CN103316771A - 一种从包头矿选稀土尾矿中回收铌矿物的选矿工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于矿业工程技术领域，本发明的目的是提供一种从包头矿选稀土尾矿中回收铌矿物的选矿工艺。该尾矿中铌含量低，铌矿物嵌布粒度细，铌矿物种类多，矿物共生关系复杂，给铌矿物的选矿带来了很大难度。本发明通过对选稀土尾矿采用优先脱硫-选萤石-选铁-选铌的选别工艺和高效、选择性强、易行的浮选药剂组合，将硫铁矿、萤石、铁矿物、铌矿物依次选出，达到了综合回收选稀土尾矿中有用矿物的目的，实现了铌矿物和脉石矿物的有效分离，并获得了较高品位和回收率的铌精矿。

Description

一种从包头矿选稀土尾矿中回收铌矿物的选矿工艺
技术领域
本发明一种从包头矿选稀土尾矿中回收铌矿物的选矿工艺, 具体涉及一种包头矿选稀土尾矿中回收铌矿物的选矿工艺,属于矿业工程技术领域。
背景技术
白云鄂博矿铌储量占我国95%以上，是重要的铌资源基地，但是由于铌含量低、铌矿物嵌布粒度细、铌矿物种类多、分布较为分散，给铌矿物的选矿带来了很大难度，至今未回收利用。白云鄂博矿选稀土尾矿Nb2O5含量约为0.2%，矿物共生关系复杂，主要有用矿物包括赤、褐铁矿、萤石、硫铁矿和以铌铁金红石、易解石、铌铁矿、黄绿石等矿物形式存在的含铌矿物；脉石矿物主要包括钠辉石、钠闪石、云母、石英、长石、磷灰石、碳酸盐等。目前研究的选矿工艺仅限于铌矿物或铌矿物和铁矿物的回收，获得铌精矿的Nb2O5品位和回收率也比较低。因此研究综合回收铌矿物的选矿工艺和经济合理、高效的浮选药剂组合是回收难选铌矿物的关键。
发明内容
本发明的目的是提供一种从包头矿选稀土尾矿中回收铌矿物的选矿工艺。
本发明的目的按如下方式实现。
1、原料的处理
将工艺过程中产生的选稀土尾矿取样，并经自然干燥、碾碎、混合均匀；
2、优先脱硫
将上述原料作为脱硫浮选原料，采用异丙基黄药作为含硫矿物的捕收剂，硫酸铜为含硫矿物的活化剂，松醇油作为起泡剂，在硫酸铜用量0.05-0.2kg/t、捕收剂用量0.04-0.08kg/t、起泡剂0.02-0.05kg/t、自然pH值、常温条件下将选稀土尾矿进行粗选选别，获得硫粗精矿和脱硫粗选尾矿；在自然pH值、常温条件下将硫粗精矿进行一次精选，获得硫精矿1和中矿1；在自然pH值、常温条件下将硫精矿1进行二次精选，获得含硫38-42%、回收率35-45%的硫精矿和中矿2；
3、浮选萤石
以脱硫粗选尾矿和中矿1、中矿2作为浮选萤石的原料，以质量比4:1:1:0.1的硫酸:水玻璃:羧甲基纤维素:硫酸锌作为萤石浮选的调整剂、油酸钠作为萤石矿物的捕收剂，在矿浆温度30-40℃、pH值5.5-6.5、调整剂用量为1.0-2.0kg/t、捕收剂用量为0.1-0.6kg/t的条件下进行一次粗选，得到萤石粗选精矿和粗选尾矿；在矿浆温度30-40℃、pH值5.5-6.5、调整剂用量为0.4-0.8kg/t、捕收剂用量为0.01-0.08kg/t的条件下将萤石粗选精矿进行一次精选，得到萤石精矿1和中矿1；在矿浆温度30-40℃、pH值5.5-6.5、调整剂用量为0.2-0.4kg/t的条件下将萤石精矿1进行二次精选，得到萤石精矿2和中矿2；在矿浆温度30-40℃、pH值5.5-6.5、调整剂用量为0.1-0.2kg/t的条件下将萤石精矿2进行三次精选，得到品位70-80%、回收率70-80%的萤石粗精矿和中矿3；将萤石粗选尾矿和中矿1、中矿2、中矿3合并后作为铁选别的原料；萤石粗精矿有待进一步选别，获得最终萤石精矿；
4、浮选选铁
以萤石粗选尾矿和中矿1、中矿2、中矿3作为铁正浮选的原料，以氟硅酸铵作为铁浮选的抑制剂和pH调整剂、质量比8-10:1的氧化石蜡皂和烷基羟肟酸的复配捕收剂为铁矿物的捕收剂，在矿浆温度30-35℃、pH值5-6、氟硅酸铵用量为2.0-3.0kg/t、捕收剂用量为1.0-1.5kg/t的条件下进行铁正浮选一次粗选，得到粗选铁精矿和粗选尾矿；在矿浆温度30-35℃、pH值5-6、氟硅酸铵用量为0.8-1.5kg/t、捕收剂用量为0.2-0.5kg/t的条件下将粗选铁精矿进行一次精选，得到铁精矿1和中矿1；在矿浆温度30-35℃、pH值5-6、氟硅酸铵用量为0.2-0.4kg/t的条件下将铁精矿1进行二次精选，得到铁品位61-63%、回收率50-60%的铁精矿和中矿2；
5、浮选选铌
以铁粗选尾矿、中矿1和中矿2作为选铌的原料，以硫酸作为pH调整剂、CMC作为脉石抑制剂、硫酸锌作为铌矿物的活化剂、水杨羟肟酸为铌矿物捕收剂、松醇油为起泡剂，在矿浆温度35-45℃、pH值5.5-6、硫酸用量2-3kg/t、CMC用量0.5-1.0kg/t、硫酸锌用量0.3-0.8kg/t、捕收剂用量1.2-2.0 kg/t、起泡剂用量0.1-0.3 kg/t的条件下将选铌原料进行一次粗选，得到铌粗精矿和粗选尾矿；以草酸为pH调整剂和抑制剂、CMC为脉石抑制剂、水杨羟肟酸和为铌矿物捕收剂，在矿浆温度35-45℃、pH值5.5-6、草酸用量0.2-0.5kg/t、CMC用量0.2-0.5kg/t、捕收剂用量0.2-0.5 kg/t、起泡剂用量0.05-0.2 kg/t的条件下将铌粗精矿进行一次精选，得到铌精矿1和中矿1；以草酸为pH调整剂和抑制剂、CMC为脉石抑制剂、水杨羟肟酸和烷基羟肟酸为铌矿物捕收剂，在矿浆温度35-45℃、pH值5.5-6、草酸用量0.1-0.4kg/t、CMC用量0.1-0.3kg/t、捕收剂用量0.1-0.3 kg/t、起泡剂用量0.05-0.1kg/t的条件下将铌精矿1进行二次精选，得到铌精矿2和中矿2；以草酸为pH调整剂和抑制剂，在矿浆温度35-45℃、pH值5.5-6、草酸用量0.05-0.2kg/t、起泡剂用量0.02-0.05 kg/t的条件下将铌精矿2进行三次精选，得到Nb2O5品位为5.0-6.0%、回收率30-38%的铌精矿和中矿3；中矿2和中矿3依次分别返回至粗选作业和一次精选作业，粗选尾矿和中矿1合并作为最终尾矿。
效果：本技术的特点是采用合理的选矿工艺和经济合理、高效的浮选药剂组合将含硫矿物、萤石矿物、铁矿物、铌矿物分段选出，首先利用优先脱硫的选别工艺将含大部分硫矿物去除，然后采用高选择性的抑制剂和捕收剂组合将脱硫尾矿和中矿1、中矿2中的萤石浮出，得到较高品位、回收率的萤石粗精矿，为获得合格的萤石精矿提供条件；采用简单、高效的浮选药剂组合通过浮选作业将萤石粗选尾矿和中矿1～中矿3中的铁矿物选出，获得较高品位和回收率的铁精矿；由于在浮选铌矿物之前选出了含硫矿物、萤石矿物、铁矿物，使铌矿物Nb2O5品位有了一定程度的富集，在铌矿物浮选过程中，采用了高效、选择性强的调整剂和捕收剂组合，实现了铌矿物和脉石矿物的有效分离，获得了较高品位和回收率的铌精矿，解决了回收利用铌矿物的问题。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面以具体实例对本发明做进一步说明。
一种包头矿选稀土尾矿中回收铌矿物的选矿工艺，主要包括以下几个部分：
1、将稀土选别过程中产生的尾矿经自然干燥、碾碎、混合均匀；
2、将上述步骤获得的原料作为脱硫浮选原料，在自然pH值、常温条件下，首先加入硫酸铜0.15kg/t作为含硫矿物的活化剂，然后加入异丙基黄药0.06kg/t作为含硫矿物的捕收剂，最后加入松醇油0.04kg/t作为起泡剂，进行粗选选别含硫矿物，获得硫粗精矿和尾矿；在自然pH值、常温条件下将硫粗精矿进行一次精选，获得硫精矿1和中矿1；在自然pH值、常温条件下将硫精矿1进行二次精选，最终获得含硫38-42%、回收率35-45%的硫精矿和中矿2；
3、以上述步骤的脱硫粗选尾矿和中矿1、中矿2作为浮选萤石的原料，以质量比4:1:1:0.1的硫酸:水玻璃:羧甲基纤维素:硫酸锌作为萤石浮选的调整剂、油酸钠作为萤石矿物的捕收剂，首先控制矿浆温度为35℃，加入调整剂1.5kg/t，使pH值为5.8-6.0，然后加入捕收剂0.4kg/t，进行一次粗选，得到萤石粗选精矿和粗选尾矿；控制矿浆温度为35℃，加入调整剂用量为0.6kg/t，使pH值为5.8-6.0，加入捕收剂0.04kg/t，将萤石粗选精矿进行一次精选，得到萤石精矿1和中矿1；调节矿浆温度为35℃，加入调整剂用量为0.3kg/t，调整pH值为5.8-6.0，将萤石精矿1进行二次精选，得到萤石精矿2和中矿2；调节矿浆温度为35℃，加入调整剂0.15kg/t，使pH值为6.0-6.2，将萤石精矿2进行三次精选，得到品位70-80%、回收率70-80%的萤石粗精矿和中矿3；
4、将萤石粗选尾矿和中矿1、中矿2、中矿3合并后作为铁选别的原料；萤石粗精矿需通过进一步选别获得最终萤石精矿；
5、以上述步骤的萤石粗选尾矿和中矿1、中矿2、中矿3作为铁正浮选的原料，以氟硅酸铵作为铁浮选的抑制剂和pH调整剂、质量比9:1的氧化石蜡皂和烷基羟肟酸的复配捕收剂为铁矿物的捕收剂，首先控制矿浆温度为33℃，加入氟硅酸铵2.5kg/t ，使pH值为5.2，再加入捕收剂1.3kg/t，进行铁正浮选一次粗选，得到粗选铁精矿和粗选尾矿；调整矿浆温度为33℃，加入氟硅酸铵1.1kg/t，控制 pH值为5.2，再加入捕收剂0.4kg/t，对粗选铁精矿进行一次精选，得到铁精矿1和中矿1；调整矿浆温度为33℃，加入氟硅酸铵0.35kg/t，使pH值为5.2，对铁精矿1进行二次精选，得到铁品位61-63%、回收率50-60%的铁精矿和中矿2；
6、铁正浮选粗选尾矿、中矿1和中矿2混合后作为选铌的原料；
7、以上述步骤的铁粗选尾矿、中矿1和中矿2作为选铌的原料，以硫酸作为pH调整剂、CMC作为脉石抑制剂、硫酸锌作为铌矿物的活化剂、水杨羟肟酸为铌矿物捕收剂、松醇油为起泡剂，首先调整矿浆温度为40℃，加入硫酸2.6kg/t，使 pH值为5.6，然后加入CMC0.8kg/t，搅拌3分钟后加入硫酸锌0.5kg/t，搅拌3分钟后加入捕收剂用量1.8 kg/t，搅拌5分钟后加入起泡剂0.2 kg/t，对选铌原料进行一次粗选，得到铌粗精矿和粗选尾矿；调整矿浆温度为40℃，加入草酸0.4kg/t作为pH调整剂和抑制剂，使pH值为5.6，然后加入CMC0.4kg/t，搅拌3分钟后加入水杨羟肟酸0.4 kg/t，搅拌5分钟后加入起泡剂0.1 kg/t，对铌粗精矿进行一次精选，得到铌精矿1和中矿1；控制矿浆温度40℃，加入草酸0.3kg/t，使pH值5.6，然后加入CMC0.2kg/t，搅拌3分钟后加入水杨羟肟酸0.2 kg/t，搅拌5分钟后加入起泡剂0.06 kg/t，对铌精矿1进行二次精选，得到铌精矿2和中矿2；调整矿浆温度为40℃，加入草酸0.1kg/t，使pH值为5.6，然后加入起泡剂0.03 kg/t，对铌精矿2进行三次精选，得到铌精矿和中矿3；
8、铌浮选作业中产生的中矿2和中矿3依次分别返回至粗选作业和一次精选作业，粗选尾矿和中矿1合并作为最终尾矿；
9、采用优先脱硫-选萤石-选铁-选铌选别工艺，可从含Nb2O50.16%的选稀土尾矿中，得到Nb2O5品位为5.42%、回收率33.1%的铌精矿。
以上所述是本发明最佳实施方式，本发明所述的工艺流程和参数，均包含于本发明专利申请范围内。

Claims (1)

1.一种从包头矿选稀土尾矿中回收铌矿物的选矿工艺，其特征在于，采用优先脱硫-选萤石-选铁-选铌选别工艺，具体步骤如下：
1）优先脱硫：以选稀土尾矿为原料，采用异丙基黄药作为含硫矿物的捕收剂，硫酸铜为含硫矿物的活化剂，松醇油作为起泡剂，采用一次粗选、二次精选将含硫矿物浮出，步骤如下：
a.粗选：在硫酸铜用量0.05-0.2kg/t、捕收剂用量0.04-0.08kg/t、起泡剂0.02-0.05kg/t、自然pH值、常温条件下将选稀土尾矿进行粗选选别，获得硫粗精矿和脱硫粗选尾矿；
b.一次精选：在自然pH值、常温条件下将硫粗精矿进行一次精选，获得硫精矿1和中矿1；
c.二次精选：在自然pH值、常温条件下将硫精矿1进行二次精选，获得含硫38-42%、回收率35-45%的硫精矿和中矿2；
d.脱硫粗选尾矿和中矿1、中矿2合并作为萤石选别的原料；
2）浮选萤石：以优先脱硫浮选中产生的脱硫粗选尾矿和中矿1、中矿2作为浮选萤石的原料将萤石选出，步骤如下：
a.粗选：以质量比4:1:1:0.1的硫酸:水玻璃:羧甲基纤维素:硫酸锌作为萤石浮选的调整剂、油酸钠作为萤石矿物的捕收剂，在矿浆温度30-40℃、pH值5.5-6.5、调整剂用量为1.0-2.0kg/t、捕收剂用量为0.1-0.6kg/t的条件下进行一次粗选，得到萤石粗选精矿和粗选尾矿；
b.一次精选：在矿浆温度30-40℃、pH值5.5-6.5、调整剂用量为0.4-0.8kg/t、捕收剂用量为0.01-0.08kg/t的条件下将萤石粗选精矿进行一次精选，得到萤石精矿1和中矿1；
c. 二次精选：在矿浆温度30-40℃、pH值5.5-6.5、调整剂用量为0.2-0.4kg/t的条件下将萤石精矿1进行二次精选，得到萤石精矿2和中矿2；
d. 三次精选：在矿浆温度30-40℃、pH值5.5-6.5、调整剂用量为0.1-0.2kg/t的条件下将萤石精矿2进行三次精选，得到品位70-80%、回收率70-80%的萤石粗精矿和中矿3；
e. 将萤石粗选尾矿和中矿1、中矿2、中矿3合并后作为铁选别的原料；萤石粗精矿通过进一步选别得到最终萤石精矿；
3）浮选选铁：以萤石粗选尾矿和中矿1、中矿2、中矿3作为铁正浮选的原料，采用一次粗选、二次精选的铁正浮选别工艺，步骤如下：
a.粗选：以氟硅酸铵作为铁浮选的抑制剂和pH调整剂、质量比8-10:1的氧化石蜡皂和烷基羟肟酸的复配捕收剂为铁矿物的捕收剂，在矿浆温度30-35℃、pH值5-6、氟硅酸铵用量为2.0-3.0kg/t、捕收剂用量为1.0-1.5kg/t的条件下进行铁正浮选一次粗选，得到粗选铁精矿和粗选尾矿；
b. 一次精选：在矿浆温度30-35℃、pH值5-6、氟硅酸铵用量为0.8-1.5kg/t、捕收剂用量为0.2-0.5kg/t的条件下将粗选铁精矿进行一次精选，得到铁精矿1和中矿1；
c. 二次精选：在矿浆温度30-35℃、pH值5-6、氟硅酸铵用量为0.2-0.4kg/t的条件下将铁精矿1进行二次精选，得到铁品位61-63%、回收率50-60%的铁精矿和中矿2；
d. 铁正浮选粗选尾矿、中矿1和中矿2混合后作为选铌的原料；
4）浮选选铌：以铁粗选尾矿、中矿1和中矿2作为选铌的原料，采用一次粗选、三次精选的正浮选选别工艺，步骤如下：
a.粗选：以硫酸作为pH调整剂、CMC作为脉石抑制剂、硫酸锌作为铌矿物的活化剂、水杨羟肟酸作为铌矿物捕收剂、松醇油为起泡剂，在矿浆温度35-45℃、pH值5.5-6、硫酸用量2-3kg/t、CMC用量0.5-1.0kg/t、硫酸锌用量0.3-0.8kg/t、捕收剂用量1.2-2.0 kg/t、起泡剂用量0.1-0.3 kg/t的条件下将选铌原料进行一次粗选，得到铌粗精矿和粗选尾矿；
b. 一次精选：以草酸为pH调整剂和抑制剂、CMC为脉石抑制剂、水杨羟肟酸和为铌矿物捕收剂，在矿浆温度35-45℃、pH值5.5-6、草酸用量0.2-0.5kg/t、CMC用量0.2-0.5kg/t、捕收剂用量0.2-0.5 kg/t、起泡剂用量0.05-0.2 kg/t的条件下将铌粗精矿进行一次精选，得到铌精矿1和中矿1；
c.二次精选：以草酸为pH调整剂和抑制剂、CMC为脉石抑制剂、水杨羟肟酸为铌矿物捕收剂，在矿浆温度35-45℃、pH值5.5-6、草酸用量0.1-0.4kg/t、CMC用量0.1-0.3kg/t、捕收剂用量0.1-0.3 kg/t、起泡剂用量0.05-0.1 kg/t的条件下将铌精矿1进行二次精选，得到铌精矿2和中矿2；
d.三次精选：以草酸为pH调整剂和抑制剂，在矿浆温度35-45℃、pH值5.5-6、草酸用量0.05-0.2kg/t、起泡剂用量0.02-0.05 kg/t的条件下将铌精矿2进行三次精选，得到Nb2O5品位为5.0-6.0%、回收率30-38%的铌精矿和中矿3；
e.中矿2和中矿3依次分别返回至铌一次粗选作业和一次精选作业，粗选尾矿和中矿1合并作为最终尾矿。
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