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2018-03-02 16:00 来源于:包钢集团宝山矿业
金沙娱乐手机版1.媒介 包头白云鄂博是一个富含铁、稀土、铌、萤石、钪等的大型多金属共生矿床,含71种元素,175种矿物,此中稀土储量世界第一,铌储量世界第二,萤石储量及钪储量都宏大,潜伏经济代价极高,如今包钢曾经在工业生产中收受接管了铁精矿和稀土精矿,因而综合收受接管除铁、稀土外的铌、萤石、钪资本,具有十分重要的意义。 铌是一种十分重要的计谋资本,用处非常普遍。它普遍...
1.媒介

包头白云鄂博是一个富含铁、稀土、铌、萤石、钪等的大型多金属共生矿床,含71种元素,175种矿物,此中稀土储量世界第一,铌储量世界第二,萤石储量及钪储量都宏大,潜伏经济代价极高,如今包钢曾经在工业生产中收受接管了铁精矿和稀土精矿,因而综合收受接管除铁、稀土外的铌、萤石、钪资本,具有十分重要的意义。

铌是一种十分重要的计谋资本,用处非常普遍。它普遍应用于钢铁工业,同时还应用于航天、航空、核电、超导、化工、电子、新材料等范畴,跟着的进一步开展,铌将在国民经济中阐扬更大的感化。我国每一年需求铌铁等铌资本次要依赖于进口,固然包头白云鄂博铌资本储量宏大,达660万吨,占世界第二位,占我国资本总量的95%以上,但如今还未能开发利用,因而开发利用白云鄂博的铌资本火烧眉毛。

萤石是一种非常重要的计谋资本,萤石精矿可用于冶炼、氟化工、玻璃等行业,用处非常普遍,此中萤石精矿是氟化工最重要的质料。包钢共伴生萤石资本储量达1.3亿吨,占我国萤石资本总量的50%阁下,是特大型共伴生萤石资本,开发利用意义宏大。

钪是一种典范的稀散元素,以其高熔点、高导电率及低比重等方面的特别性子,使其愈来愈普遍应用于国防兵工、冶金、航天、化工、核能、光电源、电子、催化、医疗和超导等浩瀚高、精、尖范畴。钪铝镁锂轻质合金材料具有其他质料不成相比的比刚度、比强度和阻燃性,是建造大飞机、飞船、卫星等的最好质料,而氧化钪不变的氧化锆用于固体燃料电池明显提高电池的功率密度。白云鄂博共伴生钪资本储量14万吨以上,是特大型钪共伴生矿床,每一年从氧化矿系列尾矿中排挤的氧化钪达400多吨,因而收受接管氧化钪,关于提高白云鄂博资源利用率,为包钢开辟新的经济增长点都具有十分重要的意义。

经由过程多年研讨,包钢推出了“选铁选稀土尾矿—混淆浮选—泡沫选萤石—沉砂选硫—选铁—重选—选硫—选铁—选铌”流程计划,接纳该工艺流程,能够从选铁选稀土的尾矿中,实现铌、萤石、钪3种主要伴生资本的综合收受接管,得到Nb2O5 档次为5%以上的铌精矿、CaF2档次为95%以上的萤石精矿以及SC2O3含量可达400ppm以上的钪精矿产物,这别离为铌精矿冶炼铌含量20%以上铌铁合金、制取氢氟酸以及提取99.9%的氧化钪产物供给了质料包管。

2.白云鄂博尾矿中铌、萤石、钪资本特性及收受接管工艺

长期以来,铌、萤石、钪等资本不断未能收受接管,是与其资本特性亲密相干。

白云鄂博铌资本具有以下特性:(1)散布广;(2)含铌档次低,均匀0.14%;(3)各矿段铌矿物嵌布粒度遍及小于20um;(4)铌矿物品种多,次要含铌矿物物理化学性质不尽不异,可选性差别大,铌矿物与其他矿物之间共生干系又非常亲密。研讨表白,铌次要散布在铌铁矿、铌铁金红石、黄绿石和易解石这4种矿物中。铌矿物颗粒粗大,大于40um的铌矿物不敷30%,尤其是铌铁矿有20%的散布粒度小于10um,选矿收受接管极端艰难。铌矿物的解离度较低,只要50%阁下,铌矿物与铁矿物、稀土矿物及萤石矿物亲密相嵌,难于收受接管。因而,给铌的选别形成了极大的艰难,使包钢的铌的收受接管未能实现产业化,形成贵重铌资本的大量流失。

白云鄂博萤石固然档次不低,但粒度较细。普通都小于30um,因而选别萤石需停止细磨,磨矿粒度为-500目80%以上,在此状况下,还有一部分萤石与稀土矿物、铁矿物、碳酸盐矿物等亲密共生,形成萤石选别较艰难,档次难于包管,回收率也不高。

白云鄂博各种矿石中都差别水平地含有钪,约莫50%的钪散布于硅酸盐、碳酸盐和其他脉石矿物中,也就是有一半的钪在选铁选稀土的尾矿中,此中稀选尾矿SC2O3含量可达200ppm,完整能够作为收受接管提取钪的较佳质料。实际上,钪次要存在于钠辉石及钠闪石中,选铌后,选铌的尾矿就是以硅酸盐矿物为主的钪精矿,SC2O3含量可达400ppm以上,可为钪的湿法提取缔造出较好的质料条件。

颠末多年研讨,在国度“十一五”支持课题的基础上,探索出“选铁选稀土尾矿—混淆浮选—泡沫选萤石—沉砂选硫—选铁—重选—选硫—选铁—选铌”流程计划,该工艺能够实现从选铁选稀土尾矿中收受接管铌、萤石、钪三种有效资本,是国土资源部白云鄂博资本综合利用基地建立的支持手艺。详细工艺见图1。

该新型工艺具有以下几个特性:

(1)混淆浮选将矿物停止分组,是综合收受接管工艺流程的枢纽地点。对稀土尾矿采纳混淆浮选将矿物停止分组,分组后再停止分选。混淆浮选可将稀土尾矿分为易浮矿物组,也叫混淆泡沫(次要矿物为萤石、碳酸盐矿物、大批稀土矿物、磷灰石、重晶石等)和沉砂组两大组矿物(次要矿物为氧化铁、黄铁矿、铌矿物、硅酸盐矿物、云母、石英长石等),这两组矿物有差别的浮选特性,此中混淆泡沫组的矿物较易浮选,普通在碱性条件下停止浮选,而沉砂组的矿物可浮性差,普通在弱酸性条件下停止浮选,如许能够按照矿物的特性采纳针对性的收受接管工艺流程。

(2)混淆沉砂能够收受接管的有效矿物为硫、铁、铌,此中硫可浮性最好,铁次之,铌可浮性最差,可浮性次第为硫﹥铁﹥铌,起首将硫予以收受接管,解除硫矿物对铌浮选的影响;氧化铁与铌比拟,可浮性也较好,因而收受接管硫后,先正浮选收受接管铁精矿,实现铁与铌硅矿物的别离,解除铁的影响后,铌与硅的别离较简朴,铌的选别也易于提高。因而在选铌之前必需起首收受接管硫和铁,为选铌缔造出好的质料条件。另外在选硫、选铁及选铌功课中,浮选都在中性与弱酸性条件下停止,其当选硫为中性,选铁为弱酸性,选铌也为弱酸性。

(3)新的工艺流程还有一个流程方面的打破,就是在沉砂一次选硫选铁后接纳重选工艺停止处置,能够率先抛除大量的脉石矿物,同时又将铌档次停止富集,对铌的选别缔造了好的条件,又大大低落了铌功课的选别本钱。

(4)混淆泡沫中代价最大的为萤石,能够接纳一粗七精及强磁流程得到95%以上的萤石精矿产物。

3.矿石性子

实验所用质料为白云氧化矿消费系列选铁选稀土后的尾矿,表1为多元素阐发成果,从中可看出,Nb2O5的含量为0.195%,CaF2的含量为32.00%,Sc2O3的含量为0.015%,有效元素含量低,有害杂质含量高,如硅、钙等。

从表2的粒度阐发成果看,质料粒度较粗,仅为-200目82.13%,铌矿物、萤石矿物等解离度不敷,还需再磨。颠末研讨,再磨的粒度为-200目95%以上,这为萤石、铌、硫、铁的选别缔造了较好的条件。

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4.选矿实验

新工艺流程根据功课可分为8部门功课:混淆浮选、混淆泡沫选萤石、混淆沉砂选硫、正浮选铁、重选、重选精矿选硫、重选精矿选铁、选铌,现详细简朴引见以下:

4.1 混淆浮选工艺。

选完稀土后,接纳混淆浮选工艺对其停止分组分选,即接纳混淆浮选工艺将矿物停止分组,简化浮选工艺流程。混淆浮选接纳一粗二精工艺,接纳水玻璃与脂肪酸捕收剂药剂组合,浮选PH值为8阁下,可将矿物分为混淆泡沫(包罗萤石、大批稀土、碳酸盐矿物、磷灰石、重晶石等)与沉砂(铁矿物、硫、铌矿物、硅酸盐矿物等)两类矿物,因此能够别离处置混淆泡沫及沉砂,简化浮选功课。从沉砂中收受接管硫、铁、铌、钪,从混淆泡沫中收受接管萤石。不变实验成果见表3。

4.2混淆泡沫收受接管萤石精矿。

因为混淆泡沫中次要矿物为萤石、碳酸盐矿物、稀土矿物、磷灰石、重晶石等,次要矿物为萤石,CaF2含量可达54%,是较好的收受接管萤石精矿的质料。萤石浮选起首磨矿,粒度为-500目70-80%,萤石浮选接纳一粗七精工艺,接纳酸性水玻璃与油酸药剂组合,浮选PH值为6阁下,可以获得档次92%的浮选萤石精矿,因为浮选精矿中含有一部分铁矿物和稀土矿物,能够接纳强磁选功课去除,因此强磁尾矿即萤石精矿档次可达95%以上,又因为此中SiO2、CaCO3的含量都小于1%,因而该萤石精矿为优良酸性萤石精矿,能够作为制取氢氟酸的化工原料。不变实验成果见表4。萤石精矿多元素阐发成果见表5。

4.3一次选硫功课。

混淆浮选沉砂次要矿物为硫、铁、铌、钪及硅酸盐等,应预先将硫脱除,才气减小对铌浮选的影响。硫浮选接纳一粗二精工艺,接纳丁基黄药与起泡剂2#油药剂组合,浮选PH值为7阁下,选硫不变实验成果见表6。

4.4一次选铁功课。

选硫后,再停止选铁。选铁接纳一粗二精流程,药剂接纳氟硅酸铵与脂肪酸捕收剂组合,浮选PH值掌握在6阁下,可以获得64.5%的铁精矿产物。不变实验成果见表7。

4.5重选功课。

关于选铁后尾矿,接纳重选工艺,能够抛除大量脉石矿物,提高铌的当选档次,同时低落选铌本钱。重选接纳一粗二扫功课,接纳摇床停止分选。不变实验成果见表8。

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4.6重选精矿二次选硫功课。

选铁后的尾矿颠末重选选别后,精矿中硫、铁、铌的档次都有所富集,硫普通富集到1%,铁富集到25%,因而需停止二次选硫,低落硫对铌浮选的影响。硫浮选与一次选硫条件不异,接纳一次粗选二次精选工艺,药剂接纳丁基黄药与起泡剂2#油组合,不变实验成果见表9。表10为一次及二次选硫得到的硫精矿多元素阐发成果。

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4.7二次选铁功课。

重选精矿因为铁有所富集,还需收受接管铁精矿。二次选铁条件与一次选铁不异。接纳一次粗选二次精选工艺,药剂接纳氟硅酸铵与铁捕收剂组合,不变实验成果见表11。表12为一次及二次选铁的铁精矿多元素阐发成果。

4.8二次选铁功课。

铌浮选是全部综合收受接管工艺最重要的环节,也是工艺流程的枢纽。铌接纳一粗三精工艺,接纳氟硅酸铵、硝酸铅、铌捕收剂、起泡剂2#油药剂组合,浮选PH值为6阁下,可以获得档次是5%以上的铌精矿产物,选别目标较佳,不变实验成果见表13。选铌功课的尾矿次要是硅酸盐矿物,为钪精矿产物,钪精矿档次可达400ppm以上,为提取氧化钪的优良质料。表14为铌精矿的多元素阐发成果,表15为钪精矿的多元素阐发成果。

经由过程以上的研讨,接纳该综合收受接管工艺流程,可以获得铁精矿、硫精矿、萤石精矿、铌精矿及钪精矿共5种产物,全流程几种主要产品的选别目标见表16。

萤石精矿能够延长制取氢氟酸,为氟化工的根本质料,而铌精矿是冶炼铌铁合金的质料,钪精矿是提取氧化钪的质料。该工艺流程能够为氟化工、铌铁合金的冶炼及氧化钪提取供给优良质料,为白云鄂博资本的综合利用开拓了新的场面。

5.结语

经由过程多年研讨,根据包钢选稀土尾矿中铌、萤石、钪等资本的特性,终极肯定出“混淆浮选—泡沫选萤石—沉砂选硫—选铁—重选—二次选硫—二次选铁—选铌”的综合收受接管工艺流程,收受接管了铌精矿、萤石精矿及钪精矿,新工艺流程在混淆浮选、萤石浮选、重选抛尾、铌浮选等方面有所打破,具有独创性,使得白云鄂博资本综合收受接管取得了主要停顿,创始了白云鄂博资本综合收受接管的新局面。


(编纂:管理员)

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