姚志明 宋傳兵 張 齊

(1.中南大學(xué)資源加工與生物工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410083;2.內(nèi)蒙古科技大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院,內(nèi)蒙古 包頭 014010)

·稀土工程(與江西理工大學(xué)稀土學(xué)院合辦欄目)·

從白云鄂博尾礦中浮選回收稀土

姚志明1宋傳兵1張 齊2

(1.中南大學(xué)資源加工與生物工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410083;2.內(nèi)蒙古科技大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院,內(nèi)蒙古 包頭 014010)

包鋼白云鄂博選礦廠尾礦庫(kù)內(nèi)尾砂(-0.074 mm占41%)稀土含量豐富，主要稀土礦物為氟碳鈰礦，REO品位為6.00%。為開發(fā)利用該尾礦中的稀土資源，采用浮選工藝進(jìn)行了稀土回收試驗(yàn)。結(jié)果表明，采用浮選工藝回收試樣中的稀土礦物是可行的；在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占98%、礦漿pH=9(自然pH)條件下，以水玻璃和草酸為調(diào)整劑、8#藥為捕收劑、2#油為起泡劑，采用1粗3精1掃、中礦順序返回流程處理試樣，可獲得REO品位為22.23%、回收率為72.21%的稀土精礦，試驗(yàn)指標(biāo)較好，可作為回收白云鄂博選礦廠尾礦中稀土資源的依據(jù)。

白云鄂博尾礦 稀土 氟碳鈰礦 浮選

稀土資源是我國(guó)少有的優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源，約占全球稀土資源總量的90%以上。其中，內(nèi)蒙古的白云鄂博和江西的贛州是我國(guó)稀土最集中的產(chǎn)區(qū)。如何保護(hù)和利用好我國(guó)的稀土資源，不僅事關(guān)我國(guó)稀土資源的國(guó)家安全，而且對(duì)世界高新技術(shù)的發(fā)展也具有極其重要的意義。

包鋼白云鄂博鐵礦石中稀土氧化物平均含量在5%以上，而目前選礦廠稀土資源回收率不足10%，大量的稀土礦物隨選礦廠的尾礦堆存在尾礦庫(kù)中，其中稀土是尾礦中最重要、最有潛力的資源，其價(jià)值占尾礦資源總資源的70%以上[1-4]。

1 試樣的性質(zhì)

試樣取自白云鄂博選礦廠尾礦庫(kù)，-0.074 mm占41%，主要礦物組成分析結(jié)果見表1，主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表2。

表1 試樣主要礦物組成分析結(jié)果

從表1可以看出，試樣中氟碳鈰礦含量高達(dá)5.92%，赤鐵礦含量達(dá)22.40%，其他礦物沒有回收價(jià)值。

表2 試樣主要化學(xué)成分分析結(jié)果

從表2可以看出，試樣中REO和Fe含量分別為6.00%和16.20%。

2 試驗(yàn)研究

根據(jù)白云鄂博尾礦的性質(zhì)和國(guó)內(nèi)外稀土資源的研究成果[5-10],采用浮選工藝對(duì)試樣中的稀土礦物進(jìn)行了回收試驗(yàn)。

2.1 粗選條件試驗(yàn)

粗選條件試驗(yàn)采用1次粗選流程。

2.1.1 水玻璃用量試驗(yàn)

水玻璃是獨(dú)居石、氟碳鈰礦等稀土礦物浮選的常用抑制劑，對(duì)螢石和鐵硅酸鹽礦物抑制作用也很強(qiáng)[11-16]。

水玻璃用量試驗(yàn)的試樣磨礦細(xì)度為-0.074 mm占85%，浮選溫度為45 ℃，pH =9(自然pH)，8#藥用量為1.5 kg/t，2#油27 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

圖1 水玻璃用量試驗(yàn)稀土粗精礦指標(biāo)

由圖3可知，隨著水玻璃用量的增大，粗精礦REO回收率先上升后下降，品位小幅下降。綜合考慮，確定水玻璃用量為3 kg/t。

2.1.2 8#藥用量試驗(yàn)

8#藥屬異羥肟酸類藥劑，既是鉬、錫、鎢、鐵、鈦等礦物浮選的有效捕收劑,也是稀土、鉭鈮礦物浮選的有效捕收劑[17-18]。

8#藥用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占85%，浮選溫度為45 ℃，pH =9(自然pH)，水玻璃用量為3 kg/t，2#油27 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖2 8#藥用量試驗(yàn)稀土粗精礦指標(biāo)

由圖2可知，隨著8#藥用量的增大，粗精礦REO品位先上升后下降，回收率先明顯上升后維持在高位。綜合考慮，確定8#藥用量為2 kg/t。

2.1.3 2#油用量試驗(yàn)

2#油是浮選中最常用的起泡劑，具有良好的起泡效果。

2#油用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占85%，浮選溫度為45 ℃，pH =9(自然pH)，水玻璃用量為3 kg/t，8#藥為2.0kg/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 2#油用量試驗(yàn)稀土粗精礦指標(biāo)

由圖3可知，隨著2#油用量的增加，粗精礦的REO品位小幅下降，回收率先上升后下降。綜合考慮，確定2#油用量為40 g/t。

2.1.4 pH值試驗(yàn)

稀土浮選中抑制劑水玻璃和捕收劑8#藥對(duì)礦漿pH值非常敏感[19]。據(jù)研究[20-21]，羥肟酸捕收劑與稀土作用的最佳pH=9.0～9.5。

pH值試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占85%，浮選溫度為45 ℃，水玻璃用量為3 kg/t，8#藥為2.0kg/t，2#油為40 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

由圖4可知，隨著礦漿pH值提高，粗精礦REO品位先小幅上升后小幅下降，回收率先下降后上升。因此，確定礦漿pH=9.0，即浮選試驗(yàn)選擇自然pH值。

圖4 礦漿pH值試驗(yàn)稀土粗精礦指標(biāo)

2.1.5 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度試驗(yàn)的浮選溫度為45 ℃，pH=9.0，水玻璃用量為3 kg/t，8#藥為2.0kg/t，2#油為40 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

圖5 磨礦細(xì)度試驗(yàn)稀土粗精礦指標(biāo)

由圖5可知，隨著磨礦細(xì)度的提高，稀土精礦REO品位略有下降，回收率上升。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm占98%。

2.1.6 草酸用量試驗(yàn)

草酸不僅在稀土浸出與沉淀中有較大的作用[22]，同時(shí)，也是稀土氧化礦浮選常用的有效調(diào)整劑[23]。

草酸用量試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為-0.074 mm占98%，浮選溫度為45 ℃，pH=9.0，水玻璃用量為3 kg/t，8#藥為2.0kg/t，2#油為40 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見圖6。

圖6 草酸用量試驗(yàn)稀土粗精礦指標(biāo)

由圖6可知，隨著草酸用量的最大，稀土粗精礦REO品位和回收率均先小幅上升后小幅下降。因此，確定草酸用量100 g/t。

2.2 閉路試驗(yàn)

在條件試驗(yàn)和開路試驗(yàn)基礎(chǔ)上，確定了圖7所示的閉路試驗(yàn)流程，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

圖7 閉路浮選流程

表3 閉路試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，采用圖7所示的閉路試驗(yàn)流程，可獲得REO品位為22.23%、回收率為72.21%的稀土精礦。

3 結(jié) 論

(1)白云鄂博選礦廠尾礦庫(kù)內(nèi)尾礦-0.074 mm占41%，有用礦物主要有氟碳鈰礦、赤鐵礦，脈石礦物主要有螢石、角閃石、輝石、石英、長(zhǎng)石等，REO和Fe品位分別為6.00%和16.20%。

(2)試樣在磨礦細(xì)度為-0.074 mm占98%、自然pH情況下，以水玻璃和草酸為調(diào)整劑、8#藥為捕收劑、2#油為起泡劑，采用1粗3精1掃、中礦順序返回流程處理，可獲得REO品位為22.23%、回收率為72.21%的稀土精礦。

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(責(zé)任編輯 羅主平)

Rare Earth Recovery from Bayan Obo Tailings by Flotation

Yao Zhiming1Song Chuanbing1Zhang Qi2

(1.SchoolofMineralProcessingandBioengineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China;2.SchoolofMiningEngineering，InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology，Baotou014010，China)

Mill tailing (41% passing 0.074 mm) in Bayan Obo plant tailing dam of Baosteel is rich in rare earth ores.The main rare earth ore is bastnaesite with grade of 6.00%.In order to exploit the rare earth ores from the tailings，flotation tests are carried out.The results indicate that it is feasible for recovery of rare earth ores by the flotation.Rare earth concentrate with REO grade of 22.23% and recovery of 72.21% is obtained through process of one roughing，three cleaning，one scavenging，and middles back to the flow-sheet in turn，under the grinding fineness of 98% 0.074 mm and pulp pH of 9，using sodium silicate and oxalic as modifier，8#reagent as collector，2#oil as frother.The flotation test achieves ideal index and can be as a basis for rare earth recovery from Bayan Obo tailings.

Bayan Obo tailings,Rare earth,Bastnaesite，F(xiàn)lotation

2014-05-11

姚志明(1991—)，男，碩士研究生。

TD923

A

1001-1250(2014)-09-039-04