CN110404666B - 一种从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法 - Google Patents

一种从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法。本发明研究对象为风化碳酸盐型铌多金属矿，首先采用螺旋抛尾获得粗精矿，针对粗精矿进行磨矿浮选获得磷精矿，浮磷尾矿采用弱磁选获得磁铁精矿，弱磁选尾矿进行强磁选获得强磁产品，强磁选尾矿采用摇床选别获得烧绿石精矿，实现从风化磷酸盐型铌多金属矿回收钡锶烧绿石，同时回收其中的磷和铁。本发明采用浮选、弱磁选、强磁选、重选相互结合的工艺流程，具有适应性强，获得的烧绿石精矿品位较高、回收率较高等优点，适合于从风化碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石，同时回收其中的磷灰石及铁矿物。

Description

一种从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的 方法
技术领域
本发明涉及矿物加工技术领域，更具体地，涉及一种从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法。
背景技术
铌是一种稀有难熔金属，广泛应用于钢铁、航空航天等领域。我国是典型的贫铌国，90％以上的铌资源通过进口。95％的全球铌供应产自烧绿石，然而，我国的铌资源是以铌铁矿、铌铁金红石为主，以烧绿石为主的矿石在我国尚未有发现，因此，国内针对烧绿石矿的研究极为罕见。碳酸盐型烧绿石矿资源储量十分巨大，广泛分布于非洲、南美洲等地区，这类矿石具有高铁高泥高磷难分选的特点，长期缺乏适宜的开发技术，处于呆滞状态。
对于铌的选矿，科技工作者也曾进行过一些研究。余永富等(白云鄂博铌选矿研究现状及展望[J]，《矿冶工程》1992,03:62-65)，介绍了白云鄂博铌选矿研究，白云鄂博矿中铌主要赋存在铌铁矿、钛铁金红石和易解石，烧绿石非常少见，赋存于烧绿石中铌仅占6％。各矿段铌的最大特点是铌矿物嵌布粒度细小，一般为70微米至1微米，部分小于3微米，平均为20微米，铌矿物与其它有用矿物、脉石矿物共生关系复杂，相互穿插包裹，难以解离，铌矿物与其它矿物的物理、化学性质虽有差异，但差异不大，铌矿物多达10种，但以低铌矿物为主，它们之间的选矿性质又不尽一致，铌广泛分散于铁矿物、萤石及含铁硅酸盐矿物中，铌选矿难度很大。陈泉源(铌矿选矿工艺现状及进展)[J]，《湖南冶金》1992,02:42-45)，本文介绍了国内外主要铌选厂的工艺流程，整体来说由于铌在工业矿床中分散度高、品位低、一般分粗选和精选两个阶段选别。前者多用重选或重一磁、重一浮选联合流程丢弃大量的脉石矿物，后者则视粗精矿的组成采用重、磁、电、浮、化学等多种选矿方法甚至选冶联合流程，概括性的介绍国外一些铌矿的选矿工艺，但是未就具体的风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿进行研究，更没有对钡锶烧绿石的回收工艺作介绍。叶志平等(强磁尾矿综合回收稀土、铌选矿工艺研究)[J]，《有色金属(选矿部分)》1996(06):1-4.研究了以浮选为主的选矿工艺，综合回收包钢强磁尾矿中的稀土和铌矿物，获得了含REO 36.70％、回收率57.34％的稀土精矿和含Nb2O51.66％的富铌铁精矿等多种产品。文中探讨了浮选捕收剂、调整剂的选择方式及工艺流程特征。采用以浮选为主的工艺回收强磁尾矿中的有用组分，获得了良好指标。本文研究对象为包钢强磁尾矿，主要有用矿物为氟碳铈矿、独居石、赤铁矿、褐铁矿和少量磁铁矿、半假象赤铁矿、铌铁矿、铌铁金红石和黄铁矿等。研究对象不是风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿，研究对象中未见有烧绿石。胡红喜等(某烧绿石矿的选矿试验研究)[J],《材料研究与应用》2015(04):275-278，本文针对某矿中的铌矿物主要为烧绿石，结合其矿石性质，在脱泥、除去铁磁性矿物和锆英石后，用硫酸调浆，改性水玻璃、硝酸铅、OA作调整剂，鳌合剂GYX为捕收剂浮选回收烧绿石.对Nb2O5品位0.26％的给矿，闭路试验获得Nb2O5品位27.93％、作业回收率86.97％的铌精矿，铌总回收率为79.43％，实现了烧绿石与脉石矿物的有效分选。本文研究的对象是原生铌锆矿石，矿石中的烧绿石具有较完整的晶形，呈八面体与菱形十二面体的聚形，多呈自形晶嵌布在钠长石、霞石等矿物中，烧绿石结晶完好，具有很好的可浮性，利于浮选回收。所针对的对象是选锆石的尾矿，而非烧绿石原矿进行研究。另外，文中采用的是浮选工艺回收烧绿石，而且所用药剂具体为何物并不公开。对于风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中烧绿石如何回收，文中未做任何介绍。R.BISS等(尼奥贝克(Niobec)选矿厂的烧绿石矿选矿)[J]，《矿产综合利用》[J].,1983(02):97-99.文中重点介绍了尼奥贝克选矿厂的工艺流程，主要包括：,把矿石碎磨到有用矿物的解离粒度、脱泥、碳酸盐浮选和再脱泥、磁选、烧绿石浮选以及两段黄铁矿浮选和在其间的最终精矿浸出等，工艺流程相当复杂。该矿处理的是新开采的原生碳酸盐矿石，其中存在大量的方解石、白云石等碳酸盐，矿石基本未受到风化作用影响，氧化程度极低，与风化蚀变型碳酸盐矿物相比，矿物组成和性质均存在显著的差异，因此，本文中介绍流程不适合风化蚀变碳酸盐型烧绿石矿，更不适合密度较大、可浮性差的钡锶烧绿石的回收。文中也根本没有对风化蚀变碳酸盐型烧绿石矿的回收作介绍。现有技术CN109482364A公开了一种烧绿石精矿获取方法，将含烧绿石的矿石磨矿后摇床分选得到重选精矿，加入捕收剂收集到的泡沫产品即为烧绿石精矿，处理的矿石并不是风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿，其次文中未能实现铌多金属矿中磷铁等有价矿物的综合回收。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中烧绿石精矿的回收研究空白，缺乏合理的选别工艺流程，钡锶烧绿石无法回收，或者回收率极低的缺陷和不足，提供一种从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法。本发明结合风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿的特殊性质，采用浮选、弱磁或中磁选、强磁选、重选相互结合的工艺流程，提供了一种切实可行的从风化碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法，包括如下步骤：
S1.将原矿进行磨矿处理；
S2.将磨矿产品的矿浆浓度调节至质量百分比为20％～35％，重选得到粗精矿和尾矿；
S3.将S2中粗精矿磨矿，调浆至质量百分比为25％～35％，按粗精矿重量计，加入调整剂500g/t～3000g/t，搅拌3min～5min，加入捕收剂200g/t～320g/t，搅拌2min～4min，做粗选；加入捕收剂60g/t～90g/t，做一次扫选；加入捕收剂40g/t～60g/t，做二次扫选；加入调整剂40g/t～800g/t，进行二至三次精选；获得磷精矿和浮磷尾矿；
S4.将S3中浮磷尾矿进行弱磁选或中磁选，调节磁场强度为0.10T～0.45T，获得铁精矿和弱磁或中磁尾矿；
S5.将S4中弱磁或中磁尾矿进行强磁粗选，调节磁场强度为0.4T～0.8T，得到强磁产品粗精矿和强磁尾矿；
S6.将S5中强磁产品粗精矿进行强磁精选，调节磁场强度为0.3T～0.7T，得到强磁产品和强磁中矿；
S7.将S5中强磁尾矿和S6中强磁中矿合并，作为最终的强磁尾矿；
S8.将S7的强磁尾矿进行摇床重选，获得烧绿石精矿和摇床尾矿。
其中调节矿浆浓度为加水调节；
S4在弱磁选机或中磁选机中进行弱磁或中磁选；
S5在强磁选机中进行强磁粗选；
S6中强磁产品粗精矿在强磁选机中进行强磁精选。
本发明研究对象为风化碳酸盐型铌多金属矿，采用重选抛尾，除去密度低的脉石矿物和微细泥，获得粗精矿；粗精矿再磨浮选磷灰石，除去密度较大的磷灰石，同时获得磷精矿产品，实现磷的综合回收；浮磷尾矿弱磁或中磁选铁，除去密度大的磁铁矿和磁赤铁矿，同时获得铁精矿，实现铁的综合回收；弱磁尾矿强磁选，除去密度较大的磁性脉石，降低磁性脉石对后续钡锶烧绿石选别影响，同时减少后续选别处理量；最后，利用钡锶烧绿石中钡锶类质同象取代了部分铌，相对密度达到6左右，而石英、长石等非磁性脉石的相对密度在2.5左右，钡锶烧绿石与非磁性脉石之间存在较大的密度差异，可以采用摇床重选实现钡锶烧绿石与非磁性脉石之间的分离，从而获得钡锶烧绿石精矿，实现从风化磷酸盐型铌多金属矿回收钡锶烧绿石，同时回收其中的磷和铁。本发明具有适应性强，获得的烧绿石精矿品位较高，烧绿石精矿中Nb2O5含量可达50.18％，回收率较高，烧绿石精矿中Nb2O5回收率可达82.07％，适合于从风化碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石，同时回收其中的磷灰石及铁矿物。
优选地，S1中所述磨矿处理为将原矿磨矿至-1mm85％～90％。
优选地，S2中所述重选为螺旋重选。螺旋重选在螺旋溜槽或螺旋选矿机中进行。螺旋重选实现铌矿物、铁矿物、磷矿物与低密度脉石的环保经济分离，获得较高品位的铌铁磷粗精矿，有效解决原矿难富集或者富集成本高的技术难题。
优选地，S3中所述粗精矿磨矿为将粗精矿磨矿至-0.074mm粒级占60％～80％。
优选地，S3中所述粗精矿磨矿为将粗精矿矿磨矿至-0.074mm颗粒占总颗粒数的60％～75％。
优选地，S3中所述粗精矿磨矿后调浆至质量百分比为25％～30％。
更优选地，S3中所述粗精矿磨矿后调浆至质量百分比为30％。
优选地，S3中所述粗精矿磨矿为将粗精矿矿磨矿至-0.074mm颗粒占总颗粒数的60％～70％，粗精矿磨矿后调浆至质量百分比为30％。
为了达到更好的磁选效果，S4中调节磁场强度可以为0.15T、0.25T、0.35T或0.45T；
S5中调节磁场强度可以为0.45T、0.50T、0.65T或0.8T；
S6.中调节磁场强度为0.40T、0.45T、0.55T或0.7T。
优选地，S4中调节磁场强度为0.45T；S5中调节磁场强度为0.8T；S6.中调节磁场强度为0.7T。
优选地，S3中所述调整剂为碳酸钠、水玻璃、氢氧化钠、糊精、淀粉、羧甲基纤维素、或六偏磷酸钠中的一种或多种。
优选地，S3中所述捕收剂为油酸、油酸钠、氧化石腊皂、塔尔皂、混基黄药中的一种或多种的混合物。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明针对风化磷酸盐型铌多金属矿回收钡锶烧绿石研发了特定的回收工艺，适应性强，获得的烧绿石精矿品位较高、回收率较高。
(2)本发明的回收方法采用螺旋重选实现铌矿物、铁矿物、磷矿物与低密度脉石的环保经济分离，获得较高品位的铌铁磷粗精矿，有效解决原矿难富集或者富集成本高的技术难题。
(3)本发明的回收方法采用弱磁+强磁联合工艺流程彻底脱除磁铁矿、磁赤铁矿、磁性脉石，显著减少后续烧绿石选别作业处理量，有效解决含铁矿物和磁性脉石对烧绿石重选干扰的技术难题。
(4)本发明有效实现了烧绿石的回收，获得高品位的铌精矿，同时综合回收了磷灰石和铁矿物，获得高品位的磷精矿和铁精矿，实现了矿产资源的综合回收利用。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
本发明的实施例给矿为非洲某地风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿。
实施例1
一种从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法，包括如下步骤：
S1.原矿磨矿至-1mm占90％；
S2.将磨矿后产品加水调浆至矿浆浓度25％，在螺旋溜槽中进行螺旋重选，得到粗精矿和螺旋尾矿；
S3.将粗精矿再磨至-0.074mm占70％，加水调浆至矿浆浓度30％，加入浮磷药剂，进行磷灰石浮选，获得磷精矿和浮磷尾矿；
S4.将浮磷尾矿给入弱磁或中磁选机中进行弱磁或中磁选，调节磁场强度为0.15T，获得铁精矿和弱磁或中磁尾矿；
S5.将弱磁/中磁尾矿给入强磁选机中进行强磁粗选，调节磁场强度为0.45T，得到强磁粗精矿和强磁粗选尾矿；
S6.将强磁粗精矿给入强磁选机中进行强磁精选，调节磁场强度为0.40T，得到强磁产品和磁中矿；
S7.将S5中强磁尾矿和S6中强磁中矿合并，作为最终的强磁尾矿；
S8.将磁选尾矿给入摇床进行选别，得到烧绿石精矿和摇床尾矿。
磷灰石浮选作业药剂制度见表1，获得的指标见表2。
实施例2
一种从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法，包括如下步骤：
S1.原矿磨矿至-1mm占85％；
S2.将磨矿后产品加水调浆至矿浆浓度20％，在螺旋溜槽中进行螺旋重选，得到粗精矿和螺旋尾矿；
S3.将粗精矿再磨至-0.074mm占76％，加水调浆至矿浆浓度25％，加入浮磷药剂，进行磷灰石浮选，获得磷精矿和浮磷尾矿；
S4.将浮磷尾矿给入弱磁选机中进行弱磁选，调节磁场强度为0.25T，获得铁精矿和弱磁尾矿；
S5.将弱磁尾矿给入强磁选机中进行强磁粗选，调节磁场强度为0.50T，得到强磁粗精矿和强磁粗选尾矿；
S6.将强磁粗精矿给入强磁选机中进行强磁精选，调节磁场强度为0.45T，得到强磁产品和磁中矿；
S7.将S5中强磁尾矿和S6中强磁中矿合并，作为最终的强磁尾矿；
S8.将磁选尾矿给入摇床进行选别，得到烧绿石精矿和摇床尾矿。
磷灰石浮选作业药剂制度见表1，获得的指标见表2。
实施例3
一种从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法，包括如下步骤：
S1.原矿磨矿至-1mm占88％；
S2.将磨矿后产品加水调浆至矿浆浓度30％，在螺旋溜槽中进行螺旋重选，得到粗精矿和螺旋尾矿；
S3.将粗精矿再磨至-0.074mm占80％，加水调浆至矿浆浓度35％，加入浮磷药剂，进行磷灰石浮选，获得磷精矿和浮磷尾矿；
S4.将浮磷尾矿给入中磁选机中进行弱磁选，调节磁场强度为0.35T，获得铁精矿和中磁尾矿；
S5.将中磁尾矿给入强磁选机中进行强磁粗选，调节磁场强度为0.65T，得到强磁粗精矿和强磁粗选尾矿；
S6.将强磁粗精矿给入强磁选机中进行强磁精选，调节磁场强度为0.55T，得到强磁产品和磁中矿；
S7.将S5中强磁尾矿和S6中强磁中矿合并，作为最终的强磁尾矿；
S8.将磁选尾矿给入摇床进行选别，得到烧绿石精矿和摇床尾矿。
磷灰石浮选作业药剂制度见表1，获得的指标见表2。
实施例4
一种从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法，包括如下步骤：
S1.原矿磨矿至-1mm占85％；
S2.将磨矿后产品加水调浆至矿浆浓度35％，在螺旋溜槽中进行螺旋重选，得到粗精矿和螺旋尾矿；
S3.将粗精矿再磨至-0.074mm占60％，加水调浆至矿浆浓度30％，加入浮磷药剂，进行磷灰石浮选，获得磷精矿和浮磷尾矿；
S4.将浮磷尾矿给入弱磁选机中进行中磁选，调节磁场强度为0.45T，获得铁精矿和中磁尾矿；
S5.将中磁尾矿给入强磁选机中进行强磁粗选，调节磁场强度为0.80T，得到强磁粗精矿和强磁粗选尾矿；
S6.将强磁粗精矿给入强磁选机中进行强磁精选，调节磁场强度为0.70T，得到强磁产品和强磁中矿；
S7.将S5中强磁尾矿和S6中强磁中矿合并，作为最终的强磁尾矿；
S8.将磁选尾矿给入摇床进行选别，得到烧绿石精矿和摇床尾矿。磷灰石浮选作业药剂制度见表1，获得的指标见表2。
表1实施例1～4药剂用量(克/吨·给矿)
Figure BDA0002157514670000081
表2实施例试验结果
Figure BDA0002157514670000082
Figure BDA0002157514670000091
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将原矿进行磨矿处理；
S2.将磨矿产品的矿浆浓度调节至质量百分比为20％～35％，螺旋重选得到粗精矿和尾矿；
S3.将S2中粗精矿磨矿，调浆至质量百分比为25％～35％，按粗精矿重量计，加入调整剂500g/t～3000g/t，搅拌3min～5min，加入捕收剂200g/t～320g/t，搅拌2min～4min，做粗选；加入捕收剂60g/t～90g/t，做一次扫选；加入捕收剂40g/t～60g/t，做二次扫选；加入调整剂40g/t～800g/t，进行二至三次精选；获得磷精矿和浮磷尾矿；
S4.将S3中浮磷尾矿进行弱磁选或中磁选，调节磁场强度为0.10T～0.45T，获得铁精矿和弱磁或中磁尾矿；
S5.将S4中弱磁或中磁尾矿进行强磁粗选，调节磁场强度为0.4T～0.8T，得到强磁产品粗精矿和强磁尾矿；
S6.将S5中强磁产品粗精矿进行强磁精选，调节磁场强度为0.3T～0.7T，得到强磁产品和强磁中矿；
S7.将S5中强磁尾矿和S6中强磁中矿合并，作为最终的强磁尾矿；
S8.将S7的强磁尾矿进行摇床重选，获得烧绿石精矿和摇床尾矿，
S3中所述调整剂为碳酸钠、水玻璃、氢氧化钠、糊精、淀粉、羧甲基纤维素、或六偏磷酸钠中的一种或多种，
S3中所述捕收剂为油酸、油酸钠、氧化石蜡 皂、塔尔皂、混基黄药中的一种或多种的混合物。
2.如权利要求1所述从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法，其特征在于，S1中所述磨矿处理为将原矿磨矿至-1mm占85％～90％。
3.如权利要求1所述从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法，其特征在于，S3中所述粗精矿磨矿为将粗精矿磨矿至-0.074mm颗粒占总颗粒数的60％～80％。
4.如权利要求3所述从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法，其特征在于，S3中所述粗精矿磨矿为将粗精矿磨矿至-0.074mm颗粒占总颗粒数的60％～75％。
5.如权利要求4所述从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法，其特征在于，S3中所述粗精矿磨矿后调浆至质量百分比为25％～30％。
6.如权利要求5所述从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法，其特征在于，S3中所述粗精矿磨矿为将粗精矿磨矿至-0.074mm颗粒占总颗粒数的60％～70％，粗精矿磨矿后调浆至质量百分比为30％。
7.如权利要求6所述从风化蚀变碳酸盐型铌多金属矿中回收钡锶烧绿石的方法，其特征在于，S4中调节磁场强度为0.45T；S5中调节磁场强度为0.8T；S6.中调节磁场强度为0.7T。
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