稀土矿选矿（二）
来源：网络 作者：网络转载 2019-10-14 阅读：493
四、稀土矿的选矿方法 根据稀土矿物与伴生脉石及其他矿物物理、化学性质的不同，稀土矿的选矿通常采用以下方法： 1.辐射选矿法 主要利用矿石中稀土矿物与脉石矿物中钍含量的不同，采用γ- 射线辐射选矿机,使稀土矿物与脉石矿物分开。辐射选矿法多用于稀土矿石的预选。目前，这种方法在工业上未广泛采用。 2.重力选矿法 利用稀土矿物与脉石矿物密度的不同进行分选,常用的重选设备有圆锥选矿机、螺旋选矿机、摇床等。采用重选主要使稀土矿物与密度低的石英、方解石等脉石矿物分离,以达到预先富集或者获得稀土精矿的目的。重选广泛用于海滨砂矿的生产；在稀土脉矿的选矿中有时也用来作为预先富集的手段。 3.磁选分离法 有些稀土矿物具有弱磁性。可利用它们与伴生脉石及其他矿物比磁化系数的不同,采用不同磁场强度的磁选机使稀土矿物与其他矿物分离。在海滨砂矿的选矿中,常采用弱磁选使钛铁矿与独居石分离；也可以采用强磁选使独居石与锆英石、石英等矿物分离。在稀土脉矿的选矿中，为了简化浮选流程和节省浮选药剂,有时也采用强磁选使稀土矿物预先富集。随着强磁技术的不断发展,强磁选将越来越广泛地用于稀土矿的选矿流程之中。 4.浮选法 利用稀土矿物与伴生矿物表面物理化学性质的差别,采用浮选法使之与伴生脉石及其他矿物分离而获得精矿,是目前稀土脉矿生产中广泛采用的主要选矿方法。美国帕斯山（Mountain pass）稀土矿就是采用浮选法生产稀土精矿。在海滨砂矿的生产中，在用重选获得重砂之后，也常常采用浮选法从重砂中获得稀土精矿。 5.电选法 稀土矿物属于非良导体，可利用其导电性能与伴生矿物有所不同,采用电选法使之与导电性好的矿物进行分离。电选常用于海滨砂矿重砂的精选作业。 6.化学选矿法 对于以离子形态吸附在高岭土或粘土上的稀土矿床,可充分利用稀土离子易溶于氯化钠或硫酸铵溶液中的特点，采取先浸出而后沉淀的化学选矿方法予以回收。对于易溶于酸或在高温下发生相变的氟碳酸盐稀土矿物,可先采用浮选方法预先富集，随后采用化学选矿方法（酸浸或高温焙烧）捉纯。 五、稀土精矿质量标准 1.稀土矿中各种稀土元素的组成 “稀土”是各种稀土元素的总称。稀土矿随着产地的不同,其稀土元素的组成也有差异。国内外主要稀土矿的各种稀土元素组成百分比列于表6。表6 国内外主要稀土矿中的稀土组成百分数
| 项目 | 氟碳铈镧矿 | 独居石，% | 磷钇矿 | 离子型稀土矿，% |
| 美国 | 中国 | 西澳大利亚 | 美国 | 印度 | 中国 | 马来西亚 | 中国 | 中国(重稀土) | 中国(轻稀土) |
| La2O3 | 32.00 | ~27.00 | 23.90 | 17.47 | 23.00 | ~23.35 | 0.50 | ~1.20 | 2.18 | ~29.84 |
| CeO2 | 49.00 | ~50.00 | 46.03 | 43.73 | 46.00 | ~45.69 | 5.00 | ~3.0 | ﹤1.09 | ~7.18 |
| Pr6O11 | 4.40 | ~5.00 | 5.05 | 4.98 | 5.50 | ~4.16 | 0.70 | ~0.6 | 1.08 | ~7.41 |
| Nd2O3 | 13.50 | ~15.00 | 17.38 | 17.47 | 20.00 | ~15.74 | 2.20 | ~3.5 | 3.47 | ~30.18 |
| Sm2O3 | 0.50 | ~1.10 | 2.53 | 4.84 | 4.00 | ~3.05 | 1.90 | ~2.15 | 2.34 | ~6.32 |
| Eu2O3 | 0.10 | ~0.20 | 0.05 | 0.16 | | ~0.10 | 0.20 | ﹤0.2 | ﹤0.1 | ~0.51 |
| Gd2O3 | 0.30 | ~0.40 | 1.49 | 6.56 | | ~2.03 | 4.00 | ~5.0 | 5.69 | ~4.21 |
| Tb4O7 | 0.01 | | 0.04 | 0.26 | | ~0.10 | 1.00 | ~1.2 | 1.13 | ~0.46 |
| Dy2O3 | 0.03 | | 0.69 | 0.90 | | ~1.02 | 8.70 | `9.1 | 7.48 | ~1.77 |
| HO2O3 | 0.01 | | 0.05 | 0.11 | | ~0.10 | 2.10 | 2.6 | 1.60 | ~0.27 |
| Er2O3 | 0.01 | ~1.00 | 0.21 | 0.04 | 1.50 | ~0.51 | 5.40 | ~5.6 | 4.26 | ~0.88 |
| Tm2O3 | 0.02 | | 0.01 | 0.03 | | ~0.51 | 0.90 | ~1.8 | 0.60 | ~0.13 |
| Yb2O3 | 0.01 | | 0.12 | 0.21 | | ~0.51 | 6.2 | ~6.0 | 3.34 | ~0.62 |
| Lu2O3 | 0.01 | | 0.04 | 0.03 | | ~0.10 | 0.40 | ~1.8 | 0.47 | ~0.13 |
| Y2O3 | 0.10 | ~0.30 | 2.41 | 3.18 | | ~3.05 | 60.80 | ~59.3 | 64.90 | ~10.70 |
[next] 从表6可以看出:我国的氟碳铈镧矿中的钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）含量,高于美国的氟碳铈镧矿;我国离子吸附型重稀土矿中的钐（Sm）、钆（Gd）、铽（Tb）、钇（Y）含量，高于国外的磷钇矿；而我国离子吸附型轻稀土矿中的铕（Eu）含量，比各种稀土矿中的铕（Eu）含量都高。 2.稀土精矿成分 国内外主要稀土精矿典型成分列于表7。表7 中国及国外主要稀土精矿典型成，%
| 元素 | 包头稀土精矿 | 广东独居石 | 广东磷钇矿 | 江西龙南矿① | 山东氟碳铈镧矿 | 美国氟碳铈镧矿 |
| REOFeThO2P2O5SiO2FCaBaZrO2TiO2U3O8Mn灼减 | ~60~4.80.18 0.21~5~6~0.5~1.5~7.2~4~5~0.94———~0.12~13.0 | ~55~65~0.7~1.5~4~6~25~30~1.2~4.8———~1~3~1~3~0.3~0.4—— | ~50~55~3.03~1.14~30.6~5.23—~0.97﹤0.20.1~0.20.4~1.12—— | ≥92~0.05＜0.0470.01—0.07~3.110.018———0.01— | ~59.71~2.61~0.32~1.1—~6.13~1.48~2.48————~20.2 | ~68~72~0.35≤0.1~1.0~0.4~6.0~0.29~1.61————~20.0 |
①龙南矿即混合稀土氧化物 3.稀土精矿质量标准 国内外部分稀土精矿质量标准分别列于表8、表9、表10、表11。表12。表8 独居石精矿质量标准
| 名称 | 级别 | REO+ThO2% | 杂质含量（不大于），% | 备注 |
| TiO2 | ZrO2 | SiO2 |
| 国内部颁标准 | 一级二级三级四级 | 65605550 | 22.534 | 22.534 | 3456 | |
| 国外标准 | 一级二级三级 | 686655 | ——— | ——— | ——— | 美国要求含量波动范围；ThO28~12%；P2O525~30%；La2O320~30%；SiO21~4% |
表9 铈铌钙钛精矿标准
| 级别 | 含量，% | 备注 |
| 铈铌钙钛矿 | 磷 | 二氧化硅 |
| 一级二级三级四级 | 90909065 | 0.0160.10.30.5 | 2.52.56.08.0 | 苏联标准 |
[next]表10 中国磷钇矿精矿部颁标准
| 级别 | Y2O3（不小于）% | 杂质含量（不大于），% |
| TiO2 | ZrO2 | SiO2 |
| 一级二级三级 | 353025 | 246 | 1.01.52.0 | 456 |
表11 中国褐钇铌矿精矿部颁标准
| 级别 | （NbTa）2O5（不小于），% | 杂质含量（不大于），% |
| TiO2 | SiO2 | P |
| 一级二级 | 3530 | 45 | 46 | 0.50.5 |
表12 中国氟碳铈矿-独居石混合精矿部颁标准
| 品级 | 稀土氧化物（不小于），% | 杂质(不大于)，% |
| TFe | F | P | CaO |
| 一级二级三级四级五级六级七级 | 60555045403530 | 791010101518 | 777891012 | 5 | 5 |
六、世界稀土资源、生产和消费 1.世界稀土资源 根据美国矿山局的统计（表13）:全世界稀土资源总计为4500万吨稀土氧化物，其中中国占80%；美国占11%；印度占5%；苏联占1%；上述四个国家合计占世界稀土资源的97%。表13 世界稀土资源（REO，t计）
| 地区和国家 | 储量，t | 地区和国家 | 储量，t |
| 北美：美国加拿大计南美：巴西欧洲：苏联芬半、挪威、瑞典计非洲、布隆迪埃及肯尼亚马尔加什马拉维 | 49000001820005100000200004500005000050000011001000001250050000297000 | 南非计亚洲、中国印度马来西亚朝鲜斯里兰卡泰国计大洋洲：澳大利亚 总计 | 357000820000 2220000300004500013000100038000000184000 45000000① |
①每个国家储量均按四舍五入总计 根据全国地质资料局资料记载，全国十三个省、自治区（台湾省未统计在内）均有稀土资源,主要分布在内蒙古、江西、广东、湖北、湖南等地。就稀土元素的品种而言:我国不仅有以轻稀土为主的白云鄂博稀土共生矿，而且有中、重稀土含量较高的离子吸附型稀土矿。尽管我国磷钇矿资源不多,但我国氧化钇的储量仍超过国外钇资源的总和。[next] 2.稀土生产 随着稀土在各个领域里用途的不断开发，世界各国对稀土的需要量在继续增加。根据美国矿山局导报:1983年美国对稀土(按REO)的年需要量为19600吨；全世界对稀土(按REO计)的年需要量为36600吨(表14)。表14 1983年美国和全世界对稀土的需求量
| 国别 | 美国 | 其它国家 | 全世界 |
| 年需要量（REO，t计） | 19600 | 17000 | 36600 |
从全世界稀土精矿生产的实际产量（表15）可以看出：1984年稀土精矿的产量比1983年增涨22.43%；在1984年生产的44461吨(按REO计)稀土精矿中,美国和澳大利亚的产量分别占56.93%和17.99%；美国生产的稀土精矿,以氟碳铈矿为主，澳大利亚生产的稀土精矿几乎全部是独居石，马来西亚则是生产磷钇矿精矿最多的国家。表15 全世界稀土精矿产量（REO，t计） | 国 别年 份 | 美国 | 澳大利亚 | 中国① | 印度 | 苏联① | 巴西 | 马来西亚 | 其他国家 | 合计 |
| 1983 | 17083 | 7975 | ~6000 | 2200 | 1500 | 1100 | 187 | 270 | 36315 |
| 1984 | 25311 | 8000 | ~6000 | 2200 | 1500 | 1000 | 200 | 250 | 44461 |
根据美国矿山局的统计：1984年全世界拥有年生产稀土精矿51960吨（以REO计）的能力。从世界各国稀土精矿的生产能力（表16）可以看出：目前,世界上拥有生产能力最大的国家有美国、中国、澳大利亚、印度等。表16 全世界稀土生产能力（REO，t计） | 国别 | 1984年生产能力 |
| 北美 美国 氟碳铈镧矿独居石 加拿大硅铍钇 | 24500450 0 |
| 南美巴西 独居石 | 1200 |
| 欧洲苏联① 独居石其它 | 500.1000 |
| 非洲扎依尔 独居石 | 180 |
| 亚洲 中国①氟碳铈镧矿 独居石 磷钇矿 其他 印度 独居石 马来西亚 独居石 磷钇矿 斯里兰卡 独居石 泰国 独居石 磷钇矿 | ~3000~2500~50~1000<, /DIV>60001100100 18012060 |
| 澳洲 澳大利亚独居石磷钇矿 | 1000020 |
| 合计 | 51960 |
[next] ①估计数字 我国稀土精矿的生产，发展十分迅速,精矿的产量也在成倍地增涨。以1983年生产的稀土精矿产量为100,到1986年我国稀土精矿生产的产量猛增至304（表17）。在我国生产的稀土精矿中，氟碳铈矿－独居石混合精矿占80~86%；单独的独居石精矿占11~16%；磷钇矿精矿只占1.5~2.5%（表18）。近年来，随着对离子吸附型稀土矿的大力开发，其产量（按REO计）已占我国稀土精矿总产量的15~20%左右。表17 中国稀土精矿产量的增涨情况 | 年份 | 1983 | 1984 | 1985 | 1986 |
| 产量，% | 100 | 154 | 218 | 304 |
表18 中国各种稀土精矿的生产情况 | 产品名称 | 1983年 | 1984年 | 1985年 | 1986年 |
| 独居石精矿，% | 16.52 | 11.77 | 14.48 | 11.96 |
| 氟碳铈矿和独居石混合精矿，% | 80.98 | 86.81 | 83.34 | 86.47 |
| 磷钇矿精矿，% | 2.50 | 1.42 | 2.18 | 1.57 |
| 总计，% | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
3.稀土的消费 从世界各国稀土的消费情况（表19）可以看出：稀土主要用于冶金工业、石油化工和玻璃陶瓷工业。进入20世纪80年代以来，稀土在冶金工业应用有降低的趋势，而在玻璃陶瓷和石油化工的应用有增涨的趋势。表19 世界稀土消费情况 | 领域所占 | 1980年 | 1981年 | 1982年 | 1983年 | 1984年 | 1985年 |
| 冶金，% | 33 | 32 | 22 | 15 | 22 | 25 |
| 石油化工，% | 34 | 30 | 44 | 48 | 43 | 33 |
| 玻璃陶瓷，% | 30 | 35 | 31 | 33 | 31 | 37 |
| 电子、磁性材料，% | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 | 5 |
我国稀土主要消费在冶金工业。从我国的消费情况（表20）可以看出：与世界各国相比,我国稀土在石油化工和玻璃陶瓷领域中的应用，还有待进一步开发；但我国开辟了稀土在农业、轻工、纺织领域中的应用,而且用量占有一定的比例。表20 中国稀土消费情况 | 领域所占 | 1980年 | 1981年 | 1982年 | 1983年 | 1984年 | 1985年 | 1986年 |
| 冶金，% | 70.91 | 57.93 | 68.00 | 69.63 | 70.30 | 64.30 | 71.60 |
| 石油化工，% | 23.31 | 27.15 | 26.00 | 22.88 | 19.30 | 20.00 | 16.60 |
| 玻璃陶瓷，% | 4.78 | 4.89 | 5.00 | 5.13 | 5.30 | 10.00 | 4.70 |
| 新材料，% | 1.00 | 0.31 | 1.00 | 1.18 | 1.10 | 1.10 | 0.90 |
| 其他（家、轻、纺），% | — | 9.72 | — | 1.18 | 4.00 | 4.60 | 6.20 |
注：“—”未统计。
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