专利名称：一种稀土矿提高稀土品位的选矿方法
技术领域：
本发明涉及一种低品位稀土精矿制备高品位稀土精矿的选矿方法，属于选矿工艺技术领域。
背景技术：
包头稀土精矿冶炼所采用的稀土精矿基本上都是低品位的精矿，该精矿中的稀土品位一般都在50%左右。处理这种混合稀土精矿目前有两种主要工艺，一种是浓硫酸焙烧法，一种是氢氧化钠分解法。浓硫酸焙烧工艺早在30年前就被应用到稀土冶炼中，这在当时看来是一种有效的提取稀土的冶炼方法。然而随着科技的发展，以及对环境保护的越来越重视，这一流程的诸多缺点也越来越突出，如三废污染严重，在新排放标注实施后，该工艺很可能有停产的风险；放射性元素钍不能有效回收，只能当做废渣堆存在环保部门制定的地方，而且需要交纳高昂的费用；稀土产品回收率不高，造成严重的资源浪费。氢氧化钠分解法是近几年来混合稀土矿冶炼企业由于浓硫酸焙烧工艺产生的三废等问题实在难以解决，而不得不采取的一种新工艺，但此工艺的前提是稀土精矿的品位至少在60%以上，然而就目前稀土选矿的技术来看，要生产出REO >60%的稀土精矿是极其困难的，即使生产出REO ^ 60%的稀土精矿，稀土精矿的回收率也是很难保证的，反而造成了稀土矿物更大的损失。从根本上来讲，造成上述问题的最主要的原因就是稀土矿物的原料问题。如果稀土矿的品位达到65%以上，稀土冶炼企业的三废污染问题、冶炼工艺中稀土回收率较低等问题就会迎刃而解。但采用原有选矿工艺很难制备出合格的品位65%以上的稀土精矿，这主要有两个原因1、原有选矿工艺采用的是开路的选矿作业，品位较高的稀土精矿只是混合到一起后进行一次简单的扫选，当生产高品位稀土精矿时回收率自然就会很低。2、由于稀土矿物本身比较复杂，对浮选药剂和浮选条件的要求比较高，当药剂积累严重、矿浆水质硬度较大时，会导致药剂失效而没有浮选效率。本发明正是从这些方面考虑，以低品位稀土精矿为原料，发明一种新的生产高品位稀土精矿的选矿工艺。该工艺采用的闭路循环的选矿工艺，能保证稀土精矿有极高的回收率，采用的水洗脱药工艺能保证较好的浮选条件，使浮选过程稳定的进行，运用该工艺能够稳定的生产出稀土品位REO ^ 65%，回收率> 95%的高品位、高回收率的稀土精矿，从而为包头稀土冶金行业的彻底改革提供优质原料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稀土矿提高稀土品位的选矿方法，运用该方法能够生产出高品位、高回收率的稀土精矿。技术解决方案本发明采用如下选矿步骤1)粗选原料混合稀土精矿，将混合稀土精矿加入到浮选槽中，加水混合调浆并开始搅拌，使矿浆质量浓度控制在35 65%，矿浆温度为25 65°C;在搅拌的同时依次加入抑制剂、捕收剂、起泡剂，粗选过程中矿浆的PH为8 10，粗选的药剂加入量按重量比计 抑制剂0. 5 3. Okg/t，捕收剂0. 4 2. 5kg/t，起泡剂0. 05 0. 18kg/t ；粗选后的产品为粗选精矿和粗选尾矿；2)精选粗选精矿进行第一级精选，将粗选精矿加入到浮选槽中，加水混合调浆， 搅拌，使矿浆质量浓度控制在40 60%，矿浆温度为25 65°C ；在搅拌的同时依次加入抑制剂、捕收剂、起泡剂，第一级精选过程中矿浆的PH为8 10，第一级精选后产品为第一级精选精矿和第一级精选中矿，第一级精选中矿经水洗脱药后返回到粗选浮选槽中，继续进行下一次粗选，对第一级精选精矿进行第二级精选，将第一级精选精矿加水混合调浆，搅拌，使矿浆质量浓度控制在40 60%，矿浆温度为25 65°C;在搅拌的同时依次加入抑制剂、捕收剂、起泡剂，精选过程中矿浆的PH为8 10，第二级精选后的产品为第二级精选精矿和第二级精选中矿，第二级精选中矿经水洗脱药后返回到第一级精选步骤，对第二级精选精矿进行第三级精选，以此类推，形成精选的闭路循环选矿方式，精选的药剂加入量按重量比计抑制剂0. 2 1. Okg/t，捕收剂0. 4 1. 5kg/t，起泡剂0. 02 0. 06kg/t ；水洗脱药是将精选步骤的精选中矿中的残余药剂去除的过程，水洗脱药过程中水的加入量为精选中矿总重量的0. 5 10倍，水洗温度为10 55°C ；3)扫选对粗选尾矿进行第一级扫选，将粗选尾矿加入到浮选槽中，加水混合调浆，搅拌，使矿浆质量浓度控制在35 60%，矿浆温度为25 65°C ；在搅拌的同时依次加入抑制剂、捕收剂、起泡剂，扫选过程中矿浆的PH为8 10，第一级扫选后的产品为第一级扫选中矿和第一级扫选尾矿，第一级扫选中矿水洗脱药后返回到粗选浮选槽中，继续进行下一次粗选，对第一级扫选尾矿进行第二级扫选，将第一级扫选尾矿加水混合调浆，搅拌， 使矿浆质量浓度控制在35 60%，矿浆温度为25 65°C;在搅拌的同时依次加入抑制剂、 捕收剂、起泡剂，扫选过程中矿浆的PH为8 10，第二级扫选后的产品为第二级扫选中矿和第二级扫选尾矿，第二级扫选中矿水洗脱药后返回到第一级扫选步骤，第二级扫选尾矿进行第三级扫选，以此类推，形成扫选的闭路循环选矿方式，扫选的药剂加入量按重量比计 抑制剂0 0. 8kg/t，捕收剂0. 4 1. 3kg/t，起泡剂0. 02 0. 08kg/t，水洗脱药是将扫选步骤的扫选中矿中的残余药剂去除的过程，水洗脱药过程中水的加入量为扫选中矿总重量的0. 5 10倍，水洗温度为10 55°C。所述的混合稀土矿原料为REO品位为30 60%之间的氟碳铈与独居石的混合稀土矿。所述的抑制剂为水玻璃。捕收剂为羟肟酸类捕收剂H205、LF8#、LF10#中的一种。起泡剂为2号油或318。所述的精选及所述扫选的级数由稀土精矿的品位确定。所述的水洗脱药是采用浓缩机、或水利旋流器、或过滤机中的一种设备。本发明采用循环闭路的选矿方法进行选矿，整个选矿过程经过粗选、精选、扫选三个步骤，最后只产出高品位的稀土精矿和品位很低的稀土尾矿，每一级产生的中矿都经过水洗脱药后，依次返回上一级浮选，即没有中矿的产生，保证了稀土的回收率。本发明的优点是1、整个选矿过程中没有中矿的产生，只有精矿和尾矿。由于没有中矿的产生，稀土的回收率高于95%以上，精矿的品位可达到65%以上，作为一种高品位稀土精矿产品，用于稀土冶炼；尾矿作为提取萤石、铁、钪、铌等有用元素的原料，还可以作为进一步回收稀土的原料，这样稀土的回收率将更高。2、采用本发明的闭路循环的选矿方式能生产出的高品位、高回收率的稀土精矿， 虽然该工艺较现行的选矿工艺繁琐，增加了选矿的成本，但该高品位、高回收率稀土精矿用于稀土冶炼时会大大降低冶炼成本，减少了废弃物的排放，并显著提高稀土的回收率，也有利于在稀土冶炼过程中副产品的回收，实现了稀土矿物的综合利用。3、本发明采用了水洗脱药的步骤后能有效消除药剂积累对浮选工艺过程的影响。 保证了新加入的浮选药剂的有较高的选别性能，提高了选矿效率，保证浮选工艺的稳定顺行。4、本发明不仅适用于白云鄂博混合稀土精矿，也适用于其它地区的低品位稀土精矿。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式下面通过实施例详细描述本发明，但本发明不限于这些实施例。实施例1稀土品位为38.的白云鄂博混合稀土精矿，利用本发明的工艺技术，制定了一次粗选、四次精选和一次扫选的闭路循环选矿工艺流程，整个工艺中都采用水利旋流器对相应的精选中矿和扫选中矿进行水洗脱药，向水利旋流器中加入水的质量为矿物重量的3 倍，水温25 °C。1)粗选将含REO为38.沈％的混合稀土精矿加入到浮选槽中，加水混合调浆使矿浆质量浓度控制在45%并开始搅拌，矿浆温度为38°C ；在搅拌的同时依次加入水玻璃 0. 8kg/t,LF8#l. 8kg/t，318为0. 12kg/t，矿浆的pH为9. 4，在此条件下进行粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿，粗选精矿继续进行第一级精选，粗选尾矿继续进行第一级扫选；2)第一级精选将粗选精矿加入到浮选槽内，加水混合调浆使矿浆质量浓度控制在65%并开始搅拌，矿浆温度为；在搅拌的同时依次加入水玻璃0. 5kg/t, LF8#1. 2kg/ t，318为0. 05kg/t，矿浆的pH为9. 6，在此条件下进行第一级精选，得到第一级精选精矿和第一级精选中矿，第一级精选精矿继续进行第二级精选，第一级精选中矿经过水洗脱药后返回下一次的粗选；3)第二级精选将第一级精选的精矿加入到浮选槽内，加水混合调浆使矿浆质量浓度控制在65%并开始搅拌，矿浆温度为；在搅拌的同时依次加入水玻璃0. 5kg/t, LF8#1. l/t，318为0. 04kg/t，矿浆的pH为9. 6，在此条件下进行第二级精选，得到第二级精选精矿和第二级精选中矿，第二级精选精矿继续进行第三级精选，第二级精选中矿经过水洗脱药后返回上一级精选；4)第三级精选将第二级精选的精矿加入到浮选槽内，加水混合调浆使矿浆质量浓度控制在65%并开始搅拌，矿浆温度为28V ；在搅拌的同时依次加入水玻璃0. 5kg/t,LF8#0. 8kg/t,318不加，矿浆的pH为9. 6，在此条件下进行第三级精选，得到第三级精选精矿和第三级精选中矿，第三级精选精矿继续进行第四级精选，第三级精选中矿经过水洗脱药后返回上一级精选；5)第四级精选将第三级精选的精矿加入到浮选槽内，加水混合调浆使矿浆质量浓度控制在65%并开始搅拌，矿浆温度为；在搅拌的同时依次加入水玻璃0. 4kg/t， LF8#0. 6kg/t,318不加，矿浆的pH为9. 6，在此条件下进行第四级精选，得到第四级精选精矿和第四级精选中矿，第四级精选精矿作为最终产品，得到稀土品位REO为66. 31%，回收率为95. 83%的高品位稀土精矿，第四级精选中矿经过水洗脱药后返回上一级精选；6)第一级扫选将粗选尾矿加入到浮选槽内，加水混合调浆使矿浆质量浓度控制在35%并开始搅拌，矿浆温度为25V ；在搅拌的同时依次加入水玻璃不加，LF8#0. 6kg/t, 318为0. 05kg/t。，矿浆的pH为9. 0，在此条件下进行第一级扫选，得到第一级扫选中矿和第一级扫选尾矿，第一级扫选中矿经过水洗脱药后返回粗选，第一级扫选尾矿作为最终产品用于回收其他有用元素的原料。实施例2稀土品位为44. 58%的白云鄂博混合稀土精矿，利用本发明的工艺技术，制定了一次粗选、三次精选和二次扫选的闭路循环选矿工艺流程，整个工艺中都采用过滤机对相应的精选中矿和扫选中矿进行水洗脱药，向过滤机中加入水的质量为矿物重量的0. 5倍，水 im 55 C ο1)粗选将含REO为44. 58%的混合稀土精矿，和经过水洗脱药后的第一级精选与第一级扫选所产生的两种中矿，一起加入到浮选槽中，加水混合调浆使矿浆质量浓度控制在35%并开始搅拌，矿浆温度为50°C ；在搅拌的同时依次加入水玻璃1. Okg/t，H205为 l』kg/t，二号油为0. 12kg/t，矿浆的pH为8. 2，在此条件下进行粗选，得到粗选精矿和粗选尾矿，粗选精矿继续进行第一级精选，粗选尾矿继续进行第一级扫选；2)第一级精选将粗选精矿和经过水洗脱药后的第二级精选中矿一起加入到浮选槽内，加水混合调浆使矿浆质量浓度控制在45%并开始搅拌，矿浆温度为43°C;在搅拌的同时依次加入水玻璃0. 6kg/t, H205为1. lkg/t，二号油为0. 06kg/t，矿浆的pH为8. 7，在此条件下进行第一级精选，得到第一级精选精矿和第一级精选中矿，第一级精选精矿继续进行第二级精选，第一级精选中矿经过水洗脱药后返回下一次的粗选；3)第二级精选将第一级精选精矿和经过水洗脱药后的第三级精选中矿一起加入到浮选槽内，加水混合调浆使矿浆质量浓度控制在45 %并开始搅拌，矿浆温度为43°C ；在搅拌的同时依次加入水玻璃0. 4kg/t，H205为0. 8/t，二号油为0. 04kg/t，矿浆的pH为8. 7， 在此条件下进行第二级精选，得到第二级精选精矿和第二级精选中矿，第二级精选精矿继续进行第三级精选，第二级精选中矿经过水洗脱药后返回上一级精选；4)第三级精选将第二级精选精矿加入到浮选槽内，加水混合调浆使矿浆质量浓度控制在45%并开始搅拌，矿浆温度为43°C ；在搅拌的同时依次加入水玻璃0. 2kg/t,H205 为0. 5kg/t, 二号油不加，矿浆的pH为8. 7，在此条件下进行第三级精选，得到第三级精选精矿和第三级精选中矿，第三级精选精矿作为最终产品，得到稀土品位REO为65. 82%，回收率为95. 27%的高品位稀土精矿，第三级精选中矿经过水洗脱药后返回上一级精选；6)第一级扫选将粗选尾矿和经过水洗脱药后的第二级扫选中矿一起加入到浮选槽内，加水混合调浆使矿浆质量浓度控制在38%并开始搅拌，矿浆温度为40°C;在搅拌的同时依次加入水玻璃0. 3kg/t，H205为0. 6kg/t, 二号油为0. 05kg/t，矿浆的pH为8. 0，在此条件下进行第一级扫选，得到第一级扫选中矿和第一级扫选尾矿，第一级扫选中矿经过水洗脱药后返回粗选，第一级扫选尾矿继续进行第二级扫选；7)第二级扫选将第一级扫选的尾矿加入到浮选槽内，加水混合调浆使矿浆质量浓度控制在38%并开始搅拌，矿浆温度为40°C ；在搅拌的同时依次加入水玻璃不加，H205 为0. 5kg/t, 二号油为0. 03kg/t，矿浆的pH为8. 0，在此条件下进行第二级扫选，得到第二级扫选中矿和第二级扫选尾矿，第二级扫选中矿经过水洗脱药后返回第一级扫选，尾矿作为最终产品用于回收其他有用元素的原料。实施例3稀土品位为48. 99%的白云鄂博混合稀土精矿，利用本发明的工艺技术，制定了一次粗选、三次精选和二次扫选的工艺流程，采用水利旋流器对相应的精选中矿和扫选中矿进行水洗脱药，水洗脱药时水的加入量为矿物质量的10倍，水温10°C。浮选时的药剂加入量按重量比计粗选水玻璃1. 8kg/t, LF10#2. 5kg/t,318为 0. 18kg/t ；一精水玻璃 0. 6kg/t, LF10#1. 2kg/t，318 为 0. 06kg/t ；二精水玻璃 0. 5kg/t, LF10#1. 3/t, 318 为 0. 05kg/t ；三精水玻璃 0. 2kg/t, LF10#1. 2kg/t, 318 为 Okg/t ；一扫水玻璃 0. 4kg/t, LF10#1. 5kg/t, 318 为 0. 05kg/t ；二扫水玻璃 Okg/t, LF10#0. 8kg/t, 318 为 0. 04kg/t。粗选矿浆质量浓度控制在65%，矿浆温度为53°C，矿浆的pH为9. 7 ；精选矿浆质量浓度控制在60%，矿浆温度为48°C，矿浆的pH为10 ；扫选矿浆质量浓度控制在45%， 矿浆温度为50°C，矿浆的pH为9. 4。最终得到稀土品位REO为65. 65%，回收率为96. 71% 的高品位稀土精矿。实施例4稀土品位为55. 87%的白云鄂博混合稀土精矿，利用本发明的工艺技术，制定了一次粗选、二次精选和二次扫选的工艺流程，采用水利旋流器对相应的精选中矿和扫选中矿进行水洗脱药，水洗脱药时水的加入量为矿物质量的8倍，水温15°C。浮选时的药剂加入量按重量比计粗选水玻璃3. Okg/t，LF8#2. ^g/t，318为 0. 16kg/t ；一精水玻璃 1. Okg/t, LF8#1. 4kg/t，318 为 0. 6kg/t ；二精0. 5kg/t, LF8#1. 1/ t，318 为 0. 05kg/t ；一扫水玻璃 0. 2kg/t, LF8#1. 5kg/t，318 为 0. 06kg/t ；二扫水玻璃 Okg/t, LF8#0. 6kg/t,318为0. 04kg/t。粗选矿浆质量浓度控制在47%，矿浆温度为39°C， 矿浆的pH为9. 2 ；精选矿浆质量浓度控制在58%，矿浆温度为36°C，矿浆的pH为9. 7 ；扫选矿浆质量浓度控制在35%，矿浆温度为32°C，矿浆的pH为9. 1。最终得到稀土品位REO为 66. 42%，回收率为95. 21%的高品位稀土精矿。实施例5稀土品位为58. 64%的白云鄂博混合稀土精矿，利用本发明的工艺技术，制定了一次粗选、二次精选和三次扫选的工艺流程，采用浓缩机对相应的精选中矿和扫选中矿进行水洗脱药，水洗脱药时水的加入量为矿物质量的2. 5倍，水温35°C。浮选时的药剂加入量按重量比计粗选水玻璃2. mcg/t，LF8#2. ^ig/t，318为 0. 16kg/t ；一精水玻璃 0. 8kg/t, LF8#1. 2kg/t，318 为 0. 05kg/t ；二精水玻璃 0. 4kg/t， LF8#0. 8/t，318 为 0. 04kg/t ；一扫水玻璃 0. 2kg/t, LF8#0. 6kg/t，318 为 0. 05kg/t ；二扫Okg/t, LF8#0. 7kg/t，318 为 0. 03kg/t ；三扫水玻璃 Okg/t, LF8#0. 3kg/t，318 为 0. 02kg/ t。粗选矿浆质量浓度控制在52%，矿浆温度为48°C，矿浆的pH为9. 6 ；精选矿浆质量浓度控制在60%，矿浆温度为44°C，矿浆的pH为9. 9 ；扫选矿浆质量浓度控制在40%，矿浆温度为39°C，矿浆的pH为9. 5。最终得到稀土品位REO为66. 43%，回收率为95. 55%的高品位稀土精矿。
权利要求
1.一种稀土矿提高稀土品位的选矿方法，其特征在于它包括如下步骤1)粗选原料混合稀土精矿，将混合稀土精矿加入到浮选槽中，加水混合调浆并开始搅拌，使矿浆质量浓度控制在35 65%，矿浆温度为25 65°C;在搅拌的同时依次加入抑制剂、捕收剂、起泡剂，粗选过程中矿浆的PH为8 10，粗选的药剂加入量按重量比计抑制剂0. 5 3. Okg/t，捕收剂0. 4 2. 5kg/t，起泡剂0. 05 0. 18kg/t ；粗选后的产品为粗选精矿和粗选尾矿；2)精选粗选精矿进行第一级精选，将粗选精矿加入到浮选槽中，加水混合调浆，搅拌，使矿浆质量浓度控制在40 60%，矿浆温度为25 65°C;在搅拌的同时依次加入抑制剂、捕收剂、起泡剂，第一级精选过程中矿浆的PH为8 10，第一级精选后产品为第一级精选精矿和第一级精选中矿，第一级精选中矿经水洗脱药后返回到粗选浮选槽中，继续进行下一次粗选，对第一级精选精矿进行第二级精选，将第一级精选精矿加水混合调浆，搅拌， 使矿浆质量浓度控制在40 60%，矿浆温度为25 65°C;在搅拌的同时依次加入抑制剂、 捕收剂、起泡剂，精选过程中矿浆的PH为8 10，第二级精选后的产品为第二级精选精矿和第二级精选中矿，第二级精选中矿经水洗脱药后返回到第一级精选步骤，对第二级精选精矿进行第三级精选，以此类推，形成精选的闭路循环选矿方式，精选的药剂加入量按重量比计抑制剂0.2-1. Okg/t,捕收剂0. 4 1. 5kg/t,起泡剂0. 02 0. 06kg/t ；水洗脱药是将精选步骤的精选中矿中的残余药剂去除的过程，水洗脱药过程中水的加入量为精选中矿总重量的0. 5 10倍，水洗温度为10 55°C ；3)扫选对粗选尾矿进行第一级扫选，将粗选尾矿加入到浮选槽中，加水混合调浆，搅拌，使矿浆质量浓度控制在35 60%，矿浆温度为25 65°C ；在搅拌的同时依次加入抑制剂、捕收剂、起泡剂，扫选过程中矿浆的pH为8 10，第一级扫选后的产品为第一级扫选中矿和第一级扫选尾矿，第一级扫选中矿水洗脱药后返回到粗选浮选槽中，继续进行下一次粗选，对第一级扫选尾矿进行第二级扫选，将第一级扫选尾矿加水混合调浆，搅拌，使矿浆质量浓度控制在35 60%，矿浆温度为25 65°C;在搅拌的同时依次加入抑制剂、捕收剂、起泡剂，扫选过程中矿浆的PH为8 10，第二级扫选后的产品为第二级扫选中矿和第二级扫选尾矿，第二级扫选中矿水洗脱药后返回到第一级扫选步骤，第二级扫选尾矿进行第三级扫选，以此类推，形成扫选的闭路循环选矿方式，扫选的药剂加入量按重量比计抑制剂0 0. 8kg/t，捕收剂0. 4 1. 3kg/t，起泡剂0. 02 0. 08kg/t，水洗脱药是将扫选步骤的扫选中矿中的残余药剂去除的过程，水洗脱药过程中水的加入量为扫选中矿总重量的 0. 5 10倍，水洗温度为10 55°C。
2.根据权利要求1所述的一种稀土矿提高稀土品位的选矿方法，其特征在于所述的混合稀土矿原料为REO品位为30 60%之间的氟碳铈与独居石的混合稀土矿。
3.根据权利要求1所述的一种稀土矿提高稀土品位的选矿方法，其特征在于所述的抑制剂为水玻璃。
4.根据权利要求1所述的一种稀土矿提高稀土品位的选矿方法，其特征在于捕收剂为羟肟酸类捕收剂H205、LF8#、LF10#中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种稀土矿提高稀土品位的选矿方法，其特征在于起泡剂为2号油或318。
6.根据权利要求1所述的一种稀土矿提高稀土品位的选矿方法，其特征在于精选及扫选的级数由稀土精矿的品位确定。
7.根据权利要求1所述的一种稀土矿提高稀土品位的选矿方法，其特征在于所述的水洗脱药是采用浓缩机、或水利旋流器、或过滤机中的一种设备。
全文摘要
本发明涉及一种稀土矿提高稀土品位的选矿方法，属于选矿工艺技术领域。本发明是利用低品位稀土精矿制备高品位稀土精矿的选矿方法。特点是所用原料为现在生产中普遍采用REO品位在60％以下的品位较低的稀土精矿；在选矿工艺中采用了现有稀土选矿从未采用的水洗脱药工艺；整个浮选工艺采用闭路循环选矿的方式，没有中矿产生，提高了精矿的品位和回收率。本发明显著的特征是生产出稀土品位REO≥65％，回收率≥95％的高品位稀土精矿，为现有稀土冶炼工艺的有效改进提供了高品质原料。
文档编号B03D1/00GK102319632SQ20111022427
公开日2012年1月18日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者张栋梁, 李梅, 柳召刚, 王觅堂, 胡艳宏, 高凯 申请人:内蒙古科技大学