：第一段為弱磁選，場強0.2～0.3T，專門分離強磁性的鈦鐵礦；第二段為中磁選，場強0.6～0.8T，分離獨居石；第三段為強磁選，場強1.3～1.5T，提取鋯英石。強磁選的非磁性產品主要是金紅石，再通過高壓電選進一步提純。電選機電壓設定在22～25kV，輥筒溫度控制在75～80℃，金紅石作為導體被分離出來，非導體部分（少量鋯英石尾礦）可返回強磁選再處理。
干燥作業不僅要去除水分，還要注意控制出料溫度在85～95℃之間。溫度過高會導致礦物表面氧化，影響后續電選效果；溫度過低則水分殘留，磁選時礦粉容易粘附磁筒。干燥后的礦粉應通過密閉管道輸送，避免二次吸濕。
弱磁選段推薦使用永磁輥式磁選機或濕式永磁筒式磁選機，場強設定在0.2～0.3T。在這個場強范圍內，鈦鐵礦被有效吸附，而其他三種礦物均不被吸附。如果給料中鈦鐵礦含量較高，可以設置兩段弱磁選，確保磁性產品中盡量少夾帶鋯英石。
中磁選段一般采用電磁感應輥式磁選機，場強提升至0.6～0.8T。獨居石在該場強下被吸附，而鋯英石和金紅石仍為非磁性產品。需要特別注意的是，獨居石具有放射性，作業區域應加強粉塵收集和防護。
強磁選段是獲得高品位鋯英石的關鍵。采用立環高梯度磁選機，背景場強達到1.3～1.5T。由于場強較高，部分弱磁性的鋯英石被吸附，而金紅石和石英等基本不被吸附。強磁選機的介質板間隙建議為1.5～2mm，同時要保證沖洗水壓不低于0.4MPa，防止介質堵塞。
電選段使用的雙輥高壓電選機，利用金紅石的良導體特性將其與鋯英石分離。電選前物料必須保持干燥（水分＜0.3%）且溫度在75～80℃。高壓電源的電壓穩定性和輥筒表面的清潔度直接影響分選效果，每班需檢查毛刷磨損情況并及時更換。
以下設備配置適用于日處理混合重砂10～20噸的中型分離系統。
回轉干燥機：Φ1.5m×12m，配備燃燒器和溫控系統，用于干燥作業。
直線振動篩：ZS-1230型，雙層篩網，上層篩孔0.5mm，下層篩孔0.074mm。
永磁輥式磁選機：場強0.2～0.3T，處理能力2～4t/h，用于弱磁選。
電磁感應輥式磁選機：場強0.6～0.8T，處理能力1.5～3t/h，用于中磁選。
立環高梯度磁選機：背景場強1.3～1.5T，處理能力1～2t/h，用于強磁選。
雙輥高壓電選機：電壓22～25kV，輥筒長度800～1000mm，用于金紅石提純。
脈沖布袋除塵器：風量15000～20000m3/h，覆蓋干燥、篩分、磁選和電選所有產塵點。
皮帶輸送機及螺旋輸送機：若干臺，用于密閉轉運物料。
整套設備投資約120～160萬元（不含土建），可根據實際處理量調整設備規格。
為保證分離指標，各項參數必須嚴格監控。
入料水分（干燥后）：≤0.3%，超過此值會降低磁選和電選效率。
干燥溫度：200～220℃，出料溫度85～95℃。
入料粒度范圍：0.074～0.5mm，超出該范圍需返回篩分。
弱磁選場強：0.2～0.3T，鈦鐵礦回收率可達85%以上。
中磁選場強：0.6～0.8T，獨居石回收率約75%～80%。
強磁選場強：1.3～1.5T，鋯英石回收率約80%～85%。
電選電壓：22～25kV，金紅石精礦品位可達85%～92%。
電選輥筒溫度：75～80℃，確保礦粒表面干燥且導電性差異明顯。
操作人員每班至少檢測一次入料水分、各段場強和電選電壓，并根據在線分析儀反饋的產品品位及時微調參數。
莫桑比克楠普拉省的沿海鋯鈦砂礦是世界上典型的海濱重砂礦床，長期以來為我國提供穩定的鋯鈦原料供應。該礦采用重選預富集后，對混合重砂實施上述磁選與電選聯合分離工藝。生產實踐中，鈦鐵礦精礦的產率約占混合重砂的77%，TiO?品位達到52%以上，回收率接近80%。鋯英石精礦產率約8.5%，ZrO?品位穩定在64%～65%之間，回收率約78%。金紅石精礦產率約4%，TiO?品位可達到88%～90%。獨居石精礦產率約0.5%，REO含量超過60%，回收率約79%。
該案例充分證明，針對四種物性差異明顯的重礦物，采用弱磁—中磁—強磁—高壓電選的聯合流程，能夠實現綜合回收，且各項指標均能滿足工業要求。
在實際操作中，有時會遇到鋯英石精礦中仍含有少量獨居石，導致產品放射性超標。此時可在強磁選后增加一段浮選作業，在堿性介質（pH=8～9）中使用油酸鈉作捕收劑、硅酸鈉作抑制劑，硅酸鈉能有效抑制鋯英石，而獨居石可浮出，從而進一步提純。
電選機分選效果突然變差，往往與入料水分或溫度有關。應檢查干燥機出口溫度是否正常，物料在輸送過程中是否吸潮。雨季時，車間內相對濕度可能超過70%，需要開啟除濕設備或空調，將環境濕度控制在50%以下。
如果鈦鐵礦精礦中夾帶較多的鋯英石，說明弱磁選場強偏高或給料層過厚。可適當降低場強至0.2T左右，并調整給料斗的開度，確保物料呈單層均勻分布。
強磁選機介質板經常堵塞，多因入料中含細泥或沖洗水壓力不足。應強化篩分作業，確保給料粒度大于0.074mm，同時提高沖洗水壓至0.5MPa，每班停機后對介質板進行高壓沖洗，每周拆出介質板用超聲波清洗。
本套分離方案具有鮮明的技術特點。它充分發揮磁選和電選各自的優勢，根據磁性由強到弱分段作業，避免了一次高場強磁選造成的機械夾帶。高壓電選段采用加熱輥筒和密閉電極，保證了導電性差異的分選精度。整條生產線采用干法作業，配合完善的除塵系統，對環境友好。
該方案適用于海濱砂礦經重選富集后得到的混合重砂，也適用于類似成分的古海濱砂礦或河流沖積砂礦。處理粒度的最佳范圍為0.074～0.5mm，對于更細粒級的物料（-0.074mm），可考慮采用濕式高梯度磁選作為替代，但電選段仍需脫水干燥。
以日處理混合重砂15噸的項目為例，建設一條完整的分離生產線，設備及安裝投資約180～220萬元（含土建及配套設施）。按照典型產率計算，每日可產出鈦鐵礦約11.6噸、鋯英石約1.3噸、金紅石約0.6噸、獨居石約0.08噸。按當前市場均價估算，日產值約8～10萬元，年運行300天，年產值約2400～3000萬元。扣除電力、人工、介質、燃料及折舊等運營成本（約800～1000萬元/年），年凈利潤可達1600～2000萬元。投資回收期通常為3～5個月，經濟效益非常顯著。
鋯英砂、鈦鐵礦、金紅石和獨居石的分離并非難事，關鍵在于準確掌握四種礦物的磁性差異和導電性差異，并合理配置磁選與電選段。弱磁選除鈦、中磁選除獨居石、強磁選提鋯、電選提金紅石——這條清晰的工藝路線已經過多年生產實踐檢驗，可靠且高效。對于擁有海濱重砂資源的投資者，采用此方案可以同時獲得四種合格產品，將資源價值最大化，是綜合利用的最佳選擇。
