CN106391293A - 一种通过选矿分离富集磷矿中稀土的方法 - Google Patents

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冯林永
蒋训雄
汪胜东
刘巍
范艳青
张登高
蒋伟
靳冉公
赵峰
李达
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    • B03B7/00—Combinations of wet processes or apparatus with other processes or apparatus, e.g. for dressing ores or garbage

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Abstract

本发明公开了一种通过选矿分离富集磷矿中稀土的方法，属于伴生稀土的富集与综合回收领域。将含稀土磷矿破碎、细磨至一定粒度，然后与硫酸、硫酸氢铵、硝酸、盐酸、磷酸中的一种或多种酸性溶液中进行矿相重构反应，控制一定的固液质量与体积比、反应温度、搅拌时间等参数，将以类质同象形式赋存于胶磷矿中的难选稀土，大部分解离并转变为可选的含单独稀土氟化物新矿物，新矿物经浮选方法生产高品位稀土精矿。本发明通过矿物重构与选矿方法获得了高品位稀土精矿，可有效提高后续稀土浸出工序中溶液的稀土含量同时减少杂质种类，具有稀土分离工艺简单、成本低的特点。

Description

一种通过选矿分离富集磷矿中稀土的方法
技术领域
本发明属于伴生稀土的富集与综合回收领域，涉及一种通过选矿分离富集磷矿中稀土的方法，尤其涉及通过矿物重构后再进行选矿获得高品位稀土精矿的方法。
背景技术
磷矿中稀土伴生普遍，稀土含量不等，最高可达5％以上，低的仅有0.1％左右。在我国的云南安宁、贵州织金、青海上庄、河北矾山等地磷矿中均伴生稀土，其中织金磷矿中的中重稀土约占总稀土储量的50％，接近价值最高的中钇富铕离子型矿，是一种继离子型矿后的中重稀土重要后备资源。
由于磷矿中的稀土大部分以类质同像形式存在于磷灰石的磷酸盐矿物中，利用物理选矿不能将其中稀土富集分离，稀土的提取分离以冶金方法为主。专利US4636369公布了一种提取磷矿中稀土的方法，在硫磷混酸浸出矿浆中引入铝离子、铁离子、硅离子或其混合离子，来增加稀土在溶液中的溶解度，稀土浸出率为56％。中国专利200710178377.6也公布了硫酸提取磷矿中的稀土，在硫酸浸出过程中添加有机或无机表面活性剂，稀土的浸出率可达80％。中国专利201010217142.5公布了一种磷酸浸出稀土的方法，在温度65℃以上的条件下用磷酸浸出含稀土磷矿，稀土浸出率可达90％左右。中国专利201110143415.0公布了一种从磷矿中分离稀土的方法，将磷矿与磷酸混合，过滤得到浸出液和含稀土的渣，然后将含稀土的渣再加酸浸出得到含稀土的溶液，再通过萃取法、离子交换吸附法、沉淀法、结晶法中的一种或多种方法回收稀土。
由于磷矿中伴生稀土品位较低且杂质种类繁多，虽然各冶炼方法均能够提取稀土，但后续浸出液中稀土浓度低，杂质元素钙、镁、铝、铁等含量高，稀土分离流程变得复杂、成本较高。
发明内容
本发明的目的是针对已有技术存在的不足，特别是因磷矿中伴生稀土含量低不利于后续冶炼分离，提供了一种通过矿相重构的方法将以类质同象形式赋存于胶磷矿中的稀土解离并转变为单独的稀土氟化物矿物，然后通过浮选得到高品位的稀土精矿。本发明的目的是通过如下技术方案实现的。
一种通过选矿分离富集磷矿中稀土的方法，将含稀土磷矿破碎、细磨至一定粒度后进行矿相重构，得到含单独稀土矿物相的新矿物，然后利用浮选方法从新矿物中分离稀土。
进一步地，所述的含稀土磷矿破碎、细磨的粒度为-200目占40％～100％，优选60％～80％。
进一步地，所述的矿相重构是将以类质同象形式赋存于胶磷矿中的稀土转变为单独的稀土矿物。
进一步地，所述的矿相重构可采用的化学试剂为硫酸、硫酸氢铵、硝酸、盐酸、磷酸中的一种或多种，优选磷酸。
进一步地，所述的矿相重构的条件为：含稀土磷矿与上述化学试剂的固液质量与体积比1:2～1:10kg/L，温度25℃～100℃，搅拌反应0.5～8小时后过滤，得到含单独稀土矿物相的新矿物。
进一步地，所述的浮选过程为：将上述矿相重构后的含单独稀土矿物相的新矿物，与适量水混合后加入适量调整剂、抑制剂调成矿浆，将调好的矿浆引入浮选机，同时加入捕收剂，经充气、刮泡，泡沫产品经固液分离即得高品位稀土精矿。
进一步地，所述的调整剂可为碳酸钠、氢氧化钠、硫酸、磷酸、淀粉中的一种或多种。
进一步地，所述的抑制剂为水玻璃、单宁、羧甲基纤维中的一种或多种，优选水玻璃。
进一步地，所述的捕收剂为脂肪酸、有机磷酸或磷酸酯、烷基磺酸类中的一种或多种，优选脂肪酸或磷酸酯。
进一步地，所述的调整剂加入量为0.1～2.0kg/t矿，抑制剂的加入量为0.1～1.0kg/t矿，所述捕收剂的加入量为0.1～2.0kg/t矿。
本发明的一种通过选矿分离富集磷矿中稀土的方法，利用矿相重构的方法将磷矿中以类质同象形式赋存于胶磷矿中的稀土，大部分解离并转变为单独的稀土氟化物矿物，然后通过浮选得到高品位稀土精矿，可有效提高后续稀土浸出工序中溶液的稀土含量同时减少杂质种类，具有稀土分离工艺简单、成本低的特点。
附图说明
附图是本发明方法的原则工艺流程图。
具体实施方式
一种通过选矿分离富集磷矿中稀土的方法，将含稀土磷矿破碎、细磨至-200目大于40％的粒度，然后与硫酸、硫酸氢铵、硝酸、盐酸、磷酸中的一种或多种酸性溶液中进行矿相重构反应，控制一定的固液质量与体积比1:2～1:10kg/L、反应温度25℃～100℃、搅拌时间0.5～8小时等条件后固液分离，得到含单独稀土氟化物的新矿物，将此新矿物与适量水混合后调成矿浆，加入抑制剂0.1～1.0kg/t矿、调整剂调矿浆pH值8.0～9.0后引入浮选机，同时加入捕收剂0.1～2.0kg/t矿，经充气、刮泡，泡沫产品经固液分离即得高品位稀土精矿。
用以下非限定性实施例对本发明的方法作进一步的说明，以有助于理解本发明的内容及其优点，而不作为对本发明保护范围的限定，本发明的保护范围由权利要求书决定。
实施例1
将含稀土0.14％的磷矿破碎、细磨至-200目占65％，在25％磷酸、固液质量与体积比1:4、温度35℃、混合4小时的条件下进行矿相重构，反应完后固液分离，得到含单独稀土氟化物的新矿物，将新矿物与水配成含固量35％的矿浆，用碳酸钠调节矿浆pH值8.0～9.0，再加入水玻璃0.3kg/t矿后引入浮选机，同时加入油酸钠1.5kg/t矿，经充气、刮泡，泡沫产品固液分离后可得稀土品位35％的精矿。
实施例2
将含稀土0.14％的磷矿破碎、细磨至-200目占65％，在45％硫酸氢铵溶液、固液质量与体积比1:6、温度85℃、混合4小时的条件下进行矿相重构，反应完后固液分离，得到含单独稀土氟化物的新矿物，将新矿物与水配成含固量35％的矿浆，用碳酸钠调节矿浆pH值8.0～9.0，再加入水玻璃0.3kg/t矿后引入浮选机，同时加入油酸钠1.5kg/t矿，经充气、刮泡，泡沫产品固液分离后可得稀土品位16％的精矿。
实施例3
将含稀土0.14％的磷矿破碎、细磨至-200目占65％，在5％盐酸溶液、固液质量与体积比1:10、温度35℃、混合4小时的条件下进行矿相重构，反应完后固液分离，得到含单独稀土氟化物的新矿物，将新矿物与水配成含固量35％的矿浆，用碳酸钠调节矿浆pH值8.0～9.0，再加入水玻璃0.3kg/t矿后引入浮选机，同时加入油酸钠1.5kg/t矿，经充气、刮泡，泡沫产品固液分离后可得稀土品位28％的精矿。
实施例4
将含稀土0.14％的磷矿破碎、细磨至-200目占65％，在25％磷酸、固液质量与体积比1:4、温度35℃、混合4小时的条件下进行矿相重构，反应完后固液分离，得到含单独稀土氟化物的新矿物，将新矿物与水配成含固量35％的矿浆，用碳酸钠调节矿浆pH值8.0～9.0，再加入水玻璃0.1kg/t矿后引入浮选机，同时加入油酸钠1.5kg/t矿，经充气、刮泡，泡沫产品固液分离后可得稀土品位26％的精矿。
实施例5
将含稀土0.14％的磷矿破碎、细磨至-200目占65％，在25％磷酸、固液质量与体积比1:4、温度35℃、混合4小时的条件下进行矿相重构，反应完后固液分离，得到含单独稀土氟化物的新矿物，将新矿物与水配成含固量35％的矿浆，用碳酸钠调节矿浆pH值8.0～9.0，再加入水玻璃0.3kg/t矿后引入浮选机，同时加入油酸钠1.0kg/t矿，经充气、刮泡，泡沫产品固液分离后可得稀土品位29％的精矿。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种通过选矿分离富集磷矿中稀土的方法，其特征在于：将含稀土磷矿破碎、细磨至一定粒度后进行矿相重构，得到含单独稀土矿物相的新矿物，然后利用浮选方法从新矿物中分离稀土。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的含稀土磷矿破碎、细磨后的粒度为200目以下占40％～100％，优选60％～80％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的矿相重构是将以类质同象形式赋存于胶磷矿中的稀土转变为单独的稀土矿物。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的矿相重构采用的化学试剂为硫酸、硫酸氢铵、硝酸、盐酸、磷酸中的一种或多种，优选磷酸。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的矿相重构的条件为：含稀土磷矿与化学试剂的固液质量与体积比1:2～1:10kg/L，温度25℃～100℃，搅拌反应0.5～8小时后过滤，得到含单独稀土矿物相的新矿物。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的浮选过程为：将含单独稀土矿物相的新矿物，与适量水混合后加入适量调整剂、抑制剂调成矿浆，将调好的矿浆引入浮选机，同时加入捕收剂，经充气、刮泡，泡沫产品经固液分离即得高品位稀土精矿。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的调整剂选自碳酸钠、氢氧化钠、硫酸、磷酸、淀粉中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的抑制剂选自水玻璃、单宁、羧甲基纤维中的一种或多种，优选水玻璃。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的捕收剂选自脂肪酸、有机磷酸或磷酸酯、烷基磺酸类中的一种或多种，优选脂肪酸或磷酸酯。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述调整剂加入量为0.1～2.0kg/t矿，所述抑制剂加入量为0.1～1.0kg/t矿，所述捕收剂加入量为0.1～2.0kg/t矿。
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