CN111346733A - 一种微细粒低品位钽铌矿的分选工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微细粒低品位钽铌矿的分选工艺，该分选工艺旨在解决现今微细粒、低品位钽铌矿的分选方式存在不仅工艺复杂、流程长，而且效率较低同时能耗高的技术问题；该分选工艺的大致步骤为：先将钽铌矿进行弱磁场强度条件下高梯度超导磁选机进行磁选，除去含铁脉石矿物，然后再将钽铌粗精矿进行浮选，浮选流程采用一粗二精二扫、中矿顺序返回的流程，浮选得到钽铌混合精矿，最后再将钽铌钨混合精矿进行强磁场强度条件下高梯度超导磁选机进行磁选，强磁选采用一粗一精一扫流程，强磁选得到钽精矿和铌精矿。该分选工艺通过磁‑浮联合分选的方式，从整体上简化缩短了工艺流程，且易于操作管理，从而降低了生产能耗和生产成本，提升了分选效率。

Description

一种微细粒低品位钽铌矿的分选工艺
技术领域
本发明属于矿物分选的技术领域，具体属于一种应用高梯度超导磁选机结合浮选工艺分选微细粒、低品位钽铌矿的短流程的分选工艺。
背景技术
钽铌矿是指含有钽和铌地矿物的总称，其共有百余种，其可作矿石开采的主要有钽铁矿、铌铁矿和烧绿石。钽铌主要用于制备氧化钽、氧化铌和提炼钽铌等，目前，针对钽铌矿的品位分析一般是通过专用的钽铌矿浪声矿石分析仪进行快速分析。
我国钽铌矿床类型多、成矿复杂且分布疏散，同时钽铌矿石一般原矿粒度细、品位低，并常与其他矿石密切共生，因此钽铌矿的选矿多以重选为主。但针对微细粒、低品位的钽铌矿，若采用重选的方式进行分选，则会因其粒度过小导致回收率非常低；因此，针对微细粒、低品位的钽铌矿就需要采用联合选矿的方式进行分选，才能得到合格品位的钽精矿和理想的回收率。但目前通过常用磁选设备进行联合选矿的分选方式不仅工艺复杂、流程长，而且效率较低同时能耗高，这样较大地提高了分选成本，并且钽精矿损失过多，降低了钽铌资源的利用率。
到目前为止，对较难分选的微细粒、低品位钽铌矿仍然缺乏较为实用能提高回收利用率，且降低能耗及成本的分选工艺，因此，亟需加以突破开发，以提升钽铌资源的有效利用。
发明内容
(1)要解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种微细粒低品位钽铌矿的分选工艺，该分选工艺旨在解决现今微细粒、低品位钽铌矿的分选方式存在不仅工艺复杂、流程长，而且效率较低同时能耗高，这样较大地提高了分选成本，并且钽精矿损失过多，降低了钽铌资源的利用率的技术问题；该分选工艺通过磁-浮联合分选的方式，从整体上简化缩短了工艺流程，且易于操作管理，从而降低了生产能耗和生产成本，提升了分选效率，同时分选指标良好稳定，并且工艺过程节能环保，而且资源回收利用率高，实现了对微细粒、低品位钽铌矿资源的高效分选和开发利用。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种微细粒低品位钽铌矿的分选工艺，具体步骤为：
步骤一、将钽铌矿在弱磁场强度条件下用高梯度超导磁选机进行磁选，除去其中的含铁矿物，得到钽铌粗精矿；
步骤二、将钽铌粗精矿进行浮选，所述浮选流程采用一粗二精二扫，并且中矿顺序返回，所述浮选得到钽铌混合精矿和尾矿；
步骤三、将钽铌混合精矿在强磁场强度条件下用高梯度超导磁选机进行磁选，所述磁选流程采用一粗一精一扫，并且中矿顺序返回，所述磁选得到钽精矿和铌精矿。
优选地，在步骤二中，所述浮选工艺使用苯甲羟肟酸和油酸钠作为组合捕收剂。
优选地，在步骤二中，所述浮选工艺使用硝酸铅作为活化剂。
优选地，在步骤二中，所述浮选工艺使用水玻璃作为抑制剂。
在上述工艺中，弱磁场强度和强磁场强度下用高梯度超导磁选机进行磁选，弱磁场强度与强磁场强度在本技术领域适于公知常用的磁场强度范围，弱磁场强度大约在800-2000奥斯特之间，主要用于分选强磁性矿物，强磁场强度为6000-26000奥斯特，主要用于选分弱磁性矿物，而中磁场强度即为介于两者之间。
浮选流程采用一粗二精二扫，浮选为常用分选工艺，而一粗二精二扫的流程针对本技术领域较为清楚，即为首道进行一次粗选，再对粗选所得的粗选精矿和粗选中矿，分别连续进行两道精选或扫选，从而最终得到钽铌混合精矿和不需要的尾矿。其中，中矿顺序返回的流程针对本技术领域也较为清楚，即为在该浮选工艺的某步骤末端中分选所得的中矿返回至前一步骤作为原料返回使用，精矿和最终不需要的尾矿则不返回；在该浮选流程中返回使用二精二扫各自步骤末端中分选所得的精选一中矿和精选二中矿，以及扫选一中矿和扫选二中矿。
磁选流程采用一粗一精一扫，一粗一精一扫针对本技术领域较为清楚，通过该磁选工艺实现将钽铌混合精矿分开，得到钽精矿和铌精矿，其步骤为首道进行一次粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿，该粗选尾矿即为所得的一部分铌精矿，再对粗选精矿进行一道精选，得到精选精矿和精选中矿，该精选精矿即为所得的钽精矿，并再对精选中矿进行一道扫选，从而得到扫选中矿和扫选尾矿，该扫选尾矿即为所得的另一部分铌精矿，而该扫选中矿则返回至本磁选流程中的精选步骤作为原料返回使用。其中，中矿顺序返回的流程针对本技术领域也较为清楚，即为将最后扫选所得的扫选中矿返回至本磁选流程中的精选步骤作为原料返回使用，其余不返回。
此外，针对本分选工艺分选出的含铁矿物还可以进一步利用，比如将其作为路基材料、水泥材料，对其实现综合化的资源回收利用。
(3)有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明突破性地开发出了磁-浮联合分选的工艺，这样从整体上简化缩短了工艺流程，且易于操作管理，从而降低了生产能耗和生产成本，提升了分选效率，解决了现今微细粒、低品位钽铌矿分选工艺复杂、流程长的技术问题；同时该磁-浮联合分选工艺分选指标良好稳定，并且工艺过程节能环保，而且资源回收利用率高，实现了对微细粒、低品位钽铌矿资源的高效分选和开发利用。
而且，本发明的磁-浮联合分选的工艺先在弱磁场强度条件下除去了含铁脉石矿物，之后再进行浮选，这样减少了浮选过程中含铁矿物对浮选过程的干扰，提高了精矿品位，同时节省了浮选药剂用量，降低了生产成本。
附图说明
为了更清楚的说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术中描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施方式，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式的工艺原则流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，以进一步阐述本发明，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的样式。
本具体实施例为采用磁-浮联合分选的方法，对微细粒、低品位的钽铌矿进行分选，本实施例为针对江西省内一大型钽铌-钨矿床的钽铌原矿，矿石Ta2O5含量为0.0108％、Nb2O5为0.0040％；主要有用矿物为钽铌铁矿、细晶石、钽易解石、主要脉石矿物为云母、长石。原矿约80％以上的钽铌矿物嵌布粒度50-0μm，其中-38um的Ta2O5和Nb2O5分布率均在80％以上。
本实施例的大致过程为：首先，将合适粒度的钽铌矿进行弱磁场强度条件下高梯度超导磁选机进行磁选，除去含铁脉石矿物，得到钽铌粗精矿；然后，再将钽铌粗精矿进行浮选，浮选流程采用一粗二精二扫、中矿顺序返回的流程，浮选工艺采用苯甲羟肟酸加油酸钠作为组合捕收剂，硝酸铅作为活化剂活化黑白钨矿，水玻璃作为抑制剂抑制石英、长石等脉石矿物，浮选得到钽铌混合精矿；最后，再将钽铌钨混合精矿进行强磁场强度条件下高梯度超导磁选机进行磁选，强磁选采用一粗一精一扫流程，强磁选得到钽精矿和铌精矿。
本实施例采用Cryofilter高梯度超导磁选机，其可以降低励磁和退磁时间，该机为采用两个活动的分选罐交替地从磁场移进和移出，当一个分选罐在分选时，另一个分选罐则在清洗。超导线圈被铠装以减少磁体外部漏磁，使吸附在介质堆上的磁性物料能在紧靠磁体的地方冲洗下来。另外，该Cryofilter高梯度超导磁选机还采用径向给矿代替轴向给矿，使给矿量增加80％，工作区中心场强可达5T，与相同规格的常导磁选机相比，电耗减少80％～90％，体积减小34％，质量减轻47％，并相应减少所需厂房面积和基础安装费用。该设备具有快速励磁和退磁能力，工作周期一般为20～30分钟，设备处理能力高，能耗低，稳定性高，可靠性好。
本实施例的具体步骤为：
1.对钽铌原矿进行高梯度超导磁选机弱磁选，分离含铁脉石矿物和钽铌粗精矿；分选条件为：磁感应强度0.75T，3mm磁介质，脉动冲程5mm，脉动冲次180r/min；得到钽铌粗精矿的钽品位0.1273％、回收率90.23％，铌品位0.0127％、回收率92.10％。
2.对钽铌粗精矿进行浮选粗选，粗选条件为捕收剂用苯甲羟肟酸钠和油酸钠作为组合捕收剂，质量配比为苯甲羟肟酸钠：油酸钠＝4:1，用量为300mg/L，搅拌、浮选时长3min；抑制剂为水玻璃，用量为2000mg/L，搅拌、浮选时长3min；活化剂为硝酸铅，用量为45mg/L，搅拌、浮选时长3min；浮选粗选得到粗选精矿和粗选中矿；其中：粗选精矿中的钽品位1.5420％、回收率88.70％，铌品位1.3014％、回收率92.10％；粗选中矿中的钽品位0.0870％、回收率21.67％，铌品位0.0094％、回收率22.09％。
3.对粗选精矿进行第一次精选，对上一步的粗选中矿进行第一次扫选；第一次精选再在浮选槽中增加抑制剂水玻璃200mg/L，搅拌、浮选时长3min，得到精选一精矿和精选一中矿；其中：精选一精矿中的钽品位2.107％、回收率88.70％，铌品位1.784％、回收率89.87％；第一次扫选再在扫选溶液中增加组合捕收剂，质量比为苯甲羟肟酸钠：油酸钠＝4:1，用量为300mg/L，搅拌、浮选时长3min，扫选得到扫选一精矿和扫选一中矿；其中：扫选一精矿中的钽品位0.0098％、回收率18.97％，铌品位0.0011％、回收率16.96％；精选一精矿进入下一级精选，扫选一中矿进入下一级扫选，精选一中矿和扫选一精矿合并返回上一级浮选粗选。
4.精选一精矿进行第二次精选，对扫选一中矿进行第二次扫选；第二次精选再在浮选槽中增加抑制剂水玻璃250mg/L，搅拌、浮选时长3min；第二次精选得到钽铌混合精矿和精选二中矿；其中：钽铌混合精矿中的钽品位2.829％、回收率85.21％，铌品位2.019％、回收率83.95％；第二次扫选再在溶液中增加组合捕收剂，质量比为苯甲羟肟酸钠：油酸钠＝4:1，用量为350mg/L，搅拌、浮选时长3min，扫选得到扫选二精矿和扫选尾矿；其中：扫选二精矿中钽品位0.0005％、回收率16.44％，铌品位0.0008％、回收率11.65％；第二次精选得到的钽铌钨混合精矿进入下一级磁选，精选二中矿则返回至第一次精选再选，第二次扫选得到的扫选二精矿返回扫选一再选，扫选尾矿排出(尾矿主要成分为二氧化硅)。
5.对钽铌混合精矿进行强磁场强度条件下高梯度超导磁选机磁选，磁选流程采用一粗一精一扫，强磁粗选条件为磁感应强度5T，4mm磁介质，脉动冲程6mm，脉动冲次180r/min；粗选得到强磁粗选精矿和强磁粗选尾矿；其中：强磁粗选精矿中的钽品位3.58％、回收率89.02％，铌品位0.03％、回收率17.93％；强磁粗选尾矿铌品位3.51％，回收率91.90％，强磁粗选尾矿即为回收得到的铌精矿。
6.对强磁粗选精矿进行强磁精选，强磁精选条件为磁感应强度5T，4.5mm磁介质，脉动冲程6mm，脉动冲次180r/min；强磁精选得到强磁精选精矿和强磁精选中矿；其中：强磁钽精矿中钽品位3.74％、回收率88.37％，强磁精选精矿即为回收得到的一部分钽精矿。
7.对强磁精选中矿进行强磁扫选，强磁扫选条件为磁感应强度5T，4.0mm磁介质，脉动冲程6.5mm，脉动冲次180r/min；强磁扫选得到强磁扫选中矿和强磁扫选尾矿；其中：强磁扫选中矿中钽品位1.47％，回收率39.24％，铌品位0.01％，回收率12.05％；强磁扫选尾矿铌品位3.48％，回收率89.60％。强磁扫选中矿返回上一级强磁精选再选，强磁扫选尾矿即为回收得到的另一部分钽精矿。
从而，最终得到的钽精矿品位3.74％，回收率58.66％；铌精矿品位3.50％，回收率56.27％，回收效果非常理想。其工艺过程中各矿料的品位等数据如下表格：
产品名称 钽品位(％) 钽回收率(％) 铌品位(％) 铌回收率(％)
钽铌粗精矿 0.1273 90.23 0.0127 92.10
粗选精矿 1.5420 88.70 1.3014 92.10
粗选中矿 0.0870 21.67 0.0094 22.09
精选一精矿 2.107 88.70 1.784 89.87
扫选一精矿 0.0098 18.97 0.0011 16.96
钽铌混合精矿 2.829 85.21 2.019 83.95
扫选二精矿 0.0005 16.44 0.0008 11.65
强磁粗选精矿 3.58 89.02 0.03 17.93
强磁粗选尾矿 —— —— 3.51 88.37
强磁精选精矿 3.74 88.37 —— ——
强磁扫选中矿 1.47 39.24 0.01 12.05
强磁扫选尾矿 —— —— 3.48 89.60
本实施例的工艺通过磁-浮联合分选的方式，从整体上简化缩短了工艺流程，且易于操作管理，从而降低了生产能耗和生产成本，提升了分选效率，同时分选指标良好稳定，并且工艺过程节能环保，而且资源回收利用率高，实现了对微细粒、低品位钽铌矿资源的高效分选和开发利用。
以上描述了本发明的主要技术特征和基本原理及相关优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性具体实施方式的细节，而且在不背离本发明的构思或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将上述具体实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照各实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种微细粒低品位钽铌矿的分选工艺，其特征在于，具体步骤为：
步骤一、将钽铌矿在弱磁场强度条件下用高梯度超导磁选机进行磁选，除去其中的含铁矿物，得到钽铌粗精矿；
步骤二、将钽铌粗精矿进行浮选，所述浮选流程采用一粗二精二扫，并且中矿顺序返回，所述浮选得到钽铌混合精矿和尾矿；
步骤三、将钽铌混合精矿在强磁场强度条件下用高梯度超导磁选机进行磁选，所述磁选流程采用一粗一精一扫，并且中矿顺序返回，所述磁选得到钽精矿和铌精矿。
2.根据权利要求1所述的一种微细粒低品位钽铌矿的分选工艺，其特征在于，在步骤二中，所述浮选工艺使用苯甲羟肟酸和油酸钠作为组合捕收剂。
3.根据权利要求1所述的一种微细粒低品位钽铌矿的分选工艺，其特征在于，在步骤二中，所述浮选工艺使用硝酸铅作为活化剂。
4.根据权利要求1所述的一种微细粒低品位钽铌矿的分选工艺，其特征在于，在步骤二中，所述浮选工艺使用水玻璃作为抑制剂。
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