CN109046740A - 一种重介质旋流器分选低品位铀矿的方法 - Google Patents

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冯安生
吴东印
吕子虎
赵登魁
程宏伟
何世平
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    • B03B5/32—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation using heavy liquids or suspensions using centrifugal force
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Abstract

本发明公开了一种重介质旋流器分选低品位铀矿的方法，包括如下步骤：原矿经过粗碎、细碎后进行一段筛分，得到粒度小于等于5mm的矿石，粒度大于5mm的矿石返回细碎；所得矿石进行二段筛分，得到粒度范围在0.3‑5mm内的矿石，粒度小于0.3mm的矿石作为尾矿处理；所得的粒度范围在0.3‑5mm内的矿石送入重介旋流器进行分选，重介旋流器中的重悬浮液使重矿物与轻矿物有效分离，并分别从各自的排矿口排出；排出的重矿物与轻矿物分别进入各自的脱介、脱水工序，所得重矿物即为铀精矿，所得轻矿物即为铀尾矿。本发明具有工艺简单、成本低、处理量大、分选精度高、富集比高等优点，重介旋流器运行成本低。

Description

一种重介质旋流器分选低品位铀矿的方法
技术领域
本发明属于铀矿分选技术领域，具体涉及一种重介质旋流器分选低品位铀矿的方法。
背景技术
铀资源是我国重要的战略资源和能源矿产，也是我国核工业发展的基础原料。我国是铀矿资源不甚丰富的一个国家，已查明资源主要分布于全国23个省、市、自治区，矿床类型主要有花岗岩型、火山岩型、砂岩型、碳硅泥岩型4种铀矿床，成矿地质条件复杂。我国的铀矿床中小型居多（占91.7%），且矿石品位以中低品位为主，矿床平均品位低于0.3%的占96.7%，矿化不均匀，品位变化系数大，品位之间呈跳跃式的分布，废石含量大，有相当部分铀矿床含多种伴生元素和组分，对水冶不利，很有必要进行选矿预富集，再进行浸出与萃取才能得到出铀最终产品。
目前，用于处理低品位铀矿的选矿方法主要有放射性分选、重选矿磁选和浮选。放射性分选处理的矿石粒度上限为250-300mm，下限为20-30mm，而针对的是共生关系比较简单的单一铀矿石。我国低品位含铀多金属矿石除含铀外，还常常与金、银、铋、镉、钡锶、稀土等共伴生，通过放射性分选难以对有用矿物进行综合回收，而采用常规的重选、磁选方法抛尾预富集，其分选精度不高，难以达到抛尾的目的。浮选方法主要用于处理细粒的分选。因此，工艺简单、分选精度高的低品位铀矿选矿技术是需要解决的问题。
重介质旋流器是将旋流器中加入重介质，利用其与待分选物料的密度差异，在高速旋转的介质中完成对物料的分选。具有分选精度高、工艺简单等优点。重介旋流器在煤的分选中游很好的应用。
发明内容
基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种重介质旋流器分选低品位铀矿的方法。
本发明的目的是以下述方式实现的：
一种重介质旋流器分选低品位铀矿的方法，包括如下步骤：
（1）原矿经过粗碎、细碎后进行一段筛分，得到粒度小于等于5mm的矿石，粒度大于5mm的矿石返回细碎；
（2）将步骤（1）所得矿石进行二段筛分，得到粒度范围在0.3-5mm内的矿石，粒度小于0.3mm的矿石作为尾矿处理；
（3）将步骤（2）所得的粒度范围在0.3-5mm内的矿石送入重介旋流器进行分选，重介旋流器中的重悬浮液使重矿物与轻矿物有效分离，并分别从各自的排矿口排出；排出的重矿物与轻矿物分别进入各自的脱介、脱水工序，并回收重悬浮液溶质，使之循环利用，所得重矿物即为铀精矿，所得轻矿物即为铀尾矿。
所述重介旋流器中的重悬浮液的溶质是硅铁粉，溶剂是水。
所述硅铁粉中铁的质量分数大于等于70%。
所述重悬浮液的密度为2g/cm3-3g/cm3。
所述硅铁粉中小于等于200目的硅铁粉的质量分数为90-100%，小于等于400目的硅铁粉的质量分数为80-95%。
步骤（3）中采用直线振动筛对重矿物与轻矿物进行脱介、脱水工序，经磁选机回收溶质。
相对于现有技术，本发明具有工艺简单、成本低、处理量大、分选精度高、富集比高等优点，重介旋流器运行成本低，每处理1吨矿石，硅铁损失为1kg左右，主要成本为水电费，可有效提高矿物的品位。利用本发明方法处理低品位铀矿，可达到40倍的富集比，得到高品位的铀精矿，使铀矿回收率最大化，可同时回收铌、铅等伴生金属。
附图说明
图1是重介旋流器分选试验流程图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
实施例1：
一种重介质旋流器分选低品位铀矿的方法，包括如下步骤：
（1）原矿经过粗碎、细碎后进行一段筛分，得到粒度小于等于5mm的矿石，粒度大于5mm的矿石返回细碎；
（2）将步骤（1）所得矿石进行二段筛分，得到粒度范围在0.3-5mm内的矿石，粒度小于0.3mm的矿石作为尾矿处理；
（3）将步骤（2）所得的粒度范围在0.3-5mm内的矿石送入重介旋流器进行分选，重介旋流器中的重悬浮液使重矿物与轻矿物有效分离，并分别从各自的排矿口排出；排出的重矿物与轻矿物分别进入各自的脱介、脱水工序，并回收重悬浮液溶质，使之循环利用，所得重矿物即为铀精矿，所得轻矿物即为铀尾矿。采用直线振动筛对重矿物与轻矿物进行脱介、脱水工序，经磁选机回收溶质。
重介旋流器中的重悬浮液的溶质是硅铁粉，溶剂是水。
硅铁粉中铁的质量分数大于等于70%。
重悬浮液的密度为2g/cm3-3g/cm3。
硅铁粉中小于等于200目的硅铁粉的质量分数为90-100%，小于等于400目的硅铁粉的质量分数为80-95%。
实施例2：
一种重介质旋流器分选低品位铀矿的方法，包括如下步骤：
（1）原矿经过粗碎、细碎后进行一段筛分，得到粒度小于等于5mm的矿石，粒度大于5mm的矿石返回细碎；
（2）将步骤（1）所得矿石进行二段筛分，得到粒度范围在0.3-5mm内的矿石，粒度小于0.3mm的矿石作为尾矿处理；
（3）将步骤（2）所得的粒度范围在0.3-5mm内的矿石送入重介旋流器进行分选，重介旋流器中的重悬浮液使重矿物与轻矿物有效分离，并分别从各自的排矿口排出；排出的重矿物与轻矿物分别进入各自的脱介、脱水工序，并回收重悬浮液溶质，使之循环利用，所得重矿物即为铀精矿，所得轻矿物即为铀尾矿。采用直线振动筛对重矿物与轻矿物进行脱介、脱水工序，经磁选机回收溶质。
重介旋流器中的重悬浮液的溶质是硅铁粉，溶剂是水。
硅铁粉中铁的质量分数等于70%。
重悬浮液的密度为2g/cm3。
硅铁粉中小于等于200目的硅铁粉的质量分数为90%，小于等于400目的硅铁粉的质量分数为80%。
实施例3：
一种重介质旋流器分选低品位铀矿的方法，包括如下步骤：
（1）原矿经过粗碎、细碎后进行一段筛分，得到粒度小于等于5mm的矿石，粒度大于5mm的矿石返回细碎；
（2）将步骤（1）所得矿石进行二段筛分，得到粒度范围在0.3-5mm内的矿石，粒度小于0.3mm的矿石作为尾矿处理；
（3）将步骤（2）所得的粒度范围在0.3-5mm内的矿石送入重介旋流器进行分选，重介旋流器中的重悬浮液使重矿物与轻矿物有效分离，并分别从各自的排矿口排出；排出的重矿物与轻矿物分别进入各自的脱介、脱水工序，并回收重悬浮液溶质，使之循环利用，所得重矿物即为铀精矿，所得轻矿物即为铀尾矿。采用直线振动筛对重矿物与轻矿物进行脱介、脱水工序，经磁选机回收溶质。
重介旋流器中的重悬浮液的溶质是硅铁粉，溶剂是水。
硅铁粉中铁的质量分数等于75%。
重悬浮液的密度为2.2g/cm3。
硅铁粉中小于等于200目的硅铁粉的质量分数为92%，小于等于400目的硅铁粉的质量分数为85%。
实施例4：
一种重介质旋流器分选低品位铀矿的方法，包括如下步骤：
（1）原矿经过粗碎、细碎后进行一段筛分，得到粒度小于等于5mm的矿石，粒度大于5mm的矿石返回细碎；
（2）将步骤（1）所得矿石进行二段筛分，得到粒度范围在0.3-5mm内的矿石，粒度小于0.3mm的矿石作为尾矿处理；
（3）将步骤（2）所得的粒度范围在0.3-5mm内的矿石送入重介旋流器进行分选，重介旋流器中的重悬浮液使重矿物与轻矿物有效分离，并分别从各自的排矿口排出；排出的重矿物与轻矿物分别进入各自的脱介、脱水工序，并回收重悬浮液溶质，使之循环利用，所得重矿物即为铀精矿，所得轻矿物即为铀尾矿。采用直线振动筛对重矿物与轻矿物进行脱介、脱水工序，经磁选机回收溶质。
重介旋流器中的重悬浮液的溶质是硅铁粉，溶剂是水。
硅铁粉中铁的质量分数等于80%。
重悬浮液的密度为2.5g/cm3。
硅铁粉中小于等于200目的硅铁粉的质量分数为95%，小于等于400目的硅铁粉的质量分数为90%。
实施例5：
一种重介质旋流器分选低品位铀矿的方法，包括如下步骤：
（1）原矿经过粗碎、细碎后进行一段筛分，得到粒度小于等于5mm的矿石，粒度大于5mm的矿石返回细碎；
（2）将步骤（1）所得矿石进行二段筛分，得到粒度范围在0.3-5mm内的矿石，粒度小于0.3mm的矿石作为尾矿处理；
（3）将步骤（2）所得的粒度范围在0.3-5mm内的矿石送入重介旋流器进行分选，重介旋流器中的重悬浮液使重矿物与轻矿物有效分离，并分别从各自的排矿口排出；排出的重矿物与轻矿物分别进入各自的脱介、脱水工序，并回收重悬浮液溶质，使之循环利用，所得重矿物即为铀精矿，所得轻矿物即为铀尾矿。采用直线振动筛对重矿物与轻矿物进行脱介、脱水工序，经磁选机回收溶质。
重介旋流器中的重悬浮液的溶质是硅铁粉，溶剂是水。
硅铁粉中铁的质量分数等于85%。
重悬浮液的密度为2.8g/cm3。
硅铁粉中小于等于200目的硅铁粉的质量分数为98%，小于等于400目的硅铁粉的质量分数为92%。
实施例6：
一种重介质旋流器分选低品位铀矿的方法，包括如下步骤：
（1）原矿经过粗碎、细碎后进行一段筛分，得到粒度小于等于5mm的矿石，粒度大于5mm的矿石返回细碎；
（2）将步骤（1）所得矿石进行二段筛分，得到粒度范围在0.3-5mm内的矿石，粒度小于0.3mm的矿石作为尾矿处理；
（3）将步骤（2）所得的粒度范围在0.3-5mm内的矿石送入重介旋流器进行分选，重介旋流器中的重悬浮液使重矿物与轻矿物有效分离，并分别从各自的排矿口排出；排出的重矿物与轻矿物分别进入各自的脱介、脱水工序，并回收重悬浮液溶质，使之循环利用，所得重矿物即为铀精矿，所得轻矿物即为铀尾矿。采用直线振动筛对重矿物与轻矿物进行脱介、脱水工序，经磁选机回收溶质。
重介旋流器中的重悬浮液的溶质是硅铁粉，溶剂是水。
硅铁粉中铁的质量分数等于90%。
重悬浮液的密度为3g/cm3。
硅铁粉中小于等于200目的硅铁粉的质量分数为100%，小于等于400目的硅铁粉的质量分数为95%。
实施例7：
本实施例提供一种低品位铀矿的重液分选方法，具体为：
某铀多金属矿，原矿U品位为208.5g/t，Pb品位为0.75%。采用颚式破碎机和对辊破碎机将样品破碎后一段筛分得到粒度小于等于5mm的矿石，再用筛子进行二段筛分，分离出0.3-5mm粒级的矿石，然后采用重介旋流器进行分选，重介旋流器中的重悬浮液溶质是硅铁粉，铁含量为84wt%，硅含量为16%，硅铁粉中小于等于400网目的硅铁粉质量为85%。重介悬浮液的密度为2.39g/cm3，试验流程图见图1，试验结果见表1。
试验结果表明，采用重介旋流器分选后，精矿中U品位达到8361g/t，富集比超过40倍，回收率为73%左右，同时伴生的Pb富集比也接近30倍，回收率为75.01%。而精矿产率仅为1.83，实现了低品位铀矿的富集、分选目的，该方法具有工艺简单、分选精度高、富集比高等特点。
实施例8：
本实施例提供一种低品位铀矿的重液分选方法，具体为：
某铀铌铅矿床是一个以铀、铌、铅矿为主的低品位、超大型铀多金属矿床，原矿U品位为539g/t，Nb2O5品位为610g/t，Pb品位为0.62%。采用颚式破碎机和对辊破碎机将样品破碎后一段筛分得到粒度小于等于5mm的矿石，再用筛子进行二段筛分，筛分出0.3-5mm粒级的矿石，然后采用重介旋流器进行分选，重介旋流器中的重悬浮液介质是硅铁粉，铁含量为90wt%，硅含量10%，小于400网目的硅铁粉质量为90%，重介悬浮液的密度为2.79 g/cm3，试验流程图见图1，试验结果见表2。
试验结果表明，采用重介旋流器分选后，几种有用矿物都得到了较好富集。从总体来看，富集在重矿物中的U品位为5432g/t，富集比为10.08，回收率为70%左右，同时伴生的Nb2O5和Pb富集比也达到了10以上，回收率均大于65%。实现了低品位铀矿的富集、分选目的，该方法具有工艺简单、分选精度高、富集比高等特点。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“ 包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种重介质旋流器分选低品位铀矿的方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）原矿经过粗碎、细碎后进行一段筛分，得到粒度小于等于5mm的矿石，粒度大于5mm的矿石返回细碎；
（2）将步骤（1）所得矿石进行二段筛分，得到粒度范围在0.3-5mm内的矿石，粒度小于0.3mm的矿石作为尾矿处理；
（3）将步骤（2）所得的粒度范围在0.3-5mm内的矿石送入重介旋流器进行分选，重介旋流器中的重悬浮液使重矿物与轻矿物有效分离，并分别从各自的排矿口排出；排出的重矿物与轻矿物分别进入各自的脱介、脱水工序，并回收重悬浮液溶质，使之循环利用，所得重矿物即为铀精矿，所得轻矿物即为铀尾矿。
2.根据权利要求1所述的重介质旋流器分选低品位铀矿的方法，其特征在于：所述重介旋流器中的重悬浮液的溶质是硅铁粉，溶剂是水。
3.根据权利要求2所述的重介质旋流器分选低品位铀矿的方法，其特征在于：所述硅铁粉中铁的质量分数大于等于70%。
4.根据权利要求2所述的重介质旋流器分选低品位铀矿的方法，其特征在于：所述重悬浮液的密度为2g/cm3-3g/cm3。
5.根据权利要求2所述的重介质旋流器分选低品位铀矿的方法，其特征在于：所述硅铁粉中小于等于200目的硅铁粉的质量分数为90-100%，小于等于400目的硅铁粉的质量分数为80-95%。
6.根据权利要求1所述的重介质旋流器分选低品位铀矿的方法，其特征在于：步骤（3）中采用直线振动筛对重矿物与轻矿物进行脱介、脱水工序，经磁选机回收溶质。
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