CN103962232A

CN103962232A - 一种稀土矿的选矿方法

Info

Publication number: CN103962232A
Application number: CN201410192063.1A
Authority: CN
Inventors: 邱显扬; 胡真; 王成行; 李汉文; 叶富兴; 何晓娟; 汪泰; 宋宝旭; 邹坚坚; 叶小璐; 李沛伦; 李秀娟
Original assignee: GUANGDONG RESEARCH INSTITUTE OF INDUSTRIAL TECHNOLOGY (GUANGZHOU RESEARCH INSTITUTE OF NON-FERROUS METALS)
Current assignee: Zhongxi Liangshan Rare Earth Co ltd; Institute of Resource Utilization and Rare Earth Development of Guangdong Academy of Sciences
Priority date: 2014-05-08
Filing date: 2014-05-08
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2034-05-08
Also published as: CN103962232B

Abstract

一种稀土矿的选矿方法。其特征是将原矿磨矿后分级；重选粗粒级得到重选精矿和尾矿，磁选细粒级得到强磁选精矿和尾矿；各级重选精矿和强磁选精矿分别进行摇床重选，得到摇床精矿、摇床中矿和摇床尾矿；合并各级摇床精矿和摇床中矿，湿式高梯度磁选后，获得磁选稀土精矿和磁选中矿；合并磁选中矿和摇床尾矿，再磨矿后进行一次粗选，二次扫选，二次精选的闭路浮选，中矿循序返回，获得浮选稀土精矿和浮选尾矿。磁选稀土精矿和浮选稀土精矿为稀土总精矿，REO品位大于65%，总回收率达到80~87%。本发明的方法是选别效率高、占地面积小、生产连续、全湿无粉尘作业、成本低、易于产业化。本发明适用于以氟碳铈矿和氟碳钙铈矿形式存在的轻稀土矿选矿。

Description

一种稀土矿的选矿方法

技术领域

本发明涉及一种选矿方法，特别涉及一种含有氟碳铈矿和氟碳钙铈矿的低品位稀土矿的选矿方法。

背景技术

稀土元素是镧系元素以及钪和钇等17种元素的合称，在新能源、新材料和尖端科技等领域应用日益广泛，例如高强度永磁铁、石油精炼催化剂、玻璃和金属的添加剂以及电子显示器的荧光粉等，具有“工业味精”的美誉，是不可再生的重要战略资源。至今，世界发现的稀土矿物约有250种，但现在用于工业提取稀土元素的矿物主要有氟碳铈矿、独居石、磷钇矿和风化壳淋积型矿等四种。

世界上著名的氟碳铈矿稀土矿床有美国Mountain Pass矿床、越南Dong Pao矿床和中国四川牦牛坪稀土矿床等。其中，Mountain Pass稀土矿是世界上最大的单一氟碳铈矿矿山，储量达430万吨，稀土REO品位为5~10%；四川牦牛坪稀土矿是我国第二大稀土储量的稀土矿床，矿区保有稀土资源储量160万吨以上，稀土REO品位为1~5%，比国外普遍较低。在该类稀土矿的资源开发中，采用的选矿方法主要包括重选、磁选和浮选。处理低品位稀土矿时，利用各种方法的技术优势，开发可操作性强，且具有较好经济性的组合工艺至关重要。

Pradip（The surface properties and flotation of rare-earth minerals，Ph D dissertation, University of California, Berkeley, CA., 1981）提出了一种稀土矿的浮选方法，即对REO品位为7%的Mountain Pass稀土原矿，经磨矿至细度-0.15mm占80%，矿浆中依次加入调整剂碳酸钠、氟硅酸钠，捕收剂塔尔油，同时升温至90℃进行六次调浆，经过一次粗选和四次精选的全浮选闭路流程（其中一次精选后获得精选尾矿进行一次扫选，扫选尾矿丢弃，扫选精矿再磨后返回至一次粗选作业），最终获得了REO品位60~63%，回收率65~70%的稀土精矿，稀土尾矿中REO品位1~2%。该方法使用的浮选捕收剂选择性较差，需在高温下长时间的多段调浆处理强化选择性，生产能耗高，丢弃的稀土尾矿REO品位高，与我国开发的低品位稀土矿原矿REO品位几乎相当。因此，该方法不适应工业化应用在我国低品位稀土矿的资源开发。

熊述清（四川某地稀土矿重浮联合选矿试验研究，《矿产综合利用》，2002（5），3-6）提出了重选-浮选联合方法。矿石经过磨矿-分级-旋流器脱泥后，进入重选摇床作业，获得摇床精矿、摇床中矿和摇床尾矿。摇床中矿再次磨矿后，浮选处理。最终获得了稀土精矿综合REO品位61.18%，总回收率75.74%的指标。该方法采用摇床作为重选粗选设备，厂房占地面积大，操作不便，而且脱除的矿泥中稀土含量高，损失大，致使总回收率偏低。

CN1403203A中公开了一种氟碳铈矿选矿工艺：原矿磨矿至-0.15mm占60~95%，送入摇床重选，分选出粗粒氟碳铈矿精矿、摇床中矿和摇床尾矿。摇床中矿经烘干或晒干后进行干式磁选，获得三种产品为中粒氟碳铈矿精矿、磁选尾矿和铁质矿物。磁选尾矿与摇床尾矿合并进行筛分分级，除去粗粒脉石，将连生体中矿二次磨矿至-0.074mm占75~85%，磨细后的矿浆与筛下产品合并进行选择性脱泥，脱泥后的沉砂在温度为30~50℃条件下，依次添加相对给矿每吨0.4~1.8kg水玻璃，0.8~3kg羟肟酸类捕收剂，30~300g辅助捕收剂和20~150g起泡剂进行浮选。浮选得到浮选精矿和浮选尾矿两种产品。最终稀土精矿综合REO品位大于62%，稀土总回收率80~85%。该方法在实验室虽然可以获得较高指标的稀土精矿，但是在规模化生产中却存在着粗选摇床占地面积大，浮选矿浆需要加温等不足，摇床精矿焙烧烘干再进行干式磁选，不仅生产不连续，成本高，而且粉尘作业，尤其是放射性元素钍在精矿中有一定的富集，粉尘会对人体造成很大的健康隐患。

CN102500464B中公开了一种碱性岩型稀土矿物的选矿方法：稀土矿在-1.0mm粒度下通过湿式强磁选，磁选精矿再磨后进行浮选，获得高品位和回收率的稀土精矿。CN102500465A中公开了一种氟碳铈矿的选矿方法：稀土矿经磨矿至-1.0mm粒度后进行湿式强磁选，磁选精矿进行摇床获得摇床稀土精矿，摇床中矿进行浮选获得浮选稀土精矿。最终获得了稀土REO品位大于65%，总回收率达到75~86%的精矿产品。上述两种方法，有效解决了规模化工业化生产中存在的占地面积大、生产不连续、成本高、粉尘作业的缺点。但因受到强磁选机设备的限制，入选粒度最粗为1.0mm。然而，在处理稀土矿物嵌布粒度较粗的低品位矿石时，不仅磨矿成本高，致使整个生产工艺经济性较差，而且不可避免地造成稀土矿物的过粉碎，分选效果变差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稀土矿的选矿方法，采用一种低成本、设备占地面积小、生产连续、全湿作业、常温浮选、操作方便的方法，实现低品位稀土矿的选矿回收。

本发明的选矿方法由以下步骤组成：

①磨矿分级：原矿石磨矿至细度-2.00mm占100%，分级为-2.00+0.65mm、-0.65+0.074mm和-0.074mm三个粒级；

②重选和磁选：-2.00+0.65mm粒级产品经螺旋选矿机重选，获得螺旋选矿机重选精矿和螺旋选矿机重选尾矿；-0.65+0.074mm粒级产品经螺旋溜槽重选，获得螺旋溜槽重选精矿和螺旋溜槽重选尾矿；-0.074mm粒级产品在磁场场强为1.0~1.5T的条件下磁选，得到强磁选精矿和强磁选尾矿；丢弃螺旋选矿机重选尾矿、螺旋溜槽重选尾矿和强磁选尾矿；

③重选：螺旋选矿机重选精矿、螺旋溜槽重选精矿和强磁选精矿分别进行摇床重选，得到摇床精矿、摇床中矿和摇床尾矿；

④摇床精矿和摇床中矿磁选：合并各粒级摇床精矿和摇床中矿，在磁场强度为0.4~0.9T条件下湿式高梯度磁选，获得磁选稀土精矿和磁选中矿；

⑤磁选中矿和摇床尾矿浮选：合并磁选中矿和摇床尾矿，再磨矿至细度-0.043mm占50~85%，矿浆浓度为20~45%，按每吨原矿计，依次加入1000~3000克调整剂调浆，1000~2500克捕收剂和30~80克起泡剂煤油，进行浮选粗选，获得粗选精矿和粗选尾矿；

粗选尾矿矿浆浓度为20~35%，加入1000~1500克捕收剂、5~40克起泡剂煤油进行一次扫选，获得一次扫选精矿和一次扫选尾矿，一次扫选精矿返回至浮选粗选作业形成闭路循环；

一次扫选尾矿矿浆浓度为20~35%，加入400~800克捕收剂进行二次扫选；获得二次扫选精矿和二次扫选尾矿，二次扫选精矿返回至一次扫选作业形成闭路循环；

粗选精矿矿浆浓度为10~20%，加入400~800克调整剂进行一次精选；获得一次精选精矿和一次精选尾矿，一次精选尾矿返回至浮选粗选作业形

成闭路循环；

一次精选精矿矿浆浓度为3~15%，加入200~600克调整剂进行二次精选；获得浮选稀土精矿和二次精选尾矿，二次精选尾矿返回至一次精选作业形成闭路循环；磁选稀土精矿和浮选稀土精矿为稀土总精矿，REO品位大于65%，总回收率达到80~87%。

所述调整剂为酸化水玻璃或木素磺酸盐。

所述捕收剂为水杨醛肟、1-苯基-2-巯基苯骈咪唑或2-乙基己基磷酸。

本发明的优点是：1.矿石磨矿粒度粗，生产成本低；2.粗选采用重选和强磁选结合的方式，实现了粗粒和细粒稀土矿的有效富集，抛除了大量的尾矿，减少了后续精选作业的给矿量，提高了效率；3.粗选具有脱泥的作用，为后续浮选作业创造了良好的分选环境；4.粗选作业占地面积小，节省空间；5.全湿分选作业根除了干式磁选带来的粉尘污染和生产不连续的问题； 6.稀土精矿REO品位高，回收率高；7.能够获得两种不同粒度的稀土精矿产品，可实现多产品方案。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于实施例。

实施例1

选用中国某地稀土原矿石，主要由氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、独居石、重晶石、萤石、方解石、正长石、石英、钠铁闪石、霓石、角闪石、铅硬锰矿、黑云母和高岭土等矿物组成，REO品位为2.79%。原矿石磨矿至细度-2.00mm占100%，分级为-2.00+0.65mm、-0.65+0.074mm和-0.074mm三个粒级；-2.00+0.65mm粒级产品经螺旋选矿机重选，获得螺旋选矿机重选精矿和螺旋选矿机重选尾矿；-0.65+0.074mm粒级产品经螺旋溜槽重选，获得螺旋溜槽重选精矿和螺旋溜槽重选尾矿；-0.074mm粒级产品在磁场场强为1.0~1.5T的条件下磁选，得到强磁选精矿和强磁选尾矿；螺旋选矿机重选精矿、螺旋溜槽重选精矿和强磁选精矿总产率为30.81%，稀土总回收率达到92.69%；丢弃的尾矿总产率为69.19%；各粒级精矿分别进行摇床重选，得到摇床精矿、摇床中矿和摇床尾矿；合并各粒级摇床精矿和摇床中矿，在磁场强度为0.6T条件下湿式高梯度磁选，获得磁选稀土精矿和磁选中矿；磁选稀土精矿REO品位66.11%，回收率68.44%；合并磁选中矿和摇床尾矿，再磨矿至细度-0.043mm占80%，矿浆浓度为30%，按每吨原矿计，依次加入3000克酸化水玻璃调浆，2500克1-苯基-2-巯基苯骈咪唑和80克起泡剂煤油，进行浮选粗选，获得粗选精矿和粗选尾矿；粗选尾矿矿浆浓度为35%，加入1500克1-苯基-2-巯基苯骈咪唑、40克起泡剂煤油进行一次扫选，获得一次扫选精矿和一次扫选尾矿，一次扫选精矿返回至浮选粗选作业形成闭路循环；一次扫选尾矿矿浆浓度为33%，加入800克1-苯基-2-巯基苯骈咪唑进行二次扫选；获得二次扫选精矿和二次扫选尾矿，二次扫选精矿返回至一次扫选作业形成闭路循环；粗选精矿矿浆浓度为20%，加入800克酸化水玻璃进行一次精选；获得一次精选精矿和一次精选尾矿，一次精选尾矿返回至浮选粗选作业形成闭路循环；一次精选精矿

矿浆浓度为15%，加入600克酸化水玻璃进行二次精选；获得浮选稀土精矿和二次精选尾矿，二次精选尾矿返回至一次精选作业形成闭路循环。浮选稀土精矿产率0.71%，REO品位65.28%，回收率为16.55%。磁选稀土精矿和浮选稀土精矿为稀土总精矿，REO品位为65.95%，总回收率达到84.99%。

实施例2

原矿与实施例1相同，REO品位为1.84%。磨矿、分级、重选和磁选同实施例1。螺旋选矿机重选精矿、螺旋溜槽重选精矿和强磁选精矿总产率为29.67%，稀土总回收率达到94.22%；丢弃的尾矿总产率为70.33%；各粒级精矿分别进行摇床重选，得到摇床精矿、摇床中矿和摇床尾矿；合并各粒级摇床精矿和摇床中矿，在磁场强度为0.5T条件下湿式高梯度磁选，获得磁选稀土精矿和磁选中矿；磁选稀土精矿REO品位65.88%，回收率70.20%；合并磁选中矿和摇床尾矿，再磨矿至细度-0.043mm占70%进行调浆浮选。浮选作业的粗选、扫选和精选使用的调整剂为重量比4:1的酸化水玻璃:木素磺酸盐。矿浆浓度为35%，按每吨原矿计，依次加入2500克调整剂调浆，2000克水杨醛肟和60克起泡剂煤油，进行浮选粗选，获得粗选精矿和粗选尾矿；粗选尾矿矿浆浓度为28%，加入1000克水杨醛肟、20克起泡剂煤油进行一次扫选，获得一次扫选精矿和一次扫选尾矿，一次扫选精矿返回至浮选粗选作业形成闭路循环；一次扫选尾矿矿浆浓度为25%，加入600克水杨醛肟进行二次扫选；获得二次扫选精矿和二次扫选尾矿，二次扫选精矿返回至一次扫选作业形成闭路循环；粗选精矿矿浆浓度为15%，加入400克调整剂进行一次精选；获得一次精选精矿和一次精选尾矿，一次精选尾矿返回至浮选粗选作业形成闭路循环；一次精选精矿矿浆浓度为10%，加入200克调整剂进行二次精选；获得浮选稀土精矿和二次精选尾矿，二次精选尾矿返回至一次精选作业形成闭路循环。浮选稀土精矿REO品位66.72%，回收率为15.47%。磁选稀土精矿和浮选稀土精矿为稀土总精矿，REO品位为66.05%，总回收率达到85.67%。

实施例3

原矿与实施例1相同，REO品位为1.95%。磨矿、分级、重选和磁选同实施例1。螺旋选矿机重选精矿、螺旋溜槽重选精矿和强磁选精矿总产率为28.88%，稀土总回收率达到92.42%；丢弃的尾矿总产率为71.12%；各粒级精矿分别进行摇床重选，得到摇床精矿、摇床中矿和摇床尾矿；合并各粒级摇床精矿和摇床中矿，在磁场强度为0.7T条件下湿式高梯度磁选，获得磁选稀土精矿和磁选中矿；磁选稀土精矿REO品位65.46%，回收率66.39%；合并磁选中矿和摇床尾矿，再磨矿至细度-0.043mm占75%进行调浆浮选。矿浆浓度为33%，按每吨原矿计，依次加入2000克酸化水玻璃调浆，2000克2-乙基己基磷酸和60克起泡剂煤油，进行浮选粗选，获得粗选精矿和粗选尾矿；粗选尾矿矿浆浓度为28%，加入1200克2-乙基己基磷酸、20克起泡剂煤油进行一次扫选，获得一次扫选精矿和一次扫选尾矿，一次扫选精矿返回至浮选粗选作业形成闭路循环；一次扫选尾矿矿浆浓度为25%，加入400克2-乙基己基磷酸进行二次扫选；获得二次扫选精矿和二次扫选尾矿，二次扫选精矿返回至一次扫选作业形成闭路循环；粗选精矿矿浆浓度为16%，加入600克酸化水玻璃进行一次精选；获得一次精选精矿和一次精选尾矿，一次精选尾矿返回至浮选粗选作业形成闭路循环；一次精选精矿矿浆浓度为6%，加入400克酸化水玻璃进行二次精选；获得浮选稀土精矿和二次精选尾矿，二次精选尾矿返回至一次精选作业形成闭路循环。浮选稀土精矿产率0.49%，REO品位67.96%，回收率为17.53%。磁选稀土精矿和浮选稀土精矿为稀土总精矿，REO品位为65.88%，总回收率达到83.92%。

Claims

1.一种稀土矿的选矿方法，其特征在于由以下步骤组成：

②重选和磁选：-2.00+0.65mm粒级产品经螺旋选矿机重选，获得螺旋选矿机重选精矿和螺旋选矿机重选尾矿；-0.65+0.074mm粒级产品经螺旋溜槽重选，获得螺旋溜槽重选精矿和螺旋溜槽重选尾矿；-0.074mm粒级产品在磁场场强为1.0~1.5T的条件下磁选，得到强磁选精矿和强磁选尾矿；螺旋选矿机重选尾矿、螺旋溜槽重选尾矿和强磁选尾矿直接丢弃；

粗选精矿矿浆浓度为10~20%，加入400~800克调整剂进行一次精选；获得一次精选精矿和一次精选尾矿，一次精选尾矿返回至浮选粗选作业形成闭路循环；

一次精选精矿矿浆浓度为3~15%，加入200~600克调整剂进行二次精选；获得浮选稀土精矿和二次精选尾矿，二次精选尾矿返回至一次精选作业形成闭路循环；磁选稀土精矿和浮选稀土精矿为稀土总精矿。

2.根据权利要求1所述的稀土矿的选矿方法，其特征在于所述调整剂为酸化水玻璃或木素磺酸盐。

3.根据权利要求1所述的稀土矿的选矿方法，其特征在于所述捕收剂为水杨醛肟、1-苯基-2-巯基苯骈咪唑或2-乙基己基磷酸。