在白云鄂博矿石选矿工艺中,还原焙烧-磁选(回收铁)-浮选(回收稀土、萤石等矿物)流程占有重要地位,研究还原焙烧对矿物可浮性的影响具有现实意义。
1.还原焙烧对混合稀土矿物和萤石可浮性的影响
如图1所示,稀土矿物和萤石经600℃还原焙烧后,可浮性均显著提高。
图1 还原焙烧前后-0.043+0.01mm稀土和萤石的浮游性
Ⅰ、Ⅰ′-未经及经600℃还原焙烧稀土矿;Ⅱ、Ⅱ′-未经有经600℃还原焙烧萤石
2.还原焙烧对水玻璃和明矾浮选稀土矿物和萤石的影响
如图2和图3结果所示,水玻璃和明矾作抑制剂还原焙烧前后稀土矿物和萤石浮选规律基本本致,只是由于还原焙烧后矿物的可浮性提高,所需抑制剂的用量也相应增高。
图2 还原焙烧对水玻璃作抑制剂浮选稀土和萤石的影响
Ⅰ、Ⅰ′-未经及经600℃还原焙烧稀土矿;Ⅱ、Ⅱ′-未经有经600℃还原焙烧萤石[next]
图3 焙烧对明矾浮选-0.043+0.01mm稀土和萤石的影响
Ⅰ、Ⅰ′-同图1;Ⅱ、Ⅱ′-同图1
1.8.3稀土矿物还原焙烧前后可浮性变化原因初探
为了探讨稀土矿物经600℃还原焙烧后可浮性增大的原因,杨乃庚和许宜蔚曾采用放射性同位素(14C)吸附测量法进行了对比研究,证明焙烧后的混合稀土矿物吸附月桂酸(14C)的能力显著提高,推测是由于稀土矿物焙烧后表面棱角和孔隙度增大之故。
我们通过X射线分析、显微镜观察、差热分析以及测量分解速度的方法进行了研究。X射线分析和镜下观察证明,氟碳铈矿的结构和光学性质发生了变化,生成了晶质稀土氧化物,但独居石却未发生变化。差热分析表明,在600℃时,产生了强烈的分解吸热反应。分解速度实验(见图4,分解速度用每分钟分解出的氧体在氢化钙溶液中析出气泡数表示)指出,氟碳铈矿的分解过程分为两个阶段,在470℃分解大部分,再升温至530℃时,分解速度反而降低,可能此时残余的CO2与晶格紧密结合,难以分解,当温度再升高至600℃时,气泡又大量析出,之后,继续升温,则只有极少气泡析出了,表明氟碳铈矿在600℃已基本分解。
图4 还原焙烧温度与稀土矿物(-0.043+0.01mm)中CO2逸出速度的关系