从多金属矿石中得到稀土精矿、铌精矿和锆精矿的方法技术

本发明专利技术属于选矿技术领域，具体涉及从多金属矿石中得到稀土精矿、铌精矿和锆精矿的方法。本方法先通过强磁选将有弱磁性的稀土矿物和铌矿物富集到强磁粗精矿中，无磁性的锆石进入强磁选尾矿中通过重选回收。强磁粗精矿再磨矿使稀土矿物和铌矿物进一步单体解离，然后浮选稀土矿物，稀土浮选尾矿中有用矿物以铌矿物为主，再进行强磁选得到强磁铌精矿；强磁铌精矿再用铌矿物的特效药剂浮选铌矿物，得到高品位浮选铌精矿，浮选不能回收的粗粒铌矿物可以再重选回收；强磁尾矿中的锆矿物通过重选回收。收。收。

【技术实现步骤摘要】
从多金属矿石中得到稀土精矿、铌精矿和锆精矿的方法


[0001]本专利技术属于选矿
，具体涉及从多金属矿石中得到稀土精矿、铌精矿和锆精矿的方法。

技术介绍

[0002]我国内蒙古自治区扎鲁特旗巴仁扎拉格矿(又称801矿)是一个含稀土、铌、锆、铍等多种有用元素的多金属矿，矿床储量大，矿石品位高，每一种元素基本可达到或接近工业品位，所以其矿石价值潜力巨大。矿石中主要有用元素有RE、Zr(Hf)、Nb(Ta)等。有用矿物中稀土矿物主要为兴安石、独居石、氟碳铈镧矿、易解石和褐帘石，少量褐钇铌矿；铌矿物主要为铌铁矿，另有少量铌元素赋存于易解石、烧绿石和褐钇铌矿中；锆矿物主要为锆石，锆石中还有少量的Y、La和Hf。矿石中的脉石矿物主要为石英、钾长石、钠长石和少量钠铁闪石，这些脉石矿物占比达到85％左右。由于矿石中有用元素种类复杂，且矿石中有用矿物之间互相包含，共生关系密切。通过常规选矿分离得到纯度较高的单一元素或单一矿物的精矿难度很大，导致该矿自发现四十余年来一直未能得到开发利用。
[0003]关于801矿的现有资料中，可以同时得到高品位的稀土、铌、锆精矿的资料不多，与稀土有关的其他矿山选矿技术可以借鉴。我国稀土资源丰富，储藏量占世界总储量的80％，而且轻、中、重稀土元素齐全，目前已经从一个稀土资源大国发展成为一个稀土精矿、单一稀土金属、氧化物、合金的稀土工业生产大国。我国主要的四大稀土矿床(约占我国总储量的95％以上)有包钢白云鄂博矿、山东微山矿、四川冕宁牦牛坪矿、南方风化淋积型等矿床。
[0004]白云鄂博矿系沉积变质
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热液交代的铁、稀土、铌多金属共生大型矿床，已发现有71种元素、170多种矿物。其中稀土储量居世界之首，稀土矿物约有15种之多，但主要为氟碳铈矿和独居石轻稀土混合矿，比例为7：3或6：4，约占全国稀土储量的80％。矿石中有用矿物主要有磁铁矿、赤铁矿、氟碳铈矿、独居石、铌矿物等。有用矿物之间共生关系密切，嵌布粒度细小，稀土矿物粒度一般在0.074～0.01mm之间。主要脉石矿物有钠辉石、钠闪石、方解石、白云石、重晶石、磷灰石、石英、长石等。白云鄂博矿从上世纪五十年代到现在经历了多次选矿工艺流程的创新与发展。
①
弱磁选
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半优先半混合浮选
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重选工艺可得到REO品位20％～30％的稀土精矿，由于混合浮选稀土回收率只有20％～30％，重选的作业回收率为30％，因此对原矿的回收率只有6％～9％。该流程在包钢选矿厂从1970年起一直应用到1978年。
②
弱磁选
‑
半优先半混合浮选
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重选
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浮选工艺：1986年采用H205作捕收剂从重选精矿中浮选稀土矿物，得到REO品位60％～62％的稀土精矿，作业回收率为74％左右。但是由于重选精矿的稀土回收率对原矿只有6％～9％,所以REO品位60％～62％的稀土精矿对原矿的回收率理论计算也只有3％～5％，该工艺流程一直用到1992年。
③
弱磁选—强磁选—浮选工艺：原矿石磨至
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0.074mm占92％左右，先弱磁选选出磁铁矿，其尾矿经强磁选机选别(1.4T)，一次粗选一次精选，精选尾矿即强磁中矿REO品位9％～12％，作为浮选稀土原料。采用水玻璃、J102、H205组合药剂，经一次粗选、一次扫选、二次精选浮选实际得到REO品位55.62％、稀土回收率为12.55％的稀土精矿和REO品位34.09％,稀土回收率为6.01％的次
精矿，对原矿总回收率18.56％,是前述流程稀土回收率的3～4倍，稀土精矿品位随市场需要可以进行调整。该工艺生产至今，效果良好。
[0005]山东微山稀土矿属石英—重晶石—碳酸盐稀土矿床，矿物及脉石成分简单，以氟碳铈矿及氟碳钙铈矿为主，伴生有重晶石、方解石、石英、萤石等，稀土矿物嵌布粒度较粗，一般在0.5～0.04mm，属易磨易选矿石。矿石磨细至
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0.074mm占65％～75％，加入硫酸、水玻璃、油酸和煤油，在弱酸性(pH＝5)矿浆中浮选稀土矿物，经一次粗选、三次扫选、三次精选得到REO品位50％～69％的稀土精矿。1991年采用稀土特效捕收剂L102、水玻璃、L101(起泡剂)组合药剂，在弱碱性(pH＝8～8.5)矿浆中优先浮选稀土矿物，获得REO品位>60％、稀土回收率60％～70％的稀土精矿，以及REO品位32％、回收率10％～15％的稀土次精矿。工业试验后，根据市场需要生产REO品位45％～50％、回收率为80％～85％的稀土精矿。
[0006]四川凉山冕宁县牦牛坪稀土矿系碱性伟晶岩
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方解石
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碳酸盐稀土矿床，稀土矿物以氟碳铈矿为主，少量硅钛铈矿及氟碳钙铈矿，伴生矿物主要为重晶石、萤石、铁、锰矿物等，少量方铅矿。稀土平均品位3.70％，是一个大型稀土矿床。该矿床块矿的矿物嵌布粒度粗，一般大于1.0mm，其中氟碳铈矿一般在1～5mm，粒度极粗，易磨，单体解离度好。粉状矿石是原岩风化的产物，风化比较彻底，粒度80％小于44μm，REO品位2％～7％。牦牛坪采出的矿石是块矿与粉状自然存在的混合矿石，有代表性的选矿工艺流程有3种。
①
单一重选工艺：原矿磨至
‑
0.074mm占62％，分级成4级，分别摇床，可得到REO品位30％、50％、60％三种氟碳铈矿精矿，重选总的作业回收率为75％。
②
磁选—重选联合工艺：REO品位3.2％的原矿磨矿后经磁选(弱磁选、强磁选)得到REO品位5.64％的磁性产品，磁选作业回收率为74.2％(产率42％)，磁选粗精矿分级为4级，分别摇床重选，重选总精矿REO品位52.3％，产率3.56％，稀土回收率55％左右。
③
重选—浮选工艺：原矿磨至
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0.074mm占80％，分级为4级，分别摇床重选得到REO品位30％的重选粗精矿，稀土回收率74.5％，该粗精矿采用水玻璃为调整剂，H205及邻苯二甲酸1∶1为捕收剂，矿浆pH＝8～9浮选，经一粗、一扫、一精闭路流程浮选，获得REO品位50％～60％的稀土精矿，原矿稀土回收率为60％～65％。
[0007]风化淋积型稀土矿系含稀土花岗岩或火山岩经多年风化而形成，在矿石中的稀土元素呈离子状态吸附在高岭土、埃洛石和水云母等粘土矿物上，吸附在粘土矿物上的稀土阳离子在强电解质(如NaCl、(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4Ac等)溶液中能发生离子交换并进入溶液和具有可逆反应。风化壳淋积型稀土矿以江西比较集中、量大。离子吸附型稀土矿是我国独特的新型稀土矿床。该类型矿分布地面广，储量大，放射性低，开采容易，提取稀土工艺简单。
①
氯化钠池浸法。是20世纪70年代处理这种类型矿石的主要方法。浸出液在饱和的草酸溶液中沉淀、过滤即为草酸稀土，经灼烧、水洗、再灼烧得混合稀土氧化物。
②
硫酸铵池浸法。克服了氯化钠法浸矿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.从多金属矿石中得到稀土精矿、铌精矿和锆精矿的方法，包括第一步、磨矿
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强磁选得到强磁粗精矿，第二步、强磁粗精矿再磨
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浮选稀土，第三步、稀土浮选尾矿强磁选铌，第四步、强磁铌精矿浮选铌，第五步、铌浮选尾矿重选回收粗粒铌矿物，第六步、从强磁选铌的尾矿中重选回收锆矿物；其特征在于：所述第二步还包括首先进行磨矿
‑
调浆，再进行浮选稀土；第四步包括首先进行加药调浆，再进行浮选铌矿物。2.如权利要求1所述的从多金属矿石中得到稀土精矿、铌精矿和锆精矿的方法，其特征在于：所述第一步、磨矿
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强磁选得到强磁粗精矿；矿石磨矿后强磁选，磨矿细度
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0.074mm占20～90％；强磁选之前先用弱磁选机进行除铁，磁场强度500～3000Oe；除铁后的矿浆在磁场强度0.3
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3.0T条件下进行强磁选，得到强磁粗精矿，该粗精矿初步富集了稀土、铌等弱磁性矿物。3.如权利要求1所述的从多金属矿石中得到稀土精矿、铌精矿和锆精矿的方法，其特征在于：所述第二步、强磁粗精矿再磨
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浮选稀土，强磁粗精矿再磨后浮选稀土，首先进行磨矿
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调浆；强磁粗精矿磨矿至细度
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0.045mm占20～99％；将磨好的强磁粗精矿调整到矿浆固体质量浓度10％～50％，矿浆温度5～90℃，添加浮选药剂后搅拌，使药剂与矿物充分反应。4.如权利要求3所述的从多金属矿石中得到稀土精矿、铌精矿和锆精矿的方法，其特征在于：所用浮选药剂包括脉石矿物抑制剂为水玻璃和碳酸钠，稀土矿物活化剂为氟硅酸盐，或氟硅酸钠，或氟硅酸铵，或氟硅酸镁，有用矿物捕收剂为羧酸类，包括油酸及其盐、氧化石蜡皂等的一种或其组合；浮选药剂配制成溶液添加；碳酸钠用量为每吨浮选给矿200～5000g、水玻璃用量为每吨浮选给矿200～8000g；氟硅酸盐用量为每吨浮选给矿0～3000g，捕收剂用量为每吨浮选给矿50～3000g；搅拌1～30min，使药剂充分作用于目的矿物表面，使其浮选性能改变，从而使稀土矿物更易与其他矿物浮选分离。5.如权利要求1或3所述的从多金属矿石中得到稀土精矿、铌精矿和锆精矿的方法，其特征在于：所述浮选稀土流程如下，打开浮选机进气阀门，使空气进入浮选机内，在药剂作用和浮选机的搅拌下产生大量气泡，捕收剂作用后的稀土矿物选择性地粘附于气泡上，上浮至矿浆表面，通过刮泡装置将泡沫刮出，作为稀土精矿，抑制剂使铌矿物和脉石矿物在浮选过程中滞留在浮选槽内作为稀土浮选尾矿；为提高泡沫产品的品位和回收率，必要时可对浮选精矿和浮选尾矿进行多次本操作；刮出的泡沫进行再...

【专利技术属性】
技术研发人员：李广，刘志超，强录德，李春风，刘会武，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：发明
国别省市：