四川牦牛坪稀土矿选矿工艺研究.pdf

稀 土 1 9 8 9 年第3 斯 四川牦牛坪稀土矿选矿工艺研究 肖越信田俊德车丽萍 包头稀土研究院 本文 阐述了牦 牛坪稀土矿石性质 和稀土矿物选矿条件规律性，通过多方案选矿工 艺研究 ，推 荐重 浮流程作为该矿建选矿厂 的设计依 据，同时探讨 了重 晶石 回收的可能性。 四川 省 牦牛 坪稀 土矿是 近年来 新发现 的 较大 的有远景 的稀土 矿床。 它不仅 含有 丰富 的稀土 元素而且 还 含有可 综合利 用的伴 生元 素B a ，P b 、B i 、Ag 等。该矿区首采矿石有 X X万 吨， 地 质平均 品位 REO 为 4 ． 2 5 6 ％， 矿石易选并且开采条件极为有利。该矿的开 发 利用对 建立我 国西 南地区 稀土原 料基 地发 展我国稀土工业将起到积极的促进作用。选 矿 试 验取 得 了如 下 结果 开路 试验指标 0 稀 土精矿 产率 3 , 7 5％ ，稀土 精 矿品 位 REO 6 9 ． 0 7 ， 稀 土 精 矿回 收 率 6 6． 9 2 。 闭路试验指标； 稀土 精矿产 率 4 ． O 8 ，稀 土精矿 品位 6 6 ． 6 9 ％，稀土 精矿 回收率7 1 ． 4 2 。 根据上述试验指标若按生产规模年处理 5 万 吨矿石 建 厂每年 可 得几千 吨 品位 氟碳 铈矿精矿 ，经初步估算可得纯利润 2 0 0 多万 元 ，经济效 益显著 。 一 、矿石 性质 牦 牛坪 稀土 矿主 要有三 种类型 矿石即 。 重 晶霓 辉伟 晶岩型 ，霓 辉碱 长花 岗岩霓辉 口 细脉型 和方解石 碳 酸盐 岩型 ，试 验所用试 科 是 三种 类型矿石 混 合而成 ，各类矿石所 占的 比例依次为 7 5 ％，1 5 和1 O ％，矿石 中主 要 元 素分析 结果见 表1 ，主要 矿物 含量见 表2 ， 原矿 破碎 一3 ram 筛 分 各 粒级产 品 解离度 测 定结 果见 表3 。 矿石风 化严重 ，质 地松软 又脆 。特 是 一 些主要的脉石矿物霓辉石多风化呈黑褐色 粉末状，重晶石也多被淋浊呈蜂窝状或白色 土状 ，稀土矿 物风 化较 弱， 绝大 部份保 持较 裹1 焉矿 主要元 素分析 结 果 元素 名称 REo Fet o， Fe O Si 0j Ba O Ca O A【 ， 0| N a ， 0 K 2 o Mg O Pb Mno P o 古 量 3 ． 7 0 4． 0 0 0 ． 43 3 1 ． 0 0 2 1 ． g 7 9 ． B 2 4 ． 1 7 I ． 3 g 1 ． 3 5 I ． 1 O 0 ． 8 1 0 ． 7 3 0． 5 5 元素名称 F S CO2 T l oj Nb ， o5 S r O T h Oj U Mo B t Ag 古 量 5 ． 5 0 5 ． 3 3 4 ． I 1 0 ． 1 0 0 ． 0 拈 0 ． 7 5 0 ． 0 5 0 ． 0 2 0 ． 0 0 7 0 ． 0 3 7 7 ． 6 ’ 宙量单位为g ／t 维普资讯 l 9 B 目 年第3 期 稀 土 2 7 袭2矿 物定 量分析 结果 矿 蛔名 称 j 氟 碳 铈 矿j 芋 晶 石 方 铅 矿 l 钠 、 铁 内 石 石 英 长 石 1 萤 石 古 量 4 ．5 7 f 3 3 ． 4 4 o ． 6 2 1 l 0 ． 3 2 l 2 0 ．5 2 l o oo l f f J 包 括 有微 量 的磁 铁 矿。 含有少 量 的 白 云母 。 其 他 矿物 包 括 除 氟碳 铈 矿 阻外 的 稀土 矿物 烧 绿 石 、彩 钼铅 矿等 。 表3原矿 一3 ram筛分 各粒 级产 品 鹅寓 度测定 结果 牲 度J 产 率 J 品 位 t占 有 率 l 南 i 高 度 c m m i c i ‘ o l c 】 c 0 ． 0 6 6 l O ． O 4 引 O． O4 f 十O． 0 38 1 0 ． 0 3 l O． O3 『 心计 l 总单体 I 1 ． 8 B 本授 解 离 2 ． 6 4 l 2 3 ． 5 3 2 I ． 5 7 l 5 7 ． I 4 1 0 ． 7 I 8 5 ． 1 2 9． 0 3『 76 ． 9 2 2 9． 8 7 J 8 4． 7 1 3 ． 4 8 l 9 0 ． 2 2 2． 2 O 93 ． 8 3 1． 8 8、 ． 5 4 0 ． 3 5 l ． 2 3 ． d 6 l g 6 ． 4 8 O． 6 0 l 9 ．5 7 2． 45 98 ． 26 9 ． 8 2 I 1 0 0 ． 0 0 lO 0 l l 76． 5 6 粗大 结晶颗粒 。矿石 易破 易磨。稀 土元 素绝 大部份呈矿物存在 ，稀土矿物 占9 6 ． 6 0 ， 主要是 氟碳铈 矿，矿石 中氟碳 钙铈矿 、硅钛 铈 矿 及磷 钇矿 含量极少 ， 稀土元 素分散 在其 它矿 物中的 含量侵 占 3 ． 4 ％ 。主要 脉石矿 物 有长石 、石英 ，钠铁 闪石 、霓 辉 石、 云母、 重晶石、萤 石，方 解石 等。稀 土矿 物嵌布 粒 度大于o ． 0 7 4 mm占9 3 ． 4 9 ，原矿中的矿谒 量较 多 ，经破碎磨矿后 又 产生大 量的次 生矿 泥。在分选稀土矿物与脉石矿物时是酋要解 决的 问题之一 。 二、选矿 试验 一 i t 浮方 案 1 ． 磨矿细度试验原矿 破碎 至 一3 ram 用 XMB 一6 8 型2 4 0 3 q O mm棒磨机磨 矿， 不 同磨矿时间，矿石 一2 0 0 目百分台量见表4 。 衰4 l 同磨矿 时间 一2 0 0 目舍 量 原矿 磨 至 一2 0 0 目占 8 0 时 ，稀土矿 物 单体解离度为9 6 ． 5 3 ，由表5 可见稀土矿物 在粒 度大于l 5 g in粒 级 中 占7 5 ． 5 9 稀土 矿物 易 于 回 收 。 2 ． 重 选试 验重 选试 验是在 摇床 上进行 的 。所 用设备 型号为 XEY一 7 3型 2 1 0 0 1 0 5 0 刻槽摇床。采用摇床选稀土矿物不仅提 高了稀土精矿品位，丢掉大部份脉石矿物如 硅酸盐类矿物、萤石 、方解石等，而且脱掉 大量矿泥使重产品 中矿物颗粒比较均匀易于 浮选分离获得较高品位的稀土精矿，同时摇 库操作简单，易于控制 在相同操作条件下 鹳 蚰 Ⅱ讣毗 鼹昭盯 拈 ∞铀 3 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 4 3 3 3 坫 札 缸 鹋 卵 丌 鼬 她 蚰 卵 帖 ∞ 2 2 n 3 }0 3 O 2 。。。 枷 枷 枷 维普资讯 裔 土 1 9 8 9 年第3 期 表5 原矿摩至 一2 0 0 茸占8 O 产品的 箭 分水薪 鳝果 l l o 0 } 3 ． 8 5 『 1 0 o 不 同磨矿 细 度摇 床选 别结果列 于表6 。 3 ． 浮选条件试验摇床得不 到高品位稀 士 精矿 ， 由摇床 精矿 分析 结果稀士 精矿 品位 REO 为8 ． 7 ，其 矿物量为1 1 ． 6 ，主 要脉石 矿物是 重晶石 ，矿物 量为 4 5 ． 4 3 ％， 其次是 萤石 ，霓 辉石 ，钠 铁 闲石 、方 解石 等 ，因 此 拟定用 浮选来 提高稀 士精矿 品位 。 浮选 条件试 验是 结合 包头 稀士 矿 物的选 矿 试 验，做 了矿浆 p H值对浮选的 影响调整剂用 量对 浮选 的影 响，选 择两种稀 士矿 物有效 捕 收剂 它 们 的用量及 配 比试验， 试验 结果如 图 】 ，2 ，3 ， 所 示 确定 浮选 药 剂组 合后 进 ～ 表6 不同摩矿牲 度摇床 选 剐培 果 一蒜 l 产 率 R E 0 品位 坷 柱 率 粗精 矿 3 I ． 5 1 S ． 8 9 7 4 ． 4 7 呻矿 8． d 7 1． O2 2． 4 0 5 尾矿 6 0 ．o 2 1． 5 2 3． 1 3 合计 l 0 O 3 ． 7 6 l 0 O 组精 矿 3 1 ． 7 9 I o． 1 3 7 7． 9 7 中矿 7 ． 7 5 1 ． 4 8 2． 6 6 B O 尾矿 6 O ．46 I． 3 9 19． 3 合计 1 0 口 4． 1 3 租 精矿 ． I 8 ． 7 9 7 6 ． 0 d 中矿 I { ． 9 3 1 ． 1 2 { - 6 8 3 l 0 O 2 8 尾矿 5 s ． 6 6 1 ． 3 O 合计 1 O O 3． 6 3 一眦 { 罔 1 p H试 验 f 一 翠 剂 蔓 _ g ／ t 图2 调 整 剂 用 量 试验 k 8 ／ t 步做了浮选矿浆温度、浓度、捕收剂搅拌时 间和充 气量试 验 结果如 图5 ，6 ，7 ，8 所 示 。 试验 结果表 明 t 提高矿 浆 p H值则稀 土矿 物 回收率提 高 ，但 当p H大 于 1 O 时稀 士精矿 品 位 则 明显 下 降，调 整剂 用量在5 k g ／ t 时， 稀 土精矿回收率明显下降，两种捕收剂配比在 1 1 ，用 量在 3 ． 2 k g ／ t 时稀 土精 矿品 位和 圆 收率较好 。试验 表 明 稀土浮选温度介于 鬻 翌 曩篓薰 _ { 0 票 维普资讯 - ，9 B 每第 劓 糟 土 躅3 捕 收剂 配 比试 验 O 2 4 B B k g／i一’ ＆ l口j 图4 捕 收 剂 用量 试 验 5 ℃一3 0 ℃为 好 ，犬于 3 5 ℃时稀 土精矿 品位 明显 下降 。提高 浮选 矿浆 浓度 ，稀 土精矿 品 位下 降， 回收率提 高，本 次试验 浮选矿 浆浓 度粗选为 3 3 ，精选 为2 8 。 捕收 剂需要一 定 的搅拌时 间才能选 择捕 收稀土 矿 物，本 次 试 验 两种捕 收剂 分 别为搅 拌 1 2 分 钟和 5 分钟 效 果 较好 ，充 气量 的大小 影响稀 土矿 物浮 游 速 度 ，本试 验将充 气阀 门全部打 开 稀土 精 矿 晶位 降幅度不大，回收率提高较显著。 2 5 3 5牙 百 图5 浮 选 温度 试 验 图 6 浮选 浓度 试验 4 ． 浮选稳 定试 验根据 浮选 条件试 验结 果 进行 浮选稳定 试验 ， 在 相 同的浮选 条件下 ， 经 8 次 稳定试 验平均 结果 列于表7 ，数质 量流 程如图9 所示 。 在浮选稳定试验中稀土精矿 品 位 REO 最高为 7 2 ． 1 4 ， 最 低为 6 5 ． 6 1 ， 回收率最 高为 9 3 ． 8 5 ， 最 低为 8 3 ． 1 3 ，平均品位为 6 9 ． 1 8 ，回收率为 8 5 ． 8 2 ％ 。 ●●叫 一 、 维普资讯 稀 土 i 蛆g 年第3 璃 一 日 图7捕收裁搅拌时间试 验 一 充气辫 c 1 开致 图8浮选充气量试验 次浮 选稳定 试验平均 结果 产 品 名 称1 产 率 jR E 2 锝 位 1 回 收 率 稽精矿l 1 I ． 5 l 6 9 ． i 8 I 8 5 ．8 2 l l 。3．6 ．6 5 培 矿 l m l ．3 1 瓜矿 总尾 矿 图 9 重 选 浮 选工 艺 数 质 量 流程 单 一 浮选 方 案 ． 浮选方案是采用浮选法通过一次粗选 ， 两次精选获得稀土精矿 ， 其条件试验如温度、 浓度、 捕收剂 、 搅拌时间等主要技术参数与重 选 精矿 浮选 基 本一 致， 由于 浮选方 案 是矿石 磨碎后直接浮选 、 矿 泥的影响浮选 药剂用 量 较重选方 案大 的多 ，调 整剂用 量一 般控 制 在6 7 k g ／t ，捕收荆用量控制在7 k g ／t 的 条件下试验结果较好。由于矿石风化严重并 且 经破碎磨 矿产生 次 生矿 泥 ，所 以脱 泥效 果 好 坏是 浮选 作业 获得 高品 位 稀土精 矿 的关 键 。原矿 直 接脱 泥后 浮选。 在泥产 品 中稀土 品位 REO 在 2 ％以上 ， 回收率 在2 O ％左 右 ， 丢失较大 ， 因此采用粗选泡诛脱泥以便减 少稀土 矿物 的丢失 ，粗选 泡 沫脱泥对 选别 指 标 的影 响试验 结果 如表8 所 示 ， 由表 8 可 以看 出粗选泡诛不脱泥直接精选效果不好，精远 ● 维普资讯 1 9 5 9 年缔8 期 鞴 土 表8 脱 泥效 果试 验 要 混 浓 度 蛋 l 产 品 名 称 J R E 位 f 回 收 事 c ， 6 5 一 幕 精 矿 4 9 ． 8 7 6 8 ． 7 5 3 ． O 一 精幕 矿 5 3． 3 5 6 9 ． 1 5 1 ． O ～ 幕幕 矿 5 5 ． 9 { 7 2 ． 1 O 不 脱混 一 幕 幕矿 4 O ． 9 5 5 5 ． 6 5 裹9 浮遗方案试验结果 回救 率 备 注 产品 名称 产率 REO的 品 位 哺土 精矿 4 ． o l 6 6 ． 7 1 7 2 ． 1 9 中矿2 2 ． 5 7 1 3 ． 0 9 9 ． 6 3 四 曲 试 验 中矿1 1 1 ． 3 9 1 ． 5 1 1 ． 5 4 加 数平 均 矿混 1 1 ． 1 7 3 ． 5 O 1 0 ． 4 3 靖 果 尾矿 7 O ． e 3 O ． 1 7 3 ． 2 1 麻矿 1 O O 3 ． 7 4 I O O 精矿品位和回收率都低，随着脱泥浓度的降 验结果列于表9 ，数质量流程如图1 D 低精选 精矿品 位和 回收率越 高。浮选 方案试 眉 c r ～～ 一、 重纠 n 9 9 ．62 7 1 ． ． 8 0 8 图1 0浮 选方 案 数质 量 浇程 三 回收重 岛石 的探 索试验 原 矿 中台 重晶石 3 3 ． 1 5 应 综合 回收 ， 在 重浮方 案中，将 摇床 中矿和 稀土浮选 尾矿作 为 回收重 晶石 的给 矿，加 调 整剂在p H 1 3 ， 浮选温 度3 O℃，矿浆 浓度 3 O ，加入 捕收剂 经一 次粗选可 以 得 到 重 晶 石 精 矿 品位 9 5 ． 0 6 ， 回收率2 5 ． 9 3 的结果 ； 在单 一浮选 方案中，浮选稀土的尾矿中经一次脱泥后加 入 调 整剂和 捕收剂 ， 经 一 次粗选 、 两次精选可 得 重 晶石 精矿 品位9 5 ． 4 8 ％， 回收率2 9 ． 1 l ％ 的 结果。 试验表 明一无 论 那种流 程方 案都可 获得 合格 的重晶石 楷矿。 一部份 是氟碳铈矿，并且结晶粒度较租与脉石矿物 维普资讯 稀 土 1 9 8 9 年第3 期 稀土在苯制顺酐催化剂中的应用 李铭 岫 陈佐 勤牟 宝珍 河北师 范学 院 在苯氧化制迥二 [ 垣三璧垂 简称顺酐 的醛 盈盔 健盐趔中加入少量稀土氧化物，昧钆， 镝 和 铥外 ，其 余 1 O 种 稀 土 元 素均 可 使顺 酐收 率提 高约 3 ～ 4 ， 苯 的转 化 率 可达 9 5 以上 。 用 幌 合 氧化 物 代 替 单一 稀 土 氧 化 物， 得到 大 致 相 同 的结果 。 自塑 焦出型成功地应用于石油裂解过 程 之后， 稀土元 素的 催 化性 能愈来愈 引起 化 学 工作者 的普遍关 注。 稀土催 化剂 的制备 与 应 用研 究 巳成 为 稀土开发 利用 工作 中 的一 个 Ⅲ ～ 摧化 j } } i i 常用 的催化剂 为 由五 氧 化二钒 或偏钒 酸 铵 和磷 酸制 备 的 磷一 钒催 化剂 “。我们 在 该催化剂 中加入 少量 的稀土 氧 化物， 在固 定 床反 应器 中考 查 了稀土元 素 的催 化性能 ， 确 定 稀土 元素 的最 适宜添 加量和 最佳 条件 。 在物理化学性质上有一定差异，易于选矿回 收 。 2 ． 选 矿试 验结果 表明无 论采用 重 浮 漉 程 或者 采用单 一 浮选 流程 稀土精 矿品位 都在 6 5 以上 ，回 收率在7 O 以上， 但是 浮选 流 程 药剂用 量大 ，将来 的生产 管理 经营费 高， 并且需 要强 化脱 泥 作业 ，这在 生产 实践 中难 以将矿 泥脱 净， 这 部份矿 泥不 仅 消耗大 量药 剂 ， 而且使 选 出高品位 稀土精矿 发生 困难 。 重 浮 流程重选 丢弃6 5 以上 的尾矿， 它不 仅 是 选 别作业 ， 也是脱泥作业 ，重选 精 矿再 浮选 不仅药剂用量少而且易于得到高品位稀土精 十分活跃的领域。这类催化剂虽然只合有少 量稀土 ，却可 以 显 若 改 善 催 化 剂 的 性 能 1 ，2 ] 。 在 催化剂 存在下 ，空 气 中的氧 可将 苯氧 化为顺 丁 烯二 酸酐。反 应为 一 、 实验部分 一 催 化j } | 评 选装置 反应 器 为机 053 7 0 ram不 锈 钢管 ， 置 于管 式炉 内，由DRZ- 4 - 1 6 型 电炉 温度控 制 矿，同时将来生产管理经营费也低，因此生 主 E 拄莛重瀑瀛程托宜。 3 ． 重浮流程结构合理，流程简单易于操 作，主要工艺参数合理， 经济效益较好 ， 可作 为建 设选矿 厂 的设计 依据 。 4 ． 试验 表 明该 矿重 晶石 可 以综合 回收， 如何提 高选 别指标完 善选 别流 程及 工 艺参数 有待 进一 步研 究。 5 ． 对矿石 中伴生 的有用元 素 Pb Bj 、 Ag以及 除氟碳 铈矿 以外的 稀土 矿物 ，如硅 钛铈矿磷 钇矿 等 如 何 综合 回收 ，尚待 进一 步研究 。 ● 0 r ， ． 0 C 上 o 0 o ＼ ／、 C ～ 一 C 维普资讯