CN110639693A - 氟碳铈矿纯矿物提取的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氟碳铈矿纯矿物提取的系统和方法，其中，所述系统包括：混合装置、球磨装置、筛分装置、重选装置和磁选装置，所述混合装置具有氟碳铈矿入口、水入口和混合矿浆出口；所述球磨装置具有混合矿浆入口和细粒氟碳铈矿矿浆出口，所述混合矿浆入口与所述混合矿浆出口相连；所述筛分装置具有细粒氟碳铈矿矿浆入口、筛上矿浆出口和筛下矿浆出口，所述细粒氟碳铈矿矿浆出口与所述细粒氟碳铈矿矿浆入口连接；所述重选装置具有筛下矿浆入口、粗精矿矿浆出口和尾矿出口，所述筛下矿浆出口与所述筛下矿浆入口连接；所述磁选装置具有粗精矿矿浆入口、氟碳铈矿精矿出口和非磁性矿物出口，所述粗精矿矿浆出口与所述粗精矿矿浆入口连接。

Description

氟碳铈矿纯矿物提取的系统和方法

技术领域

本发明属于选矿领域，具体涉及一种氟碳铈矿纯矿物提取的系统和方法。

背景技术

在选矿科学研究领域中，为了研究某一矿物在浮选过程中的物理、化学性质，通常需要制备其纯矿物。选矿试验能否顺利进行的关键是能否获得合格的纯矿物，它属于选矿试验研究的试样准备阶段。

氟碳铈矿稀土资源中常含有萤石、重晶石及石英等矿物，如白云鄂博稀土矿、牦牛坪稀土矿等。氟碳铈矿与萤石及重晶石等同属于盐类矿物，常常互相紧密伴生，物理化学性质相近。为了保证矿物提纯过程中矿物表面不受污染且不改变矿物的表面性质，目前纯矿物的获取主要采用显微镜下人工逐粒挑选。人工逐粒挑选的方法存在速度慢、效率低及处理量小的缺点。当试验用量大时，这种方法不能满足需要。

因此，现有氟碳铈矿纯矿物的挑选工艺有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种氟碳铈矿纯矿物提取的系统和方法，采用该系统得到分离得到高纯度氟碳铈矿，并且该系统保证了氟碳铈矿纯矿物提取过程中，矿物表面不受污染且不改变纯矿物的表面性质，相比传统的显微镜下人工挑选，本申请的系统效率高、处理量大，整体工艺流程合理，流程结构简单，易于操作。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种氟碳铈矿纯矿物提取的系统。根据本发明的实施例，所述系统包括：

混合装置，所述混合装置具有氟碳铈矿入口、水入口和混合矿浆出口；

球磨装置，所述球磨装置具有混合矿浆入口和细粒氟碳铈矿矿浆出口，所述混合矿浆入口与所述混合矿浆出口相连；

筛分装置，所述筛分装置具有细粒氟碳铈矿矿浆入口、筛上矿浆出口和筛下矿浆出口，所述细粒氟碳铈矿矿浆出口与所述细粒氟碳铈矿矿浆入口连接；

重选装置，所述重选装置具有筛下矿浆入口、粗精矿矿浆出口和尾矿出口，所述筛下矿浆出口与所述筛下矿浆入口连接；

磁选装置，所述磁选装置具有粗精矿矿浆入口、氟碳铈矿精矿出口和非磁性矿物出口，所述粗精矿矿浆出口与所述粗精矿矿浆入口连接。

根据本发明实施例的氟碳铈矿纯矿物提取的系统通过将氟碳铈矿制浆后进行球磨处理，使得氟碳铈矿中的氟碳铈矿单体全部解离，然后通过筛分装置实现非解离氟碳铈矿颗粒与解离氟碳铈矿颗粒分离，并且得到的解离氟碳铈矿颗粒中氟碳铈矿纯矿物的比重较大，矿物中石英、重晶石和萤石等杂质的比重较小，将得到的解离氟碳铈矿颗粒供给至重选装置进行重选即可实现氟碳铈矿纯矿物与石英、重晶石、萤石和细泥等杂质的初步分离，然后将得到的含有氟碳铈矿纯矿物的氟碳铈矿粗精矿经过进一步磁选，可将其中非磁性矿物除去，得到高纯度氟碳铈矿。并且该系统保证了氟碳铈矿纯矿物提取过程中，矿物表面不受污染且不改变纯矿物的表面性质，相比传统的显微镜下人工挑选，本申请的系统效率高、处理量大，整体工艺流程合理，流程结构简单，易于操作。

另外，根据本发明上述实施例的氟碳铈矿纯矿物提取的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述球磨装置为球磨机。由此，使得氟碳铈矿中的氟碳铈矿单体全部解离。

在本发明的一些实施例中，所述球磨机的内衬板为陶瓷衬板，所用球为陶瓷球。由此，使得氟碳铈矿中的氟碳铈矿单体全部解离。

在本发明的一些实施例中，所述重选装置为摇床。由此，可以显著提高氟碳铈矿纯矿物的分离效率。

在本发明的一些实施例中，所述筛分装置为振动筛，筛孔尺寸为74μm。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种氟碳铈矿纯矿物提取的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：

(1)将氟碳铈矿与水供给至所述混合装置进行混合，以便得到混合矿浆；

(2)将所述混合矿浆供给至所述球磨装置进行球磨处理，以便得到细粒氟碳铈矿矿浆；

(3)将所述细粒氟碳铈矿矿浆供给至所述筛分装置进行筛分处理，以便得到筛上矿浆和筛下矿浆；

(4)将所述筛下矿浆供给至所述重选装置进行重选处理，以便得到粗精矿矿浆和尾矿；

(5)将所述粗精矿矿浆供给至所述磁选装置进行磁选处理，以便得到氟碳铈矿精矿和非磁性矿物。

根据本发明实施例的氟碳铈矿纯矿物提取的方法通过将氟碳铈矿制浆后进行球磨处理，使得氟碳铈矿中的氟碳铈矿单体全部解离，然后通过筛分装置实现非解离氟碳铈矿颗粒与解离氟碳铈矿颗粒分离，并且得到的解离氟碳铈矿颗粒中氟碳铈矿纯矿物的比重较大，矿物中石英、重晶石和萤石等杂质的比重较小，将得到的解离氟碳铈矿颗粒供给至重选装置进行重选即可实现氟碳铈矿纯矿物与石英、重晶石、萤石和细泥等杂质的初步分离，然后将得到的含有氟碳铈矿纯矿物的氟碳铈矿粗精矿经过进一步磁选，可将其中非磁性矿物除去，得到高纯度氟碳铈矿。并且该系统保证了氟碳铈矿纯矿物提取过程中，矿物表面不受污染且不改变纯矿物的表面性质，相比传统的显微镜下人工挑选，本申请的方法效率高、处理量大，整体工艺流程合理，流程结构简单，易于操作。

另外，根据本发明上述实施例的氟碳铈矿纯矿物提取的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述混合矿浆的质量浓度为30～55wt％。

在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述细粒氟碳铈矿矿浆中粒径不大于74微米的占比为60～80％。由此，使得氟碳铈矿中的氟碳铈矿单体全部解离。

在本发明的一些实施例中，在步骤(5)中，所述磁选处理的磁场强度为1.2～1.8T。由此，可以保证得到高纯度的氟碳铈矿纯矿物。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的氟碳铈矿纯矿物提取的系统结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的氟碳铈矿纯矿物提取的方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种氟碳铈矿纯矿物提取的系统。根据本发明的实施例，参考图1，该系统包括：混合装置100、球磨装置200、筛分装置300、重选装置400和磁选装置500。

根据本发明的实施例，混合装置100具有氟碳铈矿入口101、水入口102和混合矿浆出口103，且适于将氟碳铈矿和水进行混合制浆，以便得到混合矿浆。优选的，混合矿浆的质量浓度可以为30％～55wt％。发明人发现，如果混合矿浆的质量浓度过高，粗矿粒、细矿粒的流动性变差，磨矿介质(陶瓷球)无法发挥作用，并且容易造成后续球磨机“胀肚”，严重影响磨矿设备的正常运行；而如果混合矿浆的质量浓度过低，磨矿效果变差，球磨机处理能力下降。由此，本申请的混合矿浆的质量浓度为30％～55wt％时，可以保证后续球磨顺利进行的同时提高磨矿效果。

根据本发明的实施例，球磨装置200具有混合矿浆入口201和细粒氟碳铈矿矿浆出口202，混合矿浆入口201和混合矿浆出口103连接，且适于将上述得到的混合矿浆进行球磨处理，得到细粒氟碳铈矿矿浆。优选的，细粒氟碳铈矿矿浆中粒径不大于74μm的颗粒占比为60～80％。发明人发现，该粒径下的细粒氟碳铈矿矿浆可以保证氟碳铈矿单体全部解离，从而经后续筛分、重选和磁选，即可分离得到高纯度的氟碳铈矿纯矿物。进一步的，球磨装置为球磨机，并且该球磨机的衬板为陶瓷衬板，球为陶瓷球。由此，可以显著提高混合矿浆的磨矿效率。

根据本发明的实施例，筛分装置300具有细粒氟碳铈矿矿浆入口301、筛下矿浆出口302和筛上矿浆出口303，细粒氟碳铈矿矿浆入口301和细粒氟碳铈矿矿浆出口202连接，且适于将上述得到的细粒氟碳铈矿矿浆进行筛分处理，分离得到含有解离氟碳铈矿颗粒的筛下矿浆以及含有非解离氟碳铈矿颗粒的筛上矿浆。优选的，筛分装置为振筛机，筛孔尺寸为74um。由此，可以将上述球磨得到的细粒氟碳铈矿矿浆中不大于74μm的解离氟碳铈矿颗粒与非解离氟碳铈矿颗粒进行分离，在降低后续重选过程的工作量的同时提高分离效率。

根据本发明的实施例，重选装置400具有筛下矿浆入口401、粗精矿矿浆出口402和尾矿出口403，筛下矿浆入口401与筛下矿浆出口302连接，且适于将上述得到的含有解离氟碳铈矿颗粒的筛下矿浆进行重选处理，得到粗精矿矿浆和尾矿。发明人发现，氟碳铈矿纯矿物的比重较大，比重为4.4，而重晶石比重为4.0，萤石比重为3.18，石英比重为2.65。且在强化重力场内，比重大的氟碳铈矿纯矿物和比重小的尾矿的重力差别将被强化，由此，可通过重选实现氟碳铈矿纯矿物与石英、重晶石和萤石等尾矿的初步分离，得到含有氟碳铈矿纯矿物、重晶石、萤石及部分粗颗粒石英的氟碳铈矿粗精矿矿浆。优选的，重选装置可以为摇床。由此，可以显著提高分离效率。

根据本发明的实施例，磁选装置500具有氟碳铈粗精矿入口501、氟碳铈矿精矿出口502和非磁性矿物出口503，氟碳铈粗精矿入口501和氟碳铈粗精矿出口402连接，且适于将上述得到的含有氟碳铈矿纯矿物、重晶石、萤石及部分粗颗粒石英的氟碳铈矿粗精矿矿浆进行磁选处理，分离得到氟碳铈矿精矿和非磁性矿物。发明人发现，氟碳铈矿粗精矿中，主要包含磁性矿物氟碳铈矿和非磁性矿物(重晶石、萤石和石英等)，由此，可以通过磁选实现氟碳铈矿与非磁性矿物的分离，得到氟碳铈矿纯矿物。优选的，磁选的磁场强度可以为1.2～1.8T。发明人发现，若磁场强度过小，部分单体解离的氟碳铈矿不能很好地被磁选，即导致氟碳铈矿损失；如果磁场强度过大，部分非磁性矿物因夹杂进入氟碳铈矿精矿中。

根据本发明实施例的氟碳铈矿纯矿物提取的系统通过将氟碳铈矿制浆后进行球磨处理，使得氟碳铈矿中的氟碳铈矿单体全部解离，然后通过筛分装置实现非解离氟碳铈矿颗粒与解离氟碳铈矿颗粒分离，并且得到的解离氟碳铈矿颗粒中氟碳铈矿纯矿物的比重较大，矿物中石英、重晶石和萤石等杂质的比重较小，将得到的解离氟碳铈矿颗粒供给至重选装置进行重选即可实现氟碳铈矿纯矿物与石英、重晶石、萤石和细泥等杂质的初步分离，然后将得到的含有氟碳铈矿纯矿物的氟碳铈矿粗精矿经过进一步磁选，可将其中非磁性矿物除去，得到高纯度氟碳铈矿。并且该系统保证了氟碳铈矿纯矿物提取过程中，矿物表面不受污染且不改变纯矿物的表面性质，相比传统的显微镜下人工挑选，本申请的系统效率高、处理量大，整体工艺流程合理，流程结构简单，易于操作。

在本发明的再一个方面，本发明提出了采用上述氟碳铈矿纯矿物提取的系统实施氟碳铈矿纯矿物提取的方法。根据本发明的实施例，参考图2，该方法包括：

S100：将氟碳铈矿与水供给至混合装置进行混合

该步骤中，将氟碳铈矿和水进行混合制浆，以便得到混合矿浆。优选的，混合矿浆的质量浓度可以为30％～55wt％。发明人发现，如果混合矿浆的质量浓度过高，粗矿粒、细矿粒的流动性变差，磨矿介质(陶瓷球)无法发挥作用，并且容易造成后续球磨机“胀肚”，严重影响磨矿设备的正常运行；而如果混合矿浆的质量浓度过低，磨矿效果变差，球磨机处理能力下降。由此，本申请的混合矿浆的质量浓度为30％～55wt％时，可以保证后续球磨顺利进行的同时提高磨矿效果。

S200：将混合矿浆供给至球磨装置进行球磨处理

该步骤中，将上述得到的混合矿浆进行球磨处理，得到细粒氟碳铈矿矿浆。优选的，细粒氟碳铈矿矿浆中粒径不大于74μm的颗粒占比为60～80％。发明人发现，该粒径下的细粒氟碳铈矿矿浆可以保证氟碳铈矿单体全部解离，从而经后续筛分、重选和磁选，即可分离得到高纯度的氟碳铈矿纯矿物。

S300：将细粒氟碳铈矿矿浆供给至筛分装置进行筛分处理

该步骤中，将上述得到的细粒氟碳铈矿矿浆进行筛分处理，分离得到含有解离氟碳铈矿颗粒的筛下矿浆以及含有非解离氟碳铈矿颗粒的筛上矿浆。优选的，筛分装置为振筛机，筛孔尺寸为74um。由此，可以将上述球磨得到的细粒氟碳铈矿矿浆中不大于74μm的解离氟碳铈矿颗粒与非解离氟碳铈矿颗粒进行分离，在降低后续重选过程的工作量的同时提高分离效率。

S400：将筛下矿浆供给至重选装置进行重选处理

该步骤中，将上述得到的含有解离氟碳铈矿颗粒的筛下矿浆进行重选处理，得到粗精矿矿浆和尾矿。发明人发现，氟碳铈矿纯矿物的比重较大，比重为4.4，而重晶石比重为4.0，萤石比重为3.18，石英比重为2.65。且在强化重力场内，比重大的氟碳铈矿纯矿物和比重小的尾矿的重力差别将被强化，由此，可通过重选实现氟碳铈矿纯矿物与石英、重晶石和萤石等尾矿的初步分离，得到含有氟碳铈矿纯矿物、重晶石、萤石及部分粗颗粒石英的氟碳铈矿粗精矿矿浆。

S500：将粗精矿矿浆供给至磁选装置进行磁选处理

该步骤中，将上述得到的含有氟碳铈矿纯矿物、重晶石、萤石及部分粗颗粒石英的氟碳铈矿粗精矿矿浆进行磁选处理，分离得到氟碳铈矿精矿和非磁性矿物。发明人发现，氟碳铈矿粗精矿中，主要包含磁性矿物氟碳铈矿和非磁性矿物(重晶石、萤石和石英等)，由此，可以通过磁选实现氟碳铈矿与非磁性矿物的分离，得到氟碳铈矿纯矿物。优选的，磁选的磁场强度可以为1.2～1.8T。发明人发现，若磁场强度过小，部分单体解离的氟碳铈矿不能很好地被磁选，即导致氟碳铈矿损失；如果磁场强度过大，部分非磁性矿物因夹杂进入氟碳铈矿精矿中。

根据本发明实施例的氟碳铈矿纯矿物提取的方法通过将氟碳铈矿制浆后进行球磨处理，使得氟碳铈矿中的氟碳铈矿单体全部解离，然后通过筛分装置实现非解离氟碳铈矿颗粒与解离氟碳铈矿颗粒分离，并且得到的解离氟碳铈矿颗粒中氟碳铈矿纯矿物的比重较大，矿物中石英、重晶石和萤石等杂质的比重较小，将得到的解离氟碳铈矿颗粒供给至重选装置进行重选即可实现氟碳铈矿纯矿物与石英、重晶石、萤石和细泥等杂质的初步分离，然后将得到的含有氟碳铈矿纯矿物的氟碳铈矿粗精矿经过进一步磁选，可将其中非磁性矿物除去，得到高纯度氟碳铈矿。并且该系统保证了氟碳铈矿纯矿物提取过程中，矿物表面不受污染且不改变纯矿物的表面性质，相比传统的显微镜下人工挑选，本申请的方法效率高、处理量大，整体工艺流程合理，流程结构简单，易于操作。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例

含氟碳铈55wt％的氟碳铈矿，该氟碳铈矿物包括重晶石、萤石、石英等，将该氟碳铈矿与水混合，得到矿浆质量浓度为50％的混合矿浆，并将其送至球磨机进行磨矿，得到粒径不大于74um占比60～80％的细粒氟碳铈矿矿浆，然后采用振动筛对细粒氟碳铈矿进行筛分，得到筛上矿浆和筛下矿浆，将筛下矿浆进行摇床选矿，得到氟碳铈矿粗精矿和尾矿，最后将氟碳铈矿粗精矿在1.5T的磁场下进行磁选，去除非磁性矿物，得到的氟碳铈矿品位为71.22％。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种氟碳铈矿纯矿物提取的系统，其特征在于，包括：

混合装置，所述混合装置具有氟碳铈矿入口、水入口和混合矿浆出口；

球磨装置，所述球磨装置具有混合矿浆入口和细粒氟碳铈矿矿浆出口，所述混合矿浆入口与所述混合矿浆出口相连；

筛分装置，所述筛分装置具有细粒氟碳铈矿矿浆入口、筛上矿浆出口和筛下矿浆出口，所述细粒氟碳铈矿矿浆出口与所述细粒氟碳铈矿矿浆入口连接；

重选装置，所述重选装置具有筛下矿浆入口、粗精矿矿浆出口和尾矿出口，所述筛下矿浆出口与所述筛下矿浆入口连接；

磁选装置，所述磁选装置具有粗精矿矿浆入口、氟碳铈矿精矿出口和非磁性矿物出口，所述粗精矿矿浆出口与所述粗精矿矿浆入口连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述球磨装置为球磨机。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述球磨机的内衬板为陶瓷衬板，所用球为陶瓷球。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述重选装置为摇床。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述筛分装置为振动筛，筛孔尺寸为74μm。

6.一种利用权利要求1-5中任一项所述的系统实施氟碳铈矿纯矿物提取的方法，其特征在于，包括：

(1)将氟碳铈矿与水供给至所述混合装置进行混合，以便得到混合矿浆；

(2)将所述混合矿浆供给至所述球磨装置进行球磨处理，以便得到细粒氟碳铈矿矿浆；

(3)将所述细粒氟碳铈矿矿浆供给至所述筛分装置进行筛分处理，以便得到筛上矿浆和筛下矿浆；

(4)将所述筛下矿浆供给至所述重选装置进行重选处理，以便得到粗精矿矿浆和尾矿；

(5)将所述粗精矿矿浆供给至所述磁选装置进行磁选处理，以便得到氟碳铈矿精矿和非磁性矿物。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述混合矿浆的质量浓度为30～55wt％。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述细粒氟碳铈矿矿浆中粒径不大于74微米的占比为60～80％。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述磁选处理的磁场强度为1.2～1.8T。

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