蒙古国某低品位稀土矿石选矿试验_闫宝宝.pdf

蒙古国某低品位稀土矿石选矿试验 闫宝宝景慧刘永茂 （内蒙古自治区冶金研究院， 内蒙古 呼和浩特 010010） 摘要蒙古国某低品位稀土矿石REO含量为1.50， 矿石中稀土矿物主要以类质同象形式赋存于磷灰石中， 粒度一般为0.005～0.20 mm， 矿物结构多为粒状、 板状、 柱状或片状， 采用常规稀土浮选药剂浮选难以获得较好的浮 选指标。通过浮选稀土载体矿物磷灰石进而实现稀土浮选的工艺， 在磨矿细度-0.074 mm占70条件下， 以碳酸钠 为调整剂， 水玻璃为抑制剂， F-716为捕收剂， 经1粗2精1扫闭路浮选工艺， 获得了稀土精矿REO品位11.65、 回 收率86.95的指标， 为该稀土矿石资源工业利用提供了依据， 可以为我国同类型矿山企业合理开发利用稀土矿产 资源提供借鉴。 关键词低品位稀土矿浮选磷灰石 中图分类号TD923.7文献标志码A文章编号1001-1250 （2019） -08-098-04 DOI10.19614/ki.jsks.201908018 Beneficiation Experiment on a Low Grade Rare Earth Ore in Mongolia Yan BaobaoJing HuiLiu Yongmao2 （Inner Mongolia Metallurgy Research Institute, Hohhot 010010， China） AbstractThere is 1.50 REO in a low-grade rare earth ore in Mongolia. The rare earth minerals in the ore are mainly present in the apatite in the of isomorphism, and the particle size is generally 0.005～0.20 mm. The mineral structure is mostly granular, platy, columnar or flaky structure. It’ s difficult to obtain well index by conventional rare earth flotation re- agents. By the process of apatite flotation in turn to flotation rare earth, at grinding fineness of 70 passing 0.074 mm, sodium carbonate as regulator, sodium silicate as inhibitor, F-716 as collector, via one roughing two cleaning one scavenging closed circuit flotation process, rare earth concentrate with REO grade of 11.65, recovery of 86.95 was obtained. The results pro- vide technique basis for utilization of the rare earth ore resources, and can provides reference for the rational development and utilization of rare earth mineral resources in the same type of mining enterprises in China. KeywordsLow grade rare earth ore， Flotation， Apatite 收稿日期2019-06-11 作者简介闫宝宝 （1984） ， 男， 工程师。 总第 518 期 2019 年第 8 期 金属矿山 METAL MINE Series No. 518 August 2019 稀土矿石中稀土的赋存状态有2种， 一种是以类 质同象形式赋存在胶磷矿中， 另一种是以极少量稀 土矿物单独存在 ［1-2］。蒙古国某低品位稀土矿石品位 低、 原生泥含量大， 采用常规稀土浮选药剂和分级浮 选的效果不好， 矿石中稀土氧化物未得到合理的回 收利用， 造成了资源的闲置与浪费。内蒙古自治区 冶金研究院对该稀土矿石进行了系统的选矿工艺研 究， 发现矿石中稀土矿物主要以类质同象形式赋存 于磷灰石中， 尝试采用非金属矿磷灰石捕收剂， 合理 改进工艺流程与药剂制度， 取得了较好的指标， 对该 矿石的深加工奠定了基础， 为同类型矿山企业合理 开发利用稀土矿产资源提供借鉴。 1矿石性质 矿石中主要矿物为硅酸盐类矿物， 其次为磷灰 石、 黄铁矿和碳酸盐矿物， 磷灰石中含稀土， 为主要 目的矿物。矿石为块状构造， 矿物多为粒状、 板状、 柱状或片状结构。磷灰石多为自形-半自形柱状或 粒状， 与碳酸盐矿物紧密共生， 呈浸染状分布于碳酸 盐矿物或长石颗粒之间， 磷灰石粒度一般为0.005～ 0.20 mm， 集中分布于0.02～0.15 mm， 少数集合体粒度 较大， 可达0.25 mm； 长石为半自形-他形板状或粒 状， 集合体呈块状， 粒度一般为0.05～0.50 mm； 霓辉石 为半自形至他形短柱状或粒状， 集合体呈块状， 粒度 一般为0.005～0.05 mm， 集合体粒度可达0.40 mm。原 98 ChaoXing 矿REO含量为1.50。主要有价回收元素为稀土氧 化物。原矿化学多元素分析结果见表1， 稀土配分分 析结果见表2。 由表2可知， 原矿稀土元素以铈族轻稀土元素为 主， 占稀土总量的93， 中重稀土元素含量很低， 占总 量的不足7， 矿石属轻稀土矿石。 矿石粒度分布见表3， 对矿石矿物组成进行鉴定 分析， 矿石主要矿物在各粒级分布情况见表4。对矿 样进行工艺矿物学研究， 未发现氟碳铈矿和独居石 等独立稀土矿物， 稀土元素主要以类质同象形式赋 存于磷灰石中［3-4］， 磷灰石中稀土氧化物的含量在 8.45～25.87， 平均为15.01。稀土元素主要为轻 稀土， 镧、 铈、 镨、 钕为主要稀土元素。磷灰石为稀土 的主要载体矿物， 回收矿石中的稀土元素， 要先回收 磷灰石， 再通过湿法冶金回收稀土和磷。磷灰石矿 物粒度集中分布于0.02～0.10 mm， 采用浮选工艺回收 磷灰石可得到较好的选矿指标。 2选矿试验 2. 1稀土粗选药剂种类试验 由矿石性质， 初步分析磷灰石的浮选药剂会促 进稀土氧化物的回收， 对比了分别采用稀土常规浮 选药剂、 磷灰石浮选药剂以及混合用药的使用效 果。以稀土常规浮选药剂进行浮选为工艺A （磨矿细 度-0.074 mm占75， 调整剂碳酸钠用量2 000 g/t、 抑 制剂水玻璃用量1 000 g/t、 捕收剂NA用量500 g/t， 起 泡剂2油用量30 g/t， 浮选温度为52 ℃） ， 以磷灰石浮 选药剂进行浮选为工艺 B （磨矿细度-0.074 mm 占 75， 调整剂碳酸钠用量2 000 g/t、 水玻璃用量1 000 g/t、 稀土捕收剂F-716用量500 g/t） ； 混合用药浮选为 工艺C （磨矿细度0.074 mm占75， 碳酸钠用量2 000 g/t、 水玻璃用量1 000 g/t、 磷灰石捕收剂NA用量250 g/t， 稀土捕收剂F-716用量250 g/t， 起泡剂2油用量 15 g/t， 浮选温度为52 ℃） ， 试验结果见图1。 由图1可以看出， 以磷灰石浮选药剂进行浮选指 标优于单独使用稀土矿物捕收剂NA和混合用药获 得的浮选指标， 采用以磷灰石浮选捕收剂F-716浮选 磷灰石进而浮选稀土矿物的工艺， 可以获得REO品 位6.68、 回收率79.70的稀土粗精矿。因此， 采用 浮选稀土载体矿物磷灰石进而实现回收稀土的工艺 闫宝宝等 蒙古国某低品位稀土矿石选矿试验2019年第8期 99 ChaoXing 流程B。 2. 2稀土粗选磨矿细度试验 在碳酸钠用量2 000 g/t、 水玻璃用量1 000 g/t、 F- 716用量500 g/t条件下， 进行磨矿细度试验， 结果见 图2。 从图2可以看出 随着磨矿细度的增加， 稀土粗 精矿REO品位及回收率均先增加后逐渐降低； 当磨 矿细度达到-0.074 mm占70时， 稀土粗精矿REO的 品位及回收率均较高。因此， 选择稀土粗选磨矿细 度为-0.074 mm占70， 可以得到稀土粗精矿REO品 位6.76、 回收率81.44的指标。 2. 3稀土粗选碳酸钠用量试验 矿浆pH值是决定稀土浮选矿物回收效果的重 要因素。在磨矿细度-0.074 mm占70、 水玻璃用量 1 000 g/t、 F-716用量500 g/t条件下， 进行碳酸钠用量 试验， 结果见图3。 从图 3 可以看出， 随着碳酸钠用量的增加， 稀 土粗精矿 REO 品位逐渐降低， 回收率逐渐提高， 提高幅度逐渐变小。综合考虑， 选择碳酸钠用量 为 2 000 g/t， 此时矿浆pH9.0， 可以获得稀土粗精矿 REO品位6.68、 回收率83.23的指标。 2. 4稀土粗选抑制剂种类试验 在磨矿细度-0.074 mm占70， 碳酸钠用量2 000 g/t， F-716用量500 g/t条件下， 分别以腐殖酸钠、 水玻 璃、 羧甲基纤维素为抑制剂 （用量均为1 000 g/t） 进行 试验， 结果见表5。 从表5可以看出， 水玻璃的抑制效果相对较好。 因此， 选择水玻璃为抑制剂， 此时可以获得稀土粗精 矿REO品位6.68、 回收率83.21的指标。 2. 5稀土粗选水玻璃用量试验 水玻璃是非常重要的调整抑制剂， 对控制矿浆 pH值及抑制与稀土矿物共生的脉石矿物起着十分重 要的作用。在磨矿细度-0.074 mm占70， 碳酸钠用 量2 000 g/t， F-716用量500g/t条件下， 进行水玻璃用 量试验， 结果见图4。 从图4可以看出 随着水玻璃用量的增加， 粗精 矿 REO 品位先增加， 在水玻璃用量超过 1 000 g/t 时， 粗精矿REO品位快速下降； 随着水玻璃用量的 增加， 粗精矿REO回收率先增加， 当水玻璃用量超 过 2 000 g/t 时， 粗精矿 REO 回收率加速下降； 水玻 璃用量为 1 500 g/t时， 粗精矿REO品位及回收率指 标相对较好， 此时可以获得稀土粗精矿 REO 品位 6.40、 回收率84.28的指标。 2. 6稀土粗选F-716用量试验 磷酸及磷酸酯类捕收剂由于具有良好的低温浮 选性能和耐硬水性能， 在磷灰石及长石的捕收过程 中被广泛使用 ［5-7］， 采用改性过的F-716为捕收剂， 在 磨矿细度-0.074 mm占70， 碳酸钠用量2 000 g/t， 水 玻璃用量1 500 g/t条件下进行试验， 结果见图5。 金属矿山2019年第8期总第518期 100 ChaoXing 由图5可以看出 随着F-716用量的增加， 粗精 矿REO品位逐渐降低， 回收率逐渐提高。综合考虑， 选择F-716用量为600 g/t， 此时可以获得稀土粗精矿 REO品位6.00、 回收率85.98的指标。 2. 7闭路试验 在条件试验的基础上， 按图6所示1粗2精1扫 流程进行闭路试验， 结果见表6。 3结论 （1） 蒙古国某稀土矿矿石中主要有用矿物为稀 土， REO品位为1.50， 矿石矿物组成复杂， 稀土元素 多以类质同象形式赋存在磷灰石中， 给选矿工作增 加了难度， 使用常规选矿方法难以获得较高的稀土 精矿品位。 （2） 通过浮选稀土载体矿物磷灰石进而实现稀 土浮选的工艺， 在磨矿细度-0.074mm占70条件下， 以碳酸钠为调整剂， 水玻璃为抑制剂， F-716为捕收 剂， 经1粗2精1扫闭路浮选工艺， 获得了稀土精矿 REO品位11.65、 回收率86.95的指标。试验结果 可以为我国同类型矿山企业合理开发利用稀土矿产 资源提供借鉴。 参 考 文 献 张新辉， 施惠生， 刘鑫.常温磷矿捕收剂的应用研究 ［J］ .武汉 工程大学学报， 2007 （3） 43-45. 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