白 娟 彭艷榮 閆國英

（包鋼集團礦山研究院（有限責任公司））

白云鄂博是世界上最大的稀土礦，是享譽世界的“稀土之都”。多年來，在選礦工作者的努力下，稀土選礦技術取得了突破性的進展，目前白云鄂博稀土選別采用弱磁—強磁—浮選工藝流程，生產(chǎn)的稀土品位約50%。目前，稀土冶煉工藝主要以50%的稀土精礦為原料，采用濃硫酸高溫焙燒工藝生產(chǎn)氯化稀土、碳酸稀土，不僅增加了焙燒工藝的原輔材料消耗，更產(chǎn)生了大量的三廢，增加了環(huán)保壓力［1-3］。

白云鄂博稀土礦物嵌布粒度小，+0.074 mm 粒級含量極少，絕大多數(shù)為-0.044 mm 粒級。浮選粒度及濃度直接影響稀土顆粒與氣泡的黏附程度、礦物浮選速度、浮選指標及選擇性等。為此，綜合考慮稀土礦物的粒度和濃度條件，開展浮選試驗，以獲得品位大于65%，回收率大于80%的高品位稀土精礦［4-6］。

1 試驗原料

試驗原料為寶山礦業(yè)公司的選鐵強磁尾礦（以下稱原礦），其中稀土品位10.12，原礦多元素分析結果見表1，原礦粒級篩分結果見表2。

由表2 可知，原礦中-0.074 mm 含量僅占78.31%，粒度相對較粗，隨著粒度變細，稀土分布率逐漸增加，稀土礦物主要集中于-0.028 mm，分布率為62.97%。

2 試驗設備及藥劑

注：Sc2O3含量單位為g/t。

試驗設備為XFDIV 型單槽浮選機（吉林省探礦機械廠），Isa 磨機（浙江艾領創(chuàng)公司），XTLZ 多用真空過濾機（武漢探礦機械廠），不銹鋼電熱板（天津市泰斯特儀器有限公司），BT-9300ST 激光粒度分析儀（遼寧省丹東百特儀器有限公司）。

試驗藥劑為5%的工業(yè)用水玻璃，捕收劑為試驗室自主配制的KYR-1，使用NaOH 皂化攪拌配制成pH≥10的4%的溶液使用，起泡劑為2#油。

3 試驗流程

原礦采用1 L 不銹鋼浮選槽，浮選機轉速1 400 r/min，粗選給礦量1.2 kg，溫度55 ℃，加入抑制劑水玻璃，攪拌3 min，調整pH 值為7.0～8.0，再加入捕收劑KYR-1 攪拌3 min，充氣，刮泡6 min，采用1 粗4 精流程。浮選試驗開路流程及藥劑制度見圖1。

4 試驗結果與討論

4.1 -5 μm細粒級含量對稀土浮選的影響

浮選粒度的大小直接決定著礦物的解離程度，浮選礦物粒度過粗或過細，其浮選效果均不佳［7-9］，如礦物粒度太細，則其質量小、動量低，在與氣泡碰撞、附著的過程中，由于水化膜的阻力，降低了其作用力，從而減小碰撞及附著的概率。礦粒質量過小，會產(chǎn)生團聚現(xiàn)象，使細粒夾雜，導致精礦品位低，藥劑消耗量大，另外細粒礦物表面能大，會加快礦物表面的氧化速率，從而減低礦物的可浮性。礦物粒度太粗，則由于重力作用使礦物顆粒難以上浮，穩(wěn)定性差，使礦物可浮性降低。

固定礦漿濃度40%，試驗流程及藥劑制度見圖1，考察-5 μm 微細粒含量對浮選指標的影響，試驗結果見表3。

由表3 可知，當-5 μm 含量由17.62%增加到27.84%時，稀土精礦品位呈上升趨勢，回收率先升高后降低，稀土尾礦品位及回收率呈先下降后上升的變化趨勢；當-5 μm 含量21.81%時，稀土分選指標達到最佳，精礦滿足分選預期指標，且尾礦品位及回收率均較低，有利于后續(xù)對其他有用元素的綜合回收。

由表3 結果可知，在-5 μm 粒級含量小于21.81%時，由于稀土礦物粒度較粗，連生體解離不充分，過粗礦粒由于重力過大難以附著于氣泡上浮，部分中細粒稀土連生體礦物可附著于氣泡表面與其他細粒稀土礦物一起上浮，因此該粒度條件下稀土精礦的品位及回收率均較低，部分稀土連生體在尾礦中富集。當-5 μm 粒級含量大于25.83%時，稀土礦物大部分富集于微細粒級中，由于微細粒級的稀土礦物可浮性較低，難以回收，因此該粒度條件下，稀土回收率逐漸下降，隨著微細粒級礦物的增多，尾礦品位及回收率逐漸升高。

4.2 濃度對高品位稀土浮選效果的影響

試驗固定磨礦細度-0.028 mm79.6%，-5 μm 含量21.81%，考察浮選濃度對稀土浮選指標的影響，試驗流程及藥劑制度見圖1，試驗結果見表4。

由表4可知，當稀土浮選濃度由35%增加到65%時，稀土精礦品位先升高后降低，稀土尾礦品位及回收率呈先降低后升高的變化趨勢；綜合考慮，選擇浮選濃度55%為宜。當浮選濃度增加到45%時，氣泡和礦物的碰撞概率會加大，強化黏附，從而提高精礦品位，減少流失，但濃度過高達到65%，則會影響礦物在氣泡中的分散，惡化浮選環(huán)境，使部分雜質夾雜于精礦中，影響稀土精礦的品位及回收率。

4.3 浮選閉路試驗

在條件試驗及開路試驗的基礎上進行閉路試驗，由于中礦1 及中礦2 品位較低，返回閉路會增加流程處理量，因此進行閉路試驗時選擇將中礦3及中礦4 返回。閉路試驗流程及藥劑制度見圖2，試驗結果見表5。

由表5 可知，閉路試驗可獲得稀土精礦品位66.62%、回收率89.51%，稀土尾礦品位0.65%、回收率3.81%的試驗指標，滿足了清潔冶煉的原料要求，并為后續(xù)尾礦中其他有用元素的綜合回收創(chuàng)造了有利條件。

5 結論

（1）以寶山礦業(yè)公司選鐵尾礦為研究對象，確定了適合該礦物浮選的最佳微細粒級-5 μm 含量為21.81%，稀土浮選濃度為45%。

（2）在最佳粒度及濃度條件下，采用1 粗4 精閉路試驗可獲得稀土精礦品位66.62%，回收率89.51%的稀土精礦，稀土尾礦品位降低到0.65%，回收率3.81%。

（3）稀土浮選對解離度要求較高，因此細磨后微細粒的含量及濃度嚴重影響稀土的選礦指標。適宜的微細粒含量對于稀土礦物顆粒與氣泡碰撞、附著更加有利，并保證了氣泡對礦物具備足夠的負載能力，從而提高稀土礦物的浮選效率，保證高品位及高回收率。適宜的礦漿濃度，有利于強化藥劑與礦物的作用能力，從而提高稀土礦物的分選效率。