張　巍

(四川省地礦局成都綜合巖礦測試中心)

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西南某稀土尾礦選礦預(yù)富集工藝試驗

張巍

(四川省地礦局成都綜合巖礦測試中心)

摘要西南某稀土選廠尾礦REO品位為1.44%，稀土礦物主要為氟碳鈰礦，并可綜合回收螢石和重晶石。為綜合利用該稀土尾礦，開展了單一浮選、重選—磁選、磁選—重選、磁選—浮選4種選礦預(yù)富集工藝試驗。結(jié)果表明：①1粗1掃單一浮選流程可獲得REO品位為8.10%、回收率為84.58%的稀土精礦，但藥劑成本較高，無法綜合回收螢石和重晶石；②重選—磁選聯(lián)合工藝流程可獲得REO品位為19.40%、回收率為82.48%的稀土精礦，但尾礦中CaF2和BaSO4損失較大，分別為16.42%，26.77%；③磁選—重選和磁選—浮選聯(lián)合工藝流程均能獲得REO品位為11.04%、回收率高達97.55%的稀土精礦，但后者對CaF2和BaSO4整體回收效果較好，其中BaSO4回收率高16.95個百分點，同時拋尾產(chǎn)率增加50.89個百分點，且具有設(shè)備占地面積小的優(yōu)點。因此，磁—浮選聯(lián)合流程可作為該稀土尾礦的選礦預(yù)富集工藝，能夠較好的實現(xiàn)稀土礦物的初步富集和螢石、重晶石的綜合回收，具有技術(shù)和經(jīng)濟優(yōu)勢，可為其開發(fā)利用提供借鑒。

關(guān)鍵詞稀土尾礦綜合利用拋尾

稀土作為我國的戰(zhàn)略性資源，保證其高效開發(fā)利用對我國國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要意義。我國西南地區(qū)稀土礦資源豐富，但由于早期開發(fā)過程中缺乏先進的采、選、冶技術(shù)支撐，普遍存在著綜合利用率低、浪費嚴重的問題。因此，開展稀土選礦尾礦和排土場固體廢棄物資源化與綜合回收利用技術(shù)研究，對提高稀土資源的綜合利用率，實現(xiàn)稀土尾礦資源的減量化、效益化和安全化具有重大意義[1-4]。

西南某典型稀土尾礦稀土元素氧化物REO含量為1.44%，隨著稀土礦的不斷貧化和選、冶技術(shù)的進步，該尾礦已具有一定的再選利用價值。對其進行單一浮選、重選—磁選、磁選—重選、磁選—浮選4種選礦預(yù)富集工藝對比試驗，為確定最終的選礦流程、獲得合格的稀土精礦打下基礎(chǔ)。

1礦石性質(zhì)

試驗礦樣取自西南某典型稀土礦尾礦，較易泥化。破碎至-2 mm后對試樣進行主要化學(xué)成分分析和主要礦物組成分析，結(jié)果分別見表1、表2。

表1主要化學(xué)成分分析結(jié)果

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表2主要礦物組成分析結(jié)果

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由表1、表2可知，該稀土尾礦中REO含量為1.44%，稀土礦物主要為氟碳鈰礦，是要回收的主要目的礦物；獨居石少量，說明試樣中的稀土主要為輕稀土。CaF2和BaSO4含量分別為11.39%、8.89%，氟主要以螢石形式存在，鋇主要以重晶石形式存在，可進行綜合回收。

對試樣進行MLA主要礦物連生關(guān)系及解離度測定，結(jié)果見表3。

表3MLA主要礦物連生關(guān)系及解離度測定結(jié)果

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由表3結(jié)合工藝礦物學(xué)研究結(jié)果可知，試樣中氟碳鈰礦多為單體，粒徑在0.06～0.62 mm，其余主要與硅鋁酸鹽礦物連生，其次與石英、重晶石、金紅石和螢石等連生，解離度為73.78%；獨居石主要與硅鋁酸鹽礦物、石英、重晶石連生，其次與螢石、金紅石和鐵氧化物等連生，解離度47.11%。螢石主要以單體形式存在，粒度差異大，粒徑多在0.06～1 mm，其余與硅鋁酸鹽礦物、石英、重晶石等連生，解離度為90.13%；重晶石也多為單體，粒徑為0.10～0.30 mm，主要與硅鋁酸鹽礦物、石英連生，其次與螢石、氟碳鈰礦和鐵氧化物等連生，解離度為81.22%。

2試驗結(jié)果與討論

氟碳鈰型稀土礦的選別加工主要采用重選、磁選、浮選等方法[5-8]。試樣中目標(biāo)礦物氟碳鈰礦及需綜合回收的螢石、重晶石含量較低，單一的重選或磁選工藝難以達到預(yù)期效果。對其進行單一浮選和磁選、重選、浮選的聯(lián)合工藝選礦試驗。

2.1單一浮選試驗

單一浮選采用1粗1掃流程優(yōu)先浮選REO，捕收劑為改性羥肟酸，對試樣進行全泥浮選試驗，流程見圖1，結(jié)果見表4。

圖1　1粗1掃浮選預(yù)富集試驗流程

表4單一浮選預(yù)富集試驗結(jié)果

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表4表明，采用單一浮選流程能夠有效實現(xiàn)稀土礦物的分離、富集，稀土精礦REO品位為8.10%、回收率為84.58%。但單一浮選工藝存在兩個弊端，一是浮選藥劑成本較高，二是螢石、重晶石沒有得到綜合回收。

2.2重選—磁選聯(lián)合流程試驗

重選采用LYN(S)2 100 mm×1 050 mm型搖床，磁選采用SLon-100周期式高梯度磁選機，磁場強度為960 kA/m。為避免過磨，對其進行預(yù)先篩分—磨礦預(yù)處理。試驗流程見圖2，結(jié)果見表5。

圖2　重選—磁選聯(lián)合試驗流程

表5重選—磁選聯(lián)合流程試驗結(jié)果

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從表5可以看出，重選—磁選工藝獲得的稀土精礦中REO品位為19.40%、回收率為82.48%，氟鋇精礦中CaF2品位為33.68%、回收率79.59%，BaSO4品位為21.63%、回收率65.57%，能夠?qū)崿F(xiàn)氟碳鈰礦、螢石、重晶石與脈石礦物的初步富集，但分選效果不佳。重選尾礦中細粒級的螢石、重晶石等損失較大，損失在尾礦中CaF2達16.42%，BaSO4損失率達26.77%。

2.3磁選—重選聯(lián)合流程試驗

利用稀土礦物的弱磁性及螢石、重晶石和脈石礦物的非磁性，磁選—重選聯(lián)合流程試驗采用磁選實現(xiàn)稀土礦物的分離，尾礦通過重選富集螢石、重晶石。磁選仍采用磁場強度為960 kA/m 的SLon-100周期式高梯度磁選機進行1粗1掃磁選，重選采用LYN(S)2 100 mm×1 050 mm型搖床進行。試驗流程見圖3，結(jié)果見表6。

圖3　磁選—重選聯(lián)合試驗流程

表6磁選—重選聯(lián)合流程試驗結(jié)果

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表6表明，高梯度磁選能夠較好的實現(xiàn)氟碳鈰礦的有效富集。試驗獲得產(chǎn)率為12.61%、REO品位為11.04%、回收率高達97.55%的稀土精礦。但采用搖床重選拋除磁選尾礦中的脈石礦物時，同樣存在著細粒級的螢石、重晶石損失較大的問題，脈石中CaF2和BaSO4損失率分別為8.50%，20.67%，且重選設(shè)備占地面積較大，不利于廠房的布置。

2.4磁選—浮選聯(lián)合流程試驗

為了解決重選工藝中細粒級螢石、重晶石損失大的問題，采用浮選代替重選進行磁選—浮選聯(lián)合流程試驗，以期在保證REO回收率的同時提高螢石、重晶石回收率。磁選采用磁場強度用960 kA/m的SLon-100周期式高梯度磁選機、重選采用LYN(S)2 100 mm×1 050 mm型搖床進行，試驗流程見圖4，結(jié)果見表7。

表7磁選—浮選聯(lián)合流程試驗結(jié)果

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圖4　磁選—浮選聯(lián)合試驗流程

從表7可以看出，磁選—浮選聯(lián)合流程試驗可獲得產(chǎn)率為12.61%、REO品位為11.04%、回收率為97.55%的稀土精礦和產(chǎn)率為20.62%的氟鋇精礦，其中CaF2含量為43.72%、CaF2回收率為79.23%，BaSO4含量為37.26%、BaSO4回收率為86.61%，同時可拋除產(chǎn)率66.77%的脈石，脈石中REO損失率僅1.72%，CaF2損失率為17.19%，BaSO4損失率為7.07%。說明高梯度磁選尾礦采用浮選代替重選可以較好地解決細粒級螢石、重晶石在尾礦中損失較大的問題，是適用于該類型稀土尾礦較優(yōu)的初步選別工藝，為進一步的稀土選別和螢石、重晶石的綜合回收奠定了基礎(chǔ)。

3結(jié)論

(1)該稀土尾礦REO品位為1.44%，主要以氟碳鈰礦的形式存在。為回收利用其中的稀土并綜合回收螢石、重晶石，對該稀土尾礦試樣進行選礦工藝

試驗，以選擇適宜的工藝流程。

(2)單一浮選、重—磁選、磁—重選、磁—浮選4種選礦工藝對比試驗結(jié)果表明，4種選礦工藝均能實現(xiàn)稀土礦物的初步富集，但單一浮選、重—磁選工藝螢石、重晶石損失較大，不能有效回收氟、鋇。在獲得REO品位為12.61%、97.55%的稀土精礦前提下，磁—浮選聯(lián)合工藝流程較磁—重選可拋除較多的尾礦，且CaF2和BaSO4總體損失較少，氟鋇精礦中BaSO4回收率提高16.95個百分點。

(3)磁—浮選聯(lián)合工藝流程能夠較好地實現(xiàn)該稀土尾礦中稀土礦物的初步富集，并可綜合回收螢石、重晶石，并且具有處理量大、占地面積小、綠色環(huán)保、成本低的優(yōu)點，具有經(jīng)濟和技術(shù)優(yōu)勢，是適用于該稀土尾礦較好的預(yù)先富集方法。

參考文獻

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Beneficiation Preenrichment Process Experiment on a Rare Earth Tailing in Southwest China

Zhang Wei

(Chengdu Comprehensive Rock Ore Testing Center, Sichuan Province Departmental)

AbstractThere is 1.44% REO in tailing of a rare-earth mill from Southwest China, rare earth minerals are mainly bastnaesite, fluorite and barite can be comprehensively recovered. For the comprehensive utilization of the rare earth tailings, four mineral processing pre-enrichment process including single flotation, gravity-magnetic separation, magnetic-gravity separation, magnetic-flotation were conducted. Results show that: ①via one roughing one scavenging single flotation process, rare earth concentrate with REO grade of 8.10% and recovery of 84.58% was obtained, while the reagent cost is higher also fluorite and barite cannot be comprehensive recovered; ②via gravity-magnetic separation process, rare earth concentrate with REO grade of 19.40% and recovery of 82.48% was obtained, while loss of CaF2 and BaSO4 was too high, by 16.42% and 26.77% respectively; ③via magnetic-gravity separation or magnetic-flotation process, rare earth concentrate with REO grade of 11.04% and recovery of 97.55% was obtained, while the latter process has better comprehensive recovery effect on CaF2 and BaSO4, of which the BaSO4 recovery was higher 16.95 percentage points, and the tailings discarding rate increased 50.89 percentage points, moreover the latter process has advantage of smaller occupation of land. Therefore, magnetic-flotation combined process can be used as the pre-enrichment process of beneficiation on the rare earth tailing, can better realize the preliminary enrichment of rare earth minerals and comprehensive recovery of fluorite and barite, has the technical and economic advantages, can provide reference for its development and utilization.

KeywordsRare earth tailings， Comprehensive utilization， Discarding tailings

(收稿日期2015-10-28)

張巍(1987—),男，工程師，610081 四川省成都市人民北路一段25號。