含钽铌的工业矿物主要为钽铁矿和烧绿石，钽铌铁矿的通式为（Fe、Mn）［（Nb、Ta）O ₃ ］ ₂ ，当含钽多时名为钽铁矿，含铌多时则名为铌铁矿。钽和铌的化学性质及原子（离子）半径相近，二者易于相互置换，所以在自然界钽和铌总是以类质同象混合物的形态存在，钽、铌也以类质同象杂质的形态存在于许多普通矿物中（如锡石、黑钨矿等）。

分选钽-铌矿石一般需联合采用各种选矿方法，其中重选是主要的选矿方法。重选所得的低品位粗精矿，再用重力浮选、浮选（除去硫化物和磷灰石等）、磁选和电选进行精选，有时还与化学选矿联合以获得合格精矿。某些钽铌矿物具有放射性，因而相应的矿石可用放射性拣选法进行预选。浮选法亦可用于处理细粒嵌布的矿石、或从重选尾矿以及矿泥中回收细粒的钽铌矿物。

用油酸作捕收剂，在pH值为6～8时，钽铌矿的浮游性最好，在酸性介质中钽铁矿和铌铁矿都被抑制，而石英、长石和白云石在任何pH值浮游性都不好。因此在pH值为6～8时，用油酸作捕收剂，很容易将钽铌矿与石英等脉石分离。

用10％的酸（硫酸）处理钽铌矿后，它变得很容易浮游。随酸的用量增大，钽铌矿的可浮性增大，用硫酸效果比用盐酸好。用1％的氢氟酸处理，活化程度与硫酸相似。用油酸作捕收剂，硫化钠的浓度为10～20mg/L时，就能抑制钽铌矿及部分脉石。用阳离子捕收剂时，硫化钠最初活化钽铌矿等一些矿物，但随着其用量的增加，钽铌矿的回收率将下降。用油酸捕收钽铌矿时，少量的硅氟酸钠，能使全部矿物抑制。

细粒的钽铌矿，常用浮选及联合流程处理。当原矿中有钽铌矿、烧绿石、方解石及磷灰石等时，可先浮出脉石矿物，然后再浮钽铌矿和烧绿石。脉石矿物浮选在碱性介质中进行，用水玻璃和硫酸铵作抑制剂，用油酸作捕收剂。浮选钽铌矿时，在酸性介质中，用烃基硫酸酯钠盐作捕收剂，或在中性介质中用油酸作捕收剂。

当原矿中有钽铌矿、云母、锂辉石及其他矿物时，需先脱泥，然后用阳离子捕收剂浮选云母。尾矿用碱处理后进行混合浮选，丢弃尾矿。精矿用酸处理后进行钽铌浮选，并加烃基硫酸钠盐，在酸性矿浆中进行精选和扫选。精矿为钽铌精矿，尾矿为锂辉石及其他矿物。