稀土矿石的选矿工艺、物理技术性能

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-14 阅读:197
     稀土的回收技术主要有浮选法、重选法、磁选法和联合工艺法等。影响稀土回收的主要因素有稀土元素的赋存状态,稀土矿物的结构、构造、嵌布特征、脉石矿物的种类和特征等。依据获得稀土精矿产品的回收率高低,矿石可选性可分为易选、较易选、较难选和难选。

1、内生型稀土矿石和风化壳离子吸附型稀土矿石

(1) 内生型稀土矿石

① 单一稀土矿石的特征和选矿性能

A. 原生石英重晶石碳酸岩脉型稀土矿石

试样中含稀土氟碳酸盐矿物9.43%(氟碳矿为主,氟碳钙铈矿次之);菱钙铈钠矿、碳酸铈矿、铈灰石、独居石、褐帘石等占3.34 %;碳酸盐、重晶石石英等占78.37%;少量白云母萤石长石、霓辉石、钠闪石、黄铁矿、黄矿、方矿、闪矿、石、富钠烧绿石等。氟碳铈矿粒径0.02mm—5mm,其中0.04mm—0.5 mm的占93.9 %。矿石稀土品位[W (REO)]4.25 %,主要为稀土单矿物,呈分散状态的稀土极少。经矿石浮选稳定性试验,获稀土精矿,产率为7.22%,含REO41.59%,REO回收率为70.49%;尾砂含REO1.16%。矿石较易选。

B. 弱风化石英重晶石碳酸岩脉型稀土矿石

试样中稀土矿物含量为23.14%,主要为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿,次之为风化稀土;风化矿物含量为39.98%,有赤铁矿、褐铁矿、软矿、硬锰矿、水针铁矿、铅矾、铅铁矿等。含石英、蛋白石、玉髓16.08%,含重晶石24.44%,少量长石、云母、黄铁矿、方铅矿、红石、电气石等。矿石稀土品位[W(REO)]12.55%。采用浮选工艺对矿石进行可选性试验,磨矿细度-200目占65.38%,经一次粗选、两次扫选、一次精选,获稀土精矿,产率20.64%,含REO55.48%,REO回收率90.88%,重晶石精矿,含BaSO4 90%以上;尾矿含REO1.16%。矿石易选。

C.原生稀土矿石

取含矿片麻岩、含矿正长岩、石英重晶石碳酸岩稀土矿石按比例和质地均匀性组合成试样。矿石含稀土矿物1.27%(以氟碳酸盐稀土矿物为主,独居石次之),长石57.75%,石英12.61%,方解石10.57%,辉石与闪石5.91%,云母4.83%,重晶石2.54%,其他为萤石、赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿等。矿石稀土品位[W (REO)]O.89%,氟碳铈矿REO占91.75%,独居石REO占8.25 %,氟碳铈矿粒径大于0.04 mm的占72.54%。采用浮选工艺对矿石进行可选性试验,磨矿细度-200目占62.5%,经一次粗选、两次精选,获稀土精矿,产率1.53%,含REO33.82%,REO回收率62.29%。矿石较易选。

D.弱风化稀土矿石

试样取自地表,组合条件同(C.)。矿石中含稀土矿物1.96%(氟碳铈矿占95.04 %,独居石占4.96%),长石61.36%,石英11.38%,方解石与重晶石7.78%,云母6.2%,辉石与闪石4.1%,赤铁矿与褐铁矿4.58 %,其他为磁铁矿、黄铁矿、萤石等。矿石稀土品位[W (REO)]1.4%,氟碳铈矿粒径大于0.04 mm的占76.19%。采用浮选工艺对矿石进行可选性试验,磨矿细度-200目占67.45%,经一次粗选、一次精选,以石蜡皂加油作捕收剂,获稀土精矿,产率1.58%,含REO43.03%,REO回收率48.49%;采用重选一磁选工艺,获稀土精矿,产率1.29%,含REO 42.14%,REO回收率43.97%。矿石较难选。

A. 原生霓石碱长花岗岩型稀土矿石

试样中含稀土矿物1.74%,以氟碳铈矿为主,极少量独居石、硅铈矿、磷矿、褐帘石等,脉石矿物主要为长石、石英、霓辉石、重晶石,少量黑云母、磷灰石、钠铁闪石、萤石,金属矿物有少量褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿、锐钛矿等。氟碳铈矿粒径0.074mm—0.991mm的占81.47%,矿石含REO 1.18%。用重选一浮选工艺对矿石进行可选性试验,磨矿细度-200目占80%。获稀土精矿,产率1.22%,含REO 63.1l%,REO回收率65.25%;尾矿含REO0.42%。矿石较易选。

B. 原生稀土矿石

试样由半风化的伟晶状重晶霓辉石型、方解石碳酸岩型(含Mo、Pb、Bi)、霓石碱长花岗岩型三种稀土矿石组成。混合样比例分别为75%、10%、15%。矿石含稀土矿物4.57%(以氟碳铈矿为主),方铅矿0.81%,重晶石33.44 %,脉石矿物主要为长石、石英、方解石、钠铁闪石、霓辉石、黑云母等。矿石含稀土(REO)3.7%,以稀土单矿物为主,其稀土(REO)占96.6%,除氟碳铈矿外,尚含极少量氟碳钙铈矿、硅钛铈矿、磷钇矿。重晶石中的稀土(REO)占1.44%,其他脉石矿物中的稀土(REO)占1.96%。稀土矿物粒径大于0.074 mm的占93.59%。采用重选一浮选工艺对矿石进行小型选矿工艺试验,磨矿细度-200目占80%,重选粗选,中矿再选的合并稀土粗精矿用浮选,以一次粗、中矿返回粗选,一次精选,获稀土精矿,产率4.08%,含REO 66.69%,REO回收率71.42%;重晶石精矿产率为9.6%,含BaSO4 95.48%,BaSO4回收率为25.93%;尾矿含REO 1.14%。采用浮选工艺,用第二药制剂,获稀土精矿,产率4.04%,含REO 66.71%,REO回收率72.19%;重晶石精矿,产率10.43 %,含BaSO4 95.48%,BaSO4回收率为29.11 %;尾矿含REO1.08%。两种工艺表明,矿石较易选。

A.铁矿下盘原生白云岩型稀土矿石

试样中稀土矿物以独居石为主(含5.56%),次为氟碳铈矿(含1.4%),另含赤铁矿7.12%,磁铁矿1.8%,少量铁矿;脉石矿物主要为白云石和铁染白云石。稀土矿物粒径一般小于0.02mm。矿石含REO 4%,W (Nb2O5)为0.068%。采用重选一浮选工艺对矿石进行可选性试验,获稀土精矿,产率5.77%,含REO 35.6%,REO回收率52.49%;含铌铁精矿,产率4.88%,含Nb2O50.483%,含SFe 61.37%,含REO 1.4%,Nb2O5回收率34.2%,SFe回收率31.54%,REO回收率1.77%。矿石较易选。

B. 铁矿上盘原生白云岩型稀土矿石

矿石特征与下盘白云岩相似,REO含量为3.5%。稀土矿物以氟碳铈矿为主,稀土(REO)占67.1%,独居石稀土(REO)占32.9 %。矿物粒径小于0.075 mm的占86.46%。采用浮选工艺对矿石进行可选性试验,磨矿细度-200目占95%,获稀土精矿,产率6.72%,含REO 37.04%,REO回收率71.83%;含铌铁精矿,产率9.19 %,含SFe59%,SFe回收率58.04 %。矿石较易选。

②共生稀土矿石的特征和选矿性能

A.原生铁铌稀土矿石

由矿区各种类型矿石组成平均试样,稀土矿物主要为氟碳铈矿,次为独居石;铁矿物主要为赤铁矿,次为磁铁矿,少量针铁矿;含铌矿物有铌铁矿、烧绿石、易解石、钛铁金红石;脉石矿物有萤石、钠辉石、钠闪石、氟磷灰石、蒙脱石和少量石英、重晶石、方解石、金云母。氟碳铈矿与独居石的比为6:4;氟碳铈矿的粒径为0.001 mm—0.05 mm,独居石为0.001mm—0.06mm,多数小于0.04mm。矿石含REO 7%—7.65%,Nb2O50.125%—0.13%,TFe24.19%—29.27%。采用浮选一选择性团聚分选工艺对矿石进行最佳化选矿试验,获稀土精矿,产率2.52%,含REO 68.57%,REO回收率25.25%;铁精矿,产率34.69%,含TFe65.3%,TFe回收率81.09%;萤石精矿,产率7.41%,含CaF287.11%,CaF2回收率33.95%。采用手弱磁选一浮选一强磁选一浮选工艺,获稀土精矿产率8.5%,REO 68.18%,REO回收率19.65%;铁精矿,含TFe65.47%,TFe回收率73.55%;萤石精矿,含CaF285.99%,CaF2回收率16.61%。两种工艺表明,矿石稀土较难选至难选。

B.  氧化铁铌稀土矿石

试样由氧化萤石型、钠辉石型、钠闪石型、白云石型、云母型矿石按比例组成。矿石含氟碳铈矿5.1%—5.5%,独居石2.3%—2.4%,含磁铁矿、赤铁矿、假象一半假象赤铁矿、褐铁矿共计43.1%—46.8%,含萤石15.2%—18.6%和少量铌铁矿。脉石矿物有钠辉石、钠闪石、长石、石英、白云母、方解石、黑云母、金云母、重晶石等。矿石含REO 5.21%—5.49%,Nb2O50.086%—0.14%,TFe33.57%—35.19%。采用弱磁选、强磁选一浮选工艺对矿石进行选矿试验,磨矿细度-200目占89.52%—91.98%,获稀土精矿,产率1.69%,含REO 61.44%,REO回收率18.81%;稀土(次)精矿,产率2.31%,含REO 39.52%,REO回收率16.7%;铁精矿,产率43.9%—46.15%,含TFe60.54%,TFe回收率79.19%—80.31%。矿石稀土较难选。

A. 原生碳酸盐化正长斑岩型铌稀土矿石

试样中稀土矿物以独居石为主,含量2%,含氟碳铈矿0.2%;金属矿物有铌铁矿0.2%,铌金红石0.3%,磁黄铁矿、黄铁矿5%,褐铁矿3%,少量赤铁矿、闪锌矿、黄铜矿、铜蓝等;脉石矿物有钾长石32%—36%,方解石、白云石25%,钠长石10%,绢云母10%—15%,磷灰石3%,石英2%。主要有用组分粒径:氟碳铈矿0.01mm—0.05mm,铌铁矿0.01mm—0.03mm,铌金红石0.02mm—0.1mm。矿石含REO1.55%,Nb2O5 0.733%,S 1.81%,P2O5 2.5%,K2O 5.24%。采用浮选一重选一磁选工艺对矿石进行选矿试验,磨矿细度-200目占94.25%,获稀土精矿,产率2.75%,含REO38.29%,REO回收率67.96%;铌精矿,产率0.228%,含Nb2O518.04 %,Nb2O5回收率22.75%;硫精矿,产率2.96%,含S33.24%,S回收率56.78%;磷精矿产率2.86%,含P2O528.89%。P2O5回收率33.08%。矿石稀土较易选。

B. 原生含碳方解石碳酸岩型铌稀土矿石

试样中有一定数量的正长斑岩和白云岩碳酸盐岩等矿石。稀土矿物以氟碳铈矿为主,含量2%—3%,含氟碳钙铈矿少于0.1%,含独居石小于0.5%;金属矿物褐铁矿5%,黄铁矿、白铁矿1%,少量铌铁矿、铌金红石、β褐钇铌矿、方铅矿、闪锌矿、软锰矿;脉石矿物中方解石、铁白云石、白云石占71%,绢云母8%,钾长石5%,石英3%,钠长石、磷灰石、萤石、黑云母等23%。氟碳铈矿粒径0.005mm—0.02 mm,80 %以上呈集合体,粒径0.5mm—1mm。矿石含REO 1.34%,Nb2O50.105%,S0.54%。采用重选一浮选一重选一磁选工艺对矿石进行可选性试验,获稀土精矿,产率1.15%,含REO42.72%,REO回收率36.66%;铌精矿,产率0.058%,含Nb2O519.63%,Nb2O5回收率15.87%;硫精矿,产率0.314%,含S37.54%,硫回收率21.85%。矿石稀土较难选。

(2)风化壳离子吸附型稀土矿石

①矿石特点

该类矿石,主要为全风化型,其次为半风化型。矿石主要由高岭石、埃洛石等粘土矿物(20%—70%)和石英、钾长石、云母等残留岩矿物和少量难风化稀土矿物、副矿物组成;矿石结构松散,湿度较大,渗透性能一般较好。

②矿石的选矿性能

原地浸提稀土工艺:在详查、勘探阶段,在有条件进行“原地浸析法开采”时做扩大性试验规模,并研究其开采技术条件。由湿法原地提取离子型稀土不论选用哪种提取剂,不论规模大小、品位高低,其主要的提取工艺程序都是:提取过滤、澄清除去杂质、分离提纯稀土、产品和废液处理等,目前生产多采用×××提取工艺。离子型稀土矿床的“原地浸提稀土工艺”,是近年来我国稀土矿床地质勘查和选冶工艺的新技术、新工艺,它是一种成本低、产量大、经济效益好,而且它是社会效益和环境生态效益高的新的提取稀土新工艺,它克服了过去“他浸工艺”的“搬山运动”及环境生态效益差的缺点。新工艺要进一步研究和推广。一般混合稀土氧化物,其质量要求是:W (REO)>92%、W (A12O3)<0.3%、W (ThO2)<0.01%,供参考。该类矿石属易采选矿石。

对离子型稀土矿床的勘查必须对未来开采的水土保持、环境保护提出相应的评价意见和保护措施。

2、稀土精矿产品质量标准

(1)稀土精矿、稀土氧化物、稀土化合物质量标准

稀土精矿共五种,高稀土铁矿石一种,其产品品级、牌号、适应性和标准(参见表4—21和表4—22)如下:

①氟碳铈矿精矿REO63—REO30八个牌号中的F、CaO、TiO2、TFe含量由供方提供分析数据,但不做参考依据;

②氟碳铈矿一独居石混合精矿质量标准适用于经选矿所得的氟碳铈矿一独居石混合精矿,其中 一级品产品杂质P、CaO含量只提供数据,不做考核依据;

③独居石精矿质量标准适用于砂矿经选矿干燥后的独居石精矿;

④ 磷钇矿精矿质量标准适用于砂矿经选矿干燥后的磷钇矿精矿;

⑤ 氟碳铈矿精矿表4—21中,以G为牌号的是中国稀土公司高品位氟碳铈矿精矿标准,以品级划分产品标准的为包头钢铁稀土公司将含氟碳铈矿、氟碳钙铈矿等为主的原生稀土矿经选矿富集得到的稀土精矿标准,专供出口国际市场用。

3、高稀土铁矿石质量标准

表4—22适用于供冶炼稀土富渣的高稀土铁矿石;需方若对高稀土铁矿石中的Nb2O5、MnO、F等有特殊要求时,由双方商定;高稀土铁矿石的粒度为0mm—200mm,其中大于200mm的不超过10%。

表4—21                              

 

表4—22                             

       

4、高钇和富混合稀土氧化物质量标准

高钇和富铕混合稀土氧化物质量标准参见表4—23。

表4—23               高钇和富铕混合稀土氧化物质量标准

       

5、分组稀土氧化物富集物

共四种分组氧化物富集物,其产品牌号,标准适用性和标准参见表4—24、表E4—25、表4—26和表4—27。

(1)镧铈氧化物富集物

从离子吸附型稀土矿中提取制得的镧铈氧化物富集物、供深加工和冶金、农业微肥、石油催化剂等用。其产品化学成分应符合表4—24规定。

表4—24                              

       

 (2)氧化物富集物

    从离子吸附型稀土矿中提取制得的镨钕氧化物,供深加工和玻璃、陶瓷磁性材料等用。其产品化学成分应符合表4—25规定。

表4—25                  镨钕氧化物富集物质量标准

       

 (3)氧化物富集物

从离子吸附型稀土矿中提取制得的钐铕钆氧化物富集物,供深加工和磁性、荧光材料及电子工业等行业用。其产品化学成分应符合表4—26规定。

表4—26                  钐铕钆氧化物富集物质量标准

       

 (4)重稀土氧化物富集物

从离子吸附型稀土矿中提取制得的重稀土氧化物富集物,供深加工和冶金等用。其产品化学成分应符合表4—27规定。

表4—27                      重稀土氧化物富集物质量标准

       

 

标签: 选矿
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