CN102744219A - 用特征x射线富集铌的方法 - Google Patents

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李保卫
王建英
张雪峰
王晶妍
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Abstract

本发明提供了一种用特征X射线富集铌的方法，属于干式选矿法。上述方法包括将矿石破碎至50-150mm的颗粒，用X射线照射传送装置投递的每一粒矿石，用X射线接收装置接收由矿石包含各种元素发射的二次特征X射线经微型计算机将信号处理后转换为电信号，电信号控制机械装置拣选含铌的矿石，从而将铌富集。富集后的铌则可用常规方法提纯。其具有过程简单、能耗低、不需要水，选矿的尾矿除尺寸外不发生任何化学、物理变化；方法既适用于富矿，也适用于贫矿、废弃矿，处理矿石流量可达10-50吨/小时。

Description

用特征X射线富集铌的方法
技术领域：
本发明涉及一种富集铌的方法，属于选矿领域.
背景技术：
白云鄂博矿是以铁、稀土、铌为主的多金属共生大型矿床，矿物成分十分复杂。已发现有71种元素，170多种矿物(一种元素可以以多不同矿物形式存在)，且矿物间共生关系密切，嵌布粒度细小，致使同时分离多种元素极为困难。
目前，包钢选矿厂所用的选矿方法是以选铁为主，部分回收稀土矿物。在这一分离过程中，除铁和稀土之外的其他贵金属包括铌都抛入尾矿。在白云鄂博采矿场，数以千万吨计的铁品位低于要求的矿物被排入废矿场，未被利用；这些废弃矿中含有1～3％的稀土以及其他有利用价值的元素包括铌，等待开发。
本发明是利用铌元素二次辐射的特征X射线将含铌的矿石拣选富集，富集的铌矿石中的铌则用现存的工艺分离提取。任何元素当受到具有一定能量的粒子(电子、质子等)或X射线辐射时，能产生具有确定频率(波长)的二次X射线叫做该元素的特征X射线；特征X射线的频率由元素决定，射线的强度由元素的含量决定。因此，通过检测特征X射线的频率以及强度即可发现单个矿石是否含有铌以及含有多少，从而将含有一定量铌的矿石拣选出来。
发明内容：
本发明提供了一种干法选铌的方法。方法是用X光管向传送装置上送过来的每一块矿石发射X射线，同时用X光探测器探测由矿石中的铌元素以及其他元素激发辐射的二次X荧光特征谱，根据荧光特征谱的波长及强度由微处理机计算铌元素的含量，如果铌的含量超过事先设定的值，微处理机向机械拣选装置发出信号。机械装置用压缩空气将含有铌的矿石吹出原来的运行轨道进入收集装置。本发明提供的方法具有工艺过程简单、能耗低、成本低廉、不需要水，拣选过程对下游其它选矿工艺没有任何不利影响；本方法对矿石的品位要求大于0.01％，既适用于富矿，也适用于贫矿、废弃矿，处理矿石流量可达10-50吨/小时。本发明的技术方案如下：
一种用特征X射线富集铌的方法，利用铌元素的特征X射线将含有铌的矿石粒识别并捡选出来，处理矿石流量可达10-50吨/小时。
具体来说，上述用特征X射线富集铌的方法包括如下步骤：
(1)将原矿石用矿石破碎机破碎后得到矿石粒，用筛选机筛选出粒径为50-150mm的矿石粒，再用传送装置将筛选后的矿石粒送到拣选机构；
(2)拣选机构包括一个或数个能产生能量大于100keV的X射线的X光管，X光管使用银做靶材，X光管的功率大于800W；由X光管产生的X射线经准直后射向由传送装置送来的矿石粒；
(3)拣选机构还包括一个或数个X射线接收器，分辨率达到160eV，接收由矿石粒中铌元素和其他元素发射的二次特征X射线并通过模数转换装置转换为电脉冲信号；
(4)拣选机构还包括一个微型计算机，所述微型计算机根据电脉冲信号计算出铌的含量，当含量大于设定值时向机械拣选装置发出指令；
(5)所述机械装置根据微型计算机指令发射一束压缩空气将含铌的矿石粒吹离原来的运行轨道并进入收集箱。
优选的是，富集的矿石Nb2O5含量富集5倍，产率13％，回收率60％。
优选的是，接收器所接收到的铌元素的X射线的能量为16.615keV或16.521keV。
优选的是，处理矿石流量为10-50吨/小时。
本发明的有益效果：
(1)本发明的方法无需水，因此特别适用于干旱地区。
(2)本发明富集铌的方法对铌在矿石中的含量要求低，因此特别适用于贫矿的富集。
(3)用本发明的方法拣选后的尾矿与拣选前相比除尺寸外没有任何物理和化学的变化，因此不影响尾矿的继续开发利用。
(4)本发明的设备工艺简单，生产成本低。
附图说明
图1、X射线拣选铌装置示意图。
图2、产率或回收率与富集比的关系。
1、原矿石
2、破碎筛选装置
3、传送带
4、X光发生器
5、X光接收器
6、电子装置
7、机械拣选装置
8、收集装置
具体实施方式：
为使本发明更加清楚，以下结合附图进行进一步说明。
参见附图1所示的X射线拣选铌装置示意图，其中实心圆点表示含铌矿石，空心圆点表示其它矿石。X射线拣选铌装置包括破碎筛选装置2、传送带3、X光发生器4、X光接收器5、电子装置6、机械拣选装置7和收集装置8。
具体来说，原矿石1经破碎筛选装置2破碎、筛选出粒径为50-150mm的矿石粒，矿石粒经传送带传送到拣选机构。拣选机构具体来说包括X光发生器4、X光接收器5、电子装置6和机械拣选装置7。其中，X光发生器4包括一个或数个能产生能量大于100keV的X射线的X光管，X光管使用银做靶材，X光管的功率大于800W；由X光管产生的X射线经准直后射向由传送带3送来的矿石粒。X光接收器5的分辨率达到160eV，接收由矿石粒中铌元素和其他元素发射的二次特征X射线并通过模数转换装置转换为电脉冲信号。电子装置6在接收到电脉冲信号后根据电脉冲信号计算出铌的含量，当含量大于设定值时向机械拣选装置7发出指令；具体来说，电子装置6可以是一个微型计算机。机械拣选装置7根据微型计算机指令发射一束压缩空气将含铌的矿石粒吹离原来的运行轨道并进入收集装置8；具体来说，收集装置8可以是一个收集箱。
实施例1
某矿矿石含铌0.12％，按如下步骤进行富集铌：
(1)将原矿石用矿石破碎机破碎后得到矿石粒，用筛选机筛选出粒径为50-150mm的矿石粒，再用传送装置将筛选后的矿石粒送到拣选机构；
(2)拣选机构包括一个或数个能产生能量大于100keV的X射线的X光管，X光管使用银做靶材，X光管的功率大于800W；由X光管产生的X射线经准直后射向由传送装置送来的矿石粒；
(3)拣选机构还包括一个或数个X射线接收器，分辨率达到160eV，接收由矿石粒中铌元素和其他元素发射的二次特征X射线并通过模数转换装置转换为电脉冲信号；
(4)拣选机构还包括一个微型计算机，所述微型计算机根据电脉冲信号计算出铌的含量，当含量大于设定值时向机械拣选装置发出指令；
(5)所述机械装置根据微型计算机指令发射一束压缩空气将含铌的矿石粒吹离原来的运行轨道并进入收集箱。
其中，矿石流量为10吨/小时，用上述方法步骤拣选的精矿铌富集5倍，产率13％，回收率61％。在拣选过程中测得产率、回收率与富集比的关系如图2所示。
实施例2
实施例2与实施例1进行铌富集的步骤大致相同，所不同的是所处理的矿石流量为15吨/小时；拣选的精矿铌富集4倍，产率10％，回收率50％。
实施例3
实施例3与实施例1进行铌富集的步骤大致相同，所不同的是所处理的矿石流量为50吨/小时；拣选的精矿铌富集6倍，产率15％，回收率70％。
虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (5)

1.一种用特征X射线富集铌的方法，其特征是：利用铌元素的特征X射线将含有铌的矿石粒识别并捡选出来，处理矿石流量为10-50吨/小时。
2.一种用特征X射线富集铌的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将原矿石用矿石破碎机破碎后得到矿石粒，用筛选机筛选出粒径为50-150mm的矿石粒，再用传送装置将筛选后的矿石粒送到拣选机构；
(2)拣选机构包括一个或数个能产生能量大于100keV的X射线的X光管，X光管使用银做靶材，X光管的功率大于800W；由X光管产生的X射线经准直后射向由传送装置送来的矿石粒；
(3)拣选机构还包括一个或数个X射线接收器，分辨率达到160eV，接收由矿石粒中铌元素和其他元素发射的二次特征X射线并通过模数转换装置转换为电脉冲信号；
(4)拣选机构还包括一个微型计算机，所述微型计算机根据电脉冲信号计算出铌的含量，当含量大于设定值时向机械拣选装置发出指令；
(5)所述机械拣选装置根据微型计算机指令发射一束压缩空气将含铌的矿石粒吹离原来的运行轨道并进入收集箱。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，富集的矿石Nb2O5含量富集4-6倍，产率10-15％，回收率50-70％。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，接收器所接收到的铌元素的X射线的能量为16.615keV和/或16.521keV。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，处理矿石流量为10-50吨/小时。
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