包头稀土的提取和分离发展现状(包钢稀土尾矿如何处理) 从包钢尾矿中回收稀土的试验研究
白云铁矿目前开采的主、东铁矿石中稀土氧化物的平均含量都在5%以上,即每年进入包钢选矿工艺的稀土氧化物量在40万吨以上。目前包钢主要从选矿厂氧化工艺产生的高强度中矿和高强度尾矿中回收稀土精矿,而其他产品中的稀土矿物基本不回收,整个分离过程中稀土回收率不到10%。包钢选矿厂的尾矿全部送至尾矿库储存。稀土是尾矿中最重要的资源,其价值占总资源的70%以上。稀土产业是中国为数不多的优势产业之一。我国稀土产品产量已达到全球产量的90%以上,稀土新材料已成为我国各种高新技术产业发展不可或缺的主要材料。稀土被发达国家作为战略资源储存和保护。如何利用和保护我国稀土资源,保证我国经济的长远发展,是当前和今后相当长一段时间内一项艰巨而重要的任务,尤其是占全国80%以上的包头稀土资源。
因此,从包钢选矿厂尾矿中回收稀土矿物十分迫切,意义重大。
一、样品的性质
样品所用的矿石样品均取自包钢尾矿坝。矿石样品的多元素分析和矿物成分分析结果分别见表1和表2。
表1尾矿坝尾矿多元素分析结果/%
分全铁再生电力输出(regenerated electrical output)FSPK2ONa2O首席行政官船用汽油(Marine Gas Oil的缩写)氧化铝二氧化硅产科学士五氧化二铌ThO2内容18.206.6910.801.301.250.781.0016.103.401.2118.301.240.1500.090
表2尾矿坝尾矿矿物成分分析结果/%矿物名称红色铁矿石硫化铁矿的氟碳铈矿独居石萤石碳酸盐矿物磷灰石重晶石应时长石角闪石辉石黑色云母其他矿物质内容24.501.726.322.9721.134.365.691.918.1417.314.091.86
从分析结果可以看出,矿样中稀土含量略高于白云铁矿主矿石和东矿石中稀土氧化物的平均含量,具有较高的可选性。此外,矿样中铁和萤石的含量也较高,也具有较好的回收价值。
第二,测试流程的研究
根据包钢尾矿的特点和白云鄂博历年来选矿工艺的研究,确定试验流程为混合浮选-优化浮选-磁选(浮选)。
(1)混合浮选
浮选的目的是首先通过浮选将尾矿中的有用矿物分为两部分:易浮选矿物和难浮选矿物。稀土、萤石、磷灰石、重晶石等浮选矿物集中在混合泡沫中,浮选尾矿集中在铁、铌等浮选矿物中。这为今后回收各单矿物提供了有利条件。所用药剂为反浮选捕收剂GE28,进行一次粗选、两次扫选、四次精选。测试结果如表3所示。
表3混合浮选试验结果/%
试验号生产率混合泡沫组合物生产率混合尾矿浮选组合物再生电力输出(regenerated electrical output)全铁F-五氧化二铌再生电力输出(regenerated electrical output)全铁F-五氧化二铌
w-3759.6310.776.8014.860.09840.371.0425.301.050.21
w-3867.1411.147.4016.960.1032.860.5522.600.680.17
w-3969.5311.948.6114.920.1130.470.5223.801.020.18
w-4058.3911.548.0019.480.1141.610.8527.301.100.22
w-4163.6410.657.3017.800.1136.360.4822.700.870.16
w-4260.0711.178.1017.490.1039.930.9626.701.410.21
平均的63.0611.217.5016.900.1036.940.7324.731.020.19
回收率给矿(尾矿)
96.3234.0896.5445.993.6865.923.4654.01
7.0014.8011.500.14
从分析结果可以看出:混合泡沫中稀土和氟的回收率在96.00%以上,为混合泡沫中稀土和萤石的回收提供了资源基础;(2)混合浮选尾矿中稀土和氟的含量很低,分别为0.73%和1.02%,为今后回收铁和铌提供了有利条件。混合泡沫,精选去除药物,优选部分萤石,富集稀土。
混合泡沫经过一次粗加工和五次闭路清洗,分段加入不同量的水玻璃。结果见表4。
表4一次粗加工和五次闭路清洗后混合泡沫的结果/%
试验号萤石精矿稀土富集生产率再生电力输出(regenerated electrical output)F-生产率再生电力输出(regenerated electrical output)F-
γβεβεγβεβε
WH-K5331.544.9016.2568.3611.5283.75
WH-K5428.014.2313.1871.9910.7886.82
WH-K5528.914.6513.5432.8151.6671.0912.0486.4612.4948.34
WH-K5630.004.8615.4232.8149.0070.0011.4484.5814.6351.00
WH-K5730.085.1015.8169.9211.6584.19
WH-K5828.164.9115.2071.8610.7284.80
WH-K5930.174.9415.0432.6049.0369.9312.0484.9414.6350.97
平均的29.674.8014.9632.7449.8770.3311.5485.0413.9250.13
从表4可以看出:(1)萤石精矿中稀土和萤石分别占14.96%和49.87%。稀土品位低,而萤石品位高,有利于萤石的回收;(2)稀土富集的稀土含量达到85.00%,品位也有所提高,有利于稀土的回收。萤石的品位不低,份额在50%左右,所以回收稀土后必须回收萤石。萤石精矿的稀土含量只有混合泡沫的15%,品位不高,但也可以回收。回收过程简单,只需要一次粗选过程。其产品是品位约为15%的稀土精矿。对于高品位稀土精矿的分离,试验结果和工艺流程如图1所示。
图1萤石精矿中稀土的浮选过程
从图1可以看出,经过一次粗选,稀土回收率可以达到76%-90%,粗精矿稀土品位为14.09%-15.83%。
(2)稀土的分选
在从稀土精矿中分离稀土之前,可以进行磁选试验,进一步提高稀土精矿的品位,从而使稀土的分离效果更加理想。强磁除铁后含REO 15.15%的稀土精矿,经过一次粗选、两次扫选、三次精选,获得了含REO 60.72%的高品位稀土精矿,尾矿含稀土氧化物1.79%,稀土回收率90.39%。工艺流程图见图2,尾矿稀土分离全流程图见图3。主要数据列于表5。
注:稀土精矿最终总回收率为萤石混合泡沫稀土回收率96.32%与稀土浮选回收率90.39%的乘积,最终总回收率为87%。
图2稀土分离过程
图3整个工艺流程
表5从稀土富集物中分离稀土的试验结果/%
稀土精矿稀土尾矿数字再生电力输出(regenerated electrical output)生产率回收率数字再生电力输出(regenerated electrical output)生产率回收率
WX K659.4520.5087.95X62.1079.5012.05
WX-K760.4520.7090.17X71.7379.309.83
WX-K860.9522.0091.72X81.5578.008.23
WX-K962.7722.7091.29X91.7677.308.71
平均的60.7221.7090.39平均的1.7978.309.61
三。结论(1)从实验结果可以看出,从尾矿中回收稀土的工艺流程是可行的,完全可以达到生产所需的标准。
(2)从该工艺流程可以看出,尾矿中的铁、铌、萤石等多种有用矿物得到了回收,为进一步回收有用矿物提供了有利条件。
(3)为下一步合理综合利用尾矿资源,解决尾矿堆积问题提供了参考。
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