四川冕宁稀土矿选矿试验研究.pdf

第3 O卷 第 3 期 2 0 O 9 年 6月 稀 土 Ch i n e s e Ra r e Ea r t h s Vo 1 ． 3 0， No． 3 J u n e 2 0 o 9 四川冕宁稀土矿选矿试验研究 熊文 良， 陈炳炎 中国地质科学院 矿产综合利用研究所， 四川 成都6 1 0 0 4 1 摘要 我国西南攀西地区蕴藏有大量的稀土资源， 主要为氟碳铈矿。以四川冕宁氟碳铈型稀土矿为研究对 象， 对其进行了试验室选矿试验研究。试验以水玻璃为调整剂 ， 改型羟肟酸 wr 为捕收剂 ， 在 p H7 ． 5 ～8的条件 下， 采用预先脱泥的浮选工艺流程获得了 R E O含量为 6 2 ． 1 0 ％、 R E O回收率为 8 6 ． 9 8 ％的稀土精矿。 关键词 氟碳铈 矿 ； 稀土 ； 浮选 中图分类号 T D 9 5 5 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 4 - 0 2 7 7 2 0 0 9 0 3 ． 0 0 8 9 - 0 4 氟碳铈矿型稀土矿的矿物加工处理方法通常有 重选 、 磁选和浮选等单一选别方法或三者任意组合 而成的联合选别方法。重选和磁选方法尽管可以得 到较高品位的稀土精矿 ， 但 由于不能很 好解决较细 粒稀土矿物的回收问题 ， 从 而使研究者们越来越多 地开始关注单一浮选方法。氟碳铈矿与主要伴生的 脉石矿物 方解石 、 萤石 无论是物理性质还是化学 性质都相近 ， 可浮性差异不大 ， 用常规的选矿药剂和 普通选矿方法难 以获得满意效果 ， 需要采用特殊处 理和高效药剂才能把氟碳铈矿从 复杂矿石 中分选出 来 ] 。如将矿浆先加温后再进行浮选 】 和将芳香烃 羟肟酸及其盐作 为稀土矿物捕 收剂进行浮选等 ] 。 本研究以四川冕宁木洛稀土矿为研究对象 ， 旨在确 定合适 的选矿工艺流程 以及能够达 到的选矿指标 ， 为该稀土矿资源的选矿评价提供依据。 1 买验 1 ． 1 矿石性质 冕宁木洛稀土矿床是攀西地区近年来新发现的 又一中型稀土矿床 ， 预测稀土储量超过 5 0 0万吨【 4 J 以 R E O计 。矿石的物质组成较为简单 ， 主要稀土 矿物为氟碳铈矿 、氟碳铈镧矿及少量氟碳钙铈矿。 脉石矿物主要为方解石 、 萤石 、 长石 ， 少量石英、 重晶 石 、 黄铁矿 、 方铅矿、 闪锌矿 、 黄铜矿及菱铁矿 、 霓辉 石等， 偶见钛铀矿。主要稀土矿物氟碳铈矿粒度一 般在 0 ． 1 m m～1 ． O m m之问 ， 少量 0 ． O l m m～0 ． 0 5 ra m， 浅黄色 ， 呈晶粒状 ， 分布于方解石脉或石英粒之间。 原矿主要元素化学分析见表 1 。 表 1 原矿主要元素化 学分 析结果／ ％ Ta b l e 1 Che mi c a l c o mp l i o n o fh e a d s a mp l e 矿石工艺矿物学研究表明 ， 矿石 中细粒级 0 ． O l m m 矿物含量较多 ， 占 2 5 ％左 右。这些风 化的 细粒级脉石矿物对稀土浮选影响较大。因此采取必 要的措施来消除这部分细粒级矿物的影响是此次试 验的关键。 1 ． 2 试 验方 法 所取 矿样 破碎 至约 2 m m， 混 匀备 用。磨 矿用 X M Q一6 7型 2 4 0 ra m9 0 m m锥型球磨机 ， 每次加矿 收稿 日期 2 0 0 7 1 2 ． 1 0 基金项 目 中国地质调查局资补项 目 2 0 O 4资补 o 9 作者简介 熊文良 1 9 7 9 ． ， 男， 湖北黄石人， 硕士， 工程师， 主要从事选矿试验研究工作。 9 0 稀 土 第 3 0 卷 5 0 0 g ， 磨矿浓度 5 0 ％。浮选分别 用 1 ． 5 L 、 1 ． 0 L 、 0 ． 5 L X F D一 6 3单槽浮选机。药剂制度采用析因分析与对 比优选相结合的方法进行试验 ， 对所确定 的条件进 行了必 要 的重 复试 验 和补 充 试 验。以精 矿 品位 R E O含量 和稀土回收率为依据 ， 对试验结果进行 讨论与评价。 2 试验结果 与讨论 2 ． 1 脱泥试验 为了消除细粒级脉石矿物的影响， 确定在浮选 稀土之前， 采用浮选脱泥进行预处理。脱泥药剂使 用 C H O表面活性剂 ， 该药剂兼有起泡作用。磨矿细 度试 验 确 定 的 适 宜 的磨 矿 细 度 为 一2 0 0 目 占 8 2 ． 7 ％， C H O用量为 4 0 g ／ t 。试验结果见表 2 。 表 2脱 泥试验 结果／ ％ Ta bl e 2 Re s u l t s o f s l i me r e mo v i ng t e s t 表 2 所示试验结果表明 ， 采用图 1 所示 的脱泥 工艺 ， 可脱除产率为 6 ． 6 5 ％， R E O品位为 1 ． 9 1 ％， 其 金属损失率仅为 2 ． 9 3 ％。槽底产品作为浮选稀土 的原 料 ，R E O 品 位 为 4 ． 5 1 ％，R E O 分 布 率 为 9 7 ． 0 7 ％， 为后续的稀土浮选创造了良好的条件。 2 ． 2 粗选药剂试验 探索试验首先进行 了矿浆 p H值调整 剂试验 ， 分别在酸性 、 碱性和弱碱性的条件下进行粗选试验。 酸I 生和碱性 条件采用 的调 整剂分别为硫 酸和碳酸 钠。试验发现， 矿浆 p H值对浮选效果影响较大， p H 值过低 酸性 或过高 碱性 浮选效果都不理想 ， 弱 碱性条件下 的浮选效果最好 ， 此时矿浆 p H值为 7 ． 5 ～ 8左右 ， 矿浆 p H值调整剂选择不加。捕收剂采用 对稀土矿物选择性较高的改性羟肟酸 Wr 包钢稀土 研究院提供 。含钙脉石矿物抑制剂选用水玻璃 和 氟硅酸钠进行了探索试验 ， 结果表明， 单独使用水玻 璃即对脉石产生 了明显的抑制作用 ， 而混合使用水 玻璃和氟硅酸钠 的协同抑制效应并不明显 ， 试验确 定抑制剂为水玻璃。由于在脱泥预处理中加入了有 起泡作用的 C H O ， 稀土浮选中可不加起泡剂。在探 索试验的基础上分别进行了抑制剂用量和捕收剂用 量试验。 2 ． 2 ． 1 水玻璃用量试验 水玻璃用量对浮选指标影响见 图 1 。固定捕收 剂 Wr 用量为 1 0 0 0 g ／ t 。 水玻 璃 用量 ／ g ／ t 图 1 水玻璃对浮选指标的影响 Hg． 1 Effe c t s o f s o d i u n l s mot e c o ns u mp tio n O n flo t at i o n i nd e x 由图 1 可 以看 出， 水玻璃对脉石的抑制作用显 著。随着水玻璃的加入 ， 精矿品位增加 ， 而回收率下 降。当水玻璃用量 由 1 0 0 0 g ／ t 增加到 1 5 0 0 g ／ t 时， 品 位略有增加 ， 但 回收率下降明显。因此确定水玻璃 的合适用量为粗选 1 0 0 0 g ／ t 。 2 ． 2 ． 2 捕收剂用量试验 固定水玻璃用量为 1 0 0 0 g ／ t 。捕收剂对浮选指 标的影响见图 2 。 图 2 捕收剂用量对浮选指标的影响 F i g． 2 Eff e c t s o f c o l l e c t o r c o n s u mp ti o n o n flo t a tio n inde x 图 2 所示结果表明， 随着捕收剂用量的增加 ， 稀 土精矿中 R E O 回收率逐渐增加， 而品位逐渐下降， 第 3 期 熊文 良等 四川冕宁稀土矿选矿试验研究 9 1 综合考虑品位和回收率这两个 因素 ， 确定捕收剂用 量为 1 0 0 0 g ／ t 。 2 ． 3 闭路试验 在粗选条件 的基础上进行 了一次粗选、 两次精 原 矿 选、 两次扫选 的开路试验 ， 在开路试验的基础上进行 了闭路试验 ， 闭路试验流程 和闭路试验结果分别见 图 3和表 3 。 稀土 精矿 尾 矿 图 3 闭路试验工艺流 程 Fi g． 3 Fl o w s he e t o f do s e d c i r c ui t 表 3 闭路试验结果／ ％ e 3 Re s u l t s o fdo s e d c i r c ui tt e s t 表 3 所示结果可以看出 ，获得的最终稀土精矿 中，R E O品位为 6 2 ． 1 0 ％，R E O回收率为 8 6 ． 9 8 ％， 总尾 矿 中 R E O 品 位 为 0 ． 6 1 ％，R E O 分 布 率 为 1 3． 0 2％ 。 3 结论 i ． 预先浮选脱 泥工艺消除 了细粒级脉石矿物 对浮选的影响， 不仅简化了后续稀土浮选 的药剂制 度同时也简化 了流程结构。脱除 的矿泥中 R E O品 位为 1 ． 9 1 ％， R E O损失率仅为 2 ． 9 3 ％。 2 ． 采用改性羟肟酸 Wr 作 为稀土矿物捕收剂 ， 水玻璃作为含钙脉石矿物抑制剂 ， 经过一次粗选 、 两 次精选 、 两次扫选的浮选闭路试验流程获得 了 R E O 品位 为 6 2 ． 1 0 ％， R E O 回收 率 为 8 6 ． 9 8 ％的稀 土精 矿 。 3 ． 本试验研究 采用的工艺流程结构和药剂制 度获得 的浮选指标较好 ，具 有很好 的市场应用前 景 。 9 2 稀 土 第 3 O 卷 参考文献 [ 1 ] 李芳积， 曾兴兰 ． 微山稀土矿选矿工艺研究[ J ] ． 上海 第二工业 大学学报 ， 1 9 9 1 ， 2 i - 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