一种分选稀有多金属精矿和石英长石精矿的方法与流程

本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种分选稀有多金属精矿和石英长石精矿的方法。

背景技术：

801矿闻名已久，举世瞩目，富含锆、铀、铌、铍、稀土、钛等多种稀有金属资源，其中铌、锆、铍、稀土等稀有金属资源的储量均居于国内前列，储量巨大。据统计，801矿的锆储量约371.88万吨，铌储量约30.93万吨，铍储量约6.4万吨，稀土储量约78.44万吨。

然而，由于801矿中有价元素的赋存状态相当分散，各种矿物中的有价元素互含严重，导致选矿无法得到单一、高品位的稀有金属精矿，而且801矿中的钍、铀含量高，属于放射性矿。自上世纪70年代发现至今，经40余年研究，仍未能实现801矿的开发利用。总结801矿几十年来的选矿研究成果，都是以得到稀土精矿、铌精矿和锆精矿三种产品为目标，但这三种产品都存在品位低、回收率低的问题，而且尾矿量大，占原矿的90％，尾矿的放射性超标，大量放射性尾矿的排放，会造成潜在的环境和安全隐患。事实上，该尾矿中最主要的矿物是石英和长石，总含量达到尾矿量的90％，如果实现尾矿中石英和长石的回收，则尾矿的排放量将大大减少。

所以，实现801矿铀、铌、锆、铍、稀土、钛等稀有金属元素全回收，并实现尾矿中石英、长石的回收利用，将801矿有价资源吃干榨净，是801矿开发利用所面临的关键核心问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种分选稀有多金属精矿、锆精矿和石英长石精矿的方法。利用本发明方法能够同时从稀有多金属原矿(内蒙古801矿)中得到稀土铌钛铍混合精矿、锆精矿和石英长石精矿三种矿产品。并且本发明方法具有工艺简单，生产成本低等特点。

本发明所采用的技术方案为：

一种分选稀有多金属精矿和石英长石精矿的方法，包括如下步骤：

(1)强磁选：取磨矿后的稀有多金属原矿，进行一次强磁粗选，得到磁选精矿和粗选尾矿，将所述粗选尾矿进行强磁扫选，得到扫选精矿和扫选尾矿，所述扫选精矿返回所述强磁粗选工序作业；

(2)磁选精矿重选：将步骤(1)所述磁选精矿进行一段摇床重选，得到一段重选磁性精矿和一段重选磁性尾矿，将所述一段重选磁性尾矿进行磨矿，对磨矿后的一段重选磁性尾矿进行二段摇床重选，得到二段重选磁性精矿和二段重选磁性尾矿；对所述二段重选磁性尾矿进行三段摇床重选，得到三段重选磁性精矿和三段重选磁性尾矿；将所述一段重选磁性精矿、二段重选磁性精矿、三段重选磁性精矿合并，得到富含铀、铌、铍、稀土、钛的稀有多金属混合精矿；

(3)磁选尾矿重选：将步骤(1)所述磁选尾矿进行一段摇床重选，得到一段重选非磁性精矿、一段重选非磁性中矿和一段重选非磁性尾矿，将所述一段重选非磁性中矿进行磨矿，对磨矿后的一段重选非磁性中矿进行二段摇床重选，得到二段重选非磁性精矿、二段重选非磁性中矿和二段重选非磁性尾矿；将所述一段重选非磁性精矿和二段重选非磁性精矿合并，得到锆精矿。

步骤(1)中，所述稀有多金属原矿为内蒙古801矿。

步骤(1)中，所述稀有多金属原矿中含稀有金属锆、铀、铌、铍、稀土、钛矿物总量为5-15％，石英长石含量为75-90％。

步骤(1)中，所述磨矿后的稀有多金属原矿的粒度为-0.5mm粒级占50％以上。

所述强磁粗选的磁场强度为1.0-2.5t。

所述强磁扫选的磁场强度为1.6-3.5t。

步骤(2)中，磨矿后的一段重选磁性尾矿的粒度为-0.1mm粒级重量百分比占70％以上。

步骤(2)中，所述一段摇床重选的条件为矿浆浓度为10-30％，所述一段重选磁性精矿和一段重选磁性尾矿的质量之比为10-30:70-90；

所述二段摇床重选的条件为矿浆浓度为10-30％，所述二段重选磁性精矿和二段重选磁性尾矿的质量之比为5-20:80-95；

所述三段摇床重选的条件为矿浆浓度为10-30％，所述三段重选磁性精矿和三段重选磁性尾矿的质量之比为5-20:80-95。

所述富含铀、铌、铍、稀土、钛的稀有多金属混合精矿的矿物纯度为≥92％。

步骤(3)中，磨矿后的一段重选非磁性中矿的粒度为-0.1mm粒级重量百分比占70％以上。

步骤(3)中，所述一段摇床重选的条件为矿浆浓度为10-30％，所述一段重选非磁性精矿、一段重选非磁性中矿和一段重选非磁性尾矿的质量之比为4-10:70-83:13-21；

所述二段摇床重选的条件为矿浆浓度为10-30％，所述二段重选非磁性精矿、二段重选非磁性中矿和二段重选非磁性尾矿的质量之比为2.4-6:63-81:13-33。

所述二段重选非磁性中矿的纯度为≥95％，所述锆精矿中的锆品位为≥60％。

本发明的有益效果为：

(1)采用强磁选对所述稀土矿进行优先分离，实现磁选精矿(磁性稀有金属矿物)与非磁性磁选尾矿(含锆石、石英和长石)的分离；

(2)对磁选精矿进行摇床重选富集，能够显著提高选矿的富集比，得到高纯度的富含铀、铌、铍、稀土、钛的稀有多金属混合精矿；

(3)对非磁性磁选尾矿进行摇床重选分离，在得到高品位锆精矿的同时，还将原本是尾矿的石英、长石变成了产品，变废为宝，显著减少了尾矿的排放量；

(4)本发明所述分选方法只采用强磁选和重选，选矿过程中没有加入任何化学药剂，是一种清洁高效的选矿方式，选矿成本低，环境效益好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述方法的工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1

以含稀有金属锆、铀、铌、铍、稀土、钛矿物总量为5.00％，石英长石含量90％的内蒙古801矿为原料矿，利用本发明的工艺方法，进行如下工艺步骤：

(1)强磁选：取粒度为-0.5mm占50％的原料矿1kg，进行一次强磁粗选和一次强磁扫选的磁选闭路流程，粗选精矿为磁选精矿，粗选尾矿进行强磁扫选，扫选精矿返到强磁粗选工序，扫选尾矿为磁选尾矿，强磁粗选的磁场强度为2.5t，强磁扫选的磁场强度为1.6t；

(2)磁选精矿重选：磁选精矿进行一段摇床重选，一段摇床重选得到一段重选磁性精矿和一段重选磁性尾矿；所述一段摇床重选的条件为矿浆浓度为30％，所述一段重选磁性精矿和一段重选磁性尾矿的质量之比为20:80；

一段重选磁性尾矿进行磨矿，将粒度降低到-0.1mm占70％以上，磨矿后的一段重选磁性尾矿进行二段摇床重选，二段摇床重选得到二段重选磁性精矿和二段重选磁性尾矿；所述二段摇床重选的条件为矿浆浓度为30％，所述二段重选磁性精矿和二段重选磁性尾矿的质量之比为10:90；

二段重选磁性尾矿进行三段摇床重选，三段摇床重选得到三段重选磁性精矿和三段重选磁性尾矿，所述三段摇床重选的条件为矿浆浓度为30％，所述三段重选磁性精矿和三段重选磁性尾矿的质量之比为8:92；

将一段重选磁性精矿、二段重选磁性精矿、三段重选磁性精矿合并，合并后为最终的富含铀、铌、铍、稀土、钛稀有多金属混合精矿，稀有多金属混合精矿矿物纯度92.00％、回收率72.5％、产率1.01％；

(3)磁选尾矿重选：磁选尾矿进行一段摇床重选，一段摇床重选得到一段重选非磁性精矿、一段重选非磁性中矿和一段重选非磁性尾矿，所述一段摇床重选的条件为矿浆浓度为30％，所述一段重选非磁性精矿、一段重选非磁性中矿和一段重选非磁性尾矿的质量之比为4:83:13；

一段重选非磁性中矿进行磨矿，将粒度降低到-0.1mm占70％以上，磨矿后的一段重选非磁性中矿进行二段摇床重选，二段摇床重选得到二段重选非磁性精矿、二段重选非磁性中矿和二段重选非磁性尾矿，所述二段摇床重选的条件为矿浆浓度为30％，所述二段重选非磁性精矿、二段重选非磁性中矿和二段重选非磁性尾矿的质量之比为2.4:66:31.6；

将一段重选非磁性精矿和二段重选非磁性精矿合并，合并后为最终的锆精矿，锆品位60.00％、回收率71.05％、产率5.80％；二段重选非磁性中矿为石英长石精矿，石英长石精矿的矿物纯度95.00％、回收率63.50％、产率52.05％。

实施例2

以含稀有金属锆、铀、铌、铍、稀土、钛矿物总量为8.65％，石英长石含量75.00％的内蒙古801矿为原料矿，利用本发明的工艺方法，进行如下工艺步骤：

(1)强磁选：取粒度为-0.5mm占60.45％的原料矿1kg，进行一次强磁粗选和一次强磁扫选的磁选闭路流程，粗选精矿为磁选精矿，粗选尾矿进行强磁扫选，扫选精矿返到强磁粗选工序作业，扫选尾矿为磁选尾矿，强磁粗选的磁场强度为1.0t，强磁扫选的磁场强度为3.5t；

(2)磁选精矿重选：磁选精矿进行一段摇床重选，一段摇床重选得到一段重选磁性精矿和一段重选磁性尾矿，所述一段摇床重选的条件为矿浆浓度为10％，所述一段重选磁性精矿和一段重选磁性尾矿的质量之比为10:90；

一段重选磁性尾矿浓密后进行磨矿，将粒度降低到-0.1mm占80％以上，磨矿后的一段重选磁性尾矿进行二段摇床重选，二段摇床重选得到二段重选磁性精矿和二段重选磁性尾矿；所述二段摇床重选的条件为矿浆浓度为20％，所述二段重选磁性精矿和二段重选磁性尾矿的质量之比为15:85；

二段重选磁性尾矿浓密后进行三段摇床重选，三段摇床重选得到三段重选磁性精矿和三段重选磁性尾矿，所述三段摇床重选的条件为矿浆浓度为30％，所述三段重选磁性精矿和三段重选磁性尾矿的质量之比为20:80；

将一段重选磁性精矿、二段重选磁性精矿、三段重选磁性精矿合并，合并后为最终的富含铀、铌、铍、稀土、钛稀有多金属混合精矿，稀有多金属混合精矿矿物纯度92.03％、回收率74.5％、产率1.35％。

(3)磁选尾矿重选：磁选尾矿进行一段摇床重选，一段摇床重选得到一段重选非磁性精矿、一段重选非磁性中矿和一段重选非磁性尾矿，所述一段摇床重选的条件为矿浆浓度为10％，所述一段重选非磁性精矿、一段重选非磁性中矿和一段重选非磁性尾矿的质量之比为5:81:14；

一段重选非磁性中矿进行磨矿，将粒度降低到-0.1mm占90％以上，磨矿后的一段重选非磁性中矿进行二段摇床重选，二段摇床重选得到二段重选非磁性精矿、二段重选非磁性中矿和二段重选非磁性尾矿，所述二段摇床重选的条件为矿浆浓度为10％，所述二段重选非磁性精矿、二段重选非磁性中矿和二段重选非磁性尾矿的质量之比为4:63:33；

将一段重选非磁性精矿和二段重选非磁性精矿合并，合并后为最终的锆精矿，锆品位60.54％、回收率72.00％、产率8.20％；二段重选非磁性中矿为石英长石精矿，石英长石精矿的矿物纯度95.30％、回收率60.40％、产率49.10％。

实施例3

以含稀有金属锆、铀、铌、铍、稀土、钛矿物总量为10.25％，石英长石含量82.67％的内蒙古801矿为原料矿，利用本发明的工艺方法，进行如下工艺步骤：

(1)强磁选：取粒度为-0.5mm占55.63％的原料矿1kg，进行一次强磁粗选和一次强磁扫选的磁选闭路流程，粗选精矿为磁选精矿，粗选尾矿进行强磁扫选，扫选精矿返到强磁粗选工序作业，扫选尾矿为磁选尾矿，强磁粗选的磁场强度为2.5t，强磁扫选的磁场强度为3.0t；

(2)磁选精矿重选：磁选精矿进行一段摇床重选，一段摇床重选得到一段重选磁性精矿和一段重选磁性尾矿，所述一段摇床重选的条件为矿浆浓度为20％，所述一段重选磁性精矿和一段重选磁性尾矿的质量之比为30:70；

一段重选磁性尾矿进行磨矿，将粒度降低到-0.1mm占90％以上，磨矿后的一段重选磁性尾矿进行二段摇床重选，二段摇床重选得到二段重选磁性精矿和二段重选磁性尾矿，所述二段摇床重选的条件为矿浆浓度为20％，所述二段重选磁性精矿和二段重选磁性尾矿的质量之比为10:90；

二段重选磁性尾矿进行三段摇床重选，三段摇床重选得到三段重选磁性精矿和三段重选磁性尾矿，所述三段摇床重选的条件为矿浆浓度为10％，所述三段重选磁性精矿和三段重选磁性尾矿的质量之比为6:94；

将一段重选磁性精矿、二段重选磁性精矿、三段重选磁性精矿合并，合并后为最终的富含铀、铌、铍、稀土、钛稀有多金属混合精矿，稀有多金属混合精矿矿物纯度94.30％、回收率71.05％、产率2.15％；

(3)磁选尾矿重选：磁选尾矿进行一段摇床重选，一段摇床重选得到一段重选非磁性精矿、一段重选非磁性中矿和一段重选非磁性尾矿，所述一段摇床重选的条件为矿浆浓度为30％，所述一段重选非磁性精矿、一段重选非磁性中矿和一段重选非磁性尾矿的质量之比为6:75:19；

一段重选非磁性中矿进行磨矿，将粒度降低到-0.1mm占85％以上，磨矿后的一段重选非磁性中矿进行二段摇床重选，二段摇床重选得到二段重选非磁性精矿、二段重选非磁性中矿和二段重选非磁性尾矿，所述二段摇床重选的条件为矿浆浓度为15％，所述二段重选非磁性精矿、二段重选非磁性中矿和二段重选非磁性尾矿的质量之比为4:71:25；

将一段重选非磁性精矿和二段重选非磁性精矿合并，合并后为最终的锆精矿，锆品位62.06％、回收率71.23％、产率8.50％；二段重选非磁性中矿为石英长石精矿，石英长石精矿的矿物纯度96.35％、回收率61.35％、产率50.18％。

实施例4

以含稀有金属锆、铀、铌、铍、稀土、钛矿物总量为15.00％，石英长石含量83.50％的内蒙古801矿为原料矿，利用本发明的工艺方法，进行如下工艺步骤：

(1)强磁选：取粒度为-0.5mm占58％的原料矿1kg，进行一次强磁粗选和一次强磁扫选的磁选闭路流程，粗选精矿为磁选精矿，粗选尾矿进行强磁扫选，扫选精矿返到强磁粗选工序作业，扫选尾矿为磁选尾矿，强磁粗选的磁场强度为2.0t，强磁扫选的磁场强度为1.8t；

(2)磁选精矿重选：磁选精矿进行一段摇床重选，一段摇床重选得到一段重选磁性精矿和一段重选磁性尾矿，所述一段摇床重选的条件为矿浆浓度为30％，所述一段重选磁性精矿和一段重选磁性尾矿的质量之比为20:80；

一段重选磁性尾矿进行磨矿，将粒度降低到-0.1mm占90％以上，磨矿后的一段重选磁性尾矿进行二段摇床重选，二段摇床重选得到二段重选磁性精矿和二段重选磁性尾矿，所述二段摇床重选的条件为矿浆浓度为20％，所述二段重选磁性精矿和二段重选磁性尾矿的质量之比为20:80；

二段重选磁性尾矿进行三段摇床重选，三段摇床重选得到三段重选磁性精矿和三段重选磁性尾矿，所述三段摇床重选的条件为矿浆浓度为10％，所述三段重选磁性精矿和三段重选磁性尾矿的质量之比为5:95；

将一段重选磁性精矿、二段重选磁性精矿、三段重选磁性精矿合并，合并后为最终的富含铀、铌、铍、稀土、钛稀有多金属混合精矿，稀有多金属混合精矿矿物纯度95.03％、回收率70.60％、产率2.30％；

(3)磁选尾矿重选：磁选尾矿进行一段摇床重选，一段摇床重选得到一段重选非磁性精矿、一段重选非磁性中矿和一段重选非磁性尾矿，所述一段摇床重选的条件为矿浆浓度为25％，所述一段重选非磁性精矿、一段重选非磁性中矿和一段重选非磁性尾矿的质量之比为10:70:20；

一段重选非磁性中矿进行磨矿，将粒度降低到-0.1mm占90％以上，磨矿后的一段重选非磁性中矿进行二段摇床重选，二段摇床重选得到二段重选非磁性精矿、二段重选非磁性中矿和二段重选非磁性尾矿，所述二段摇床重选的条件为矿浆浓度为10％，所述二段重选非磁性精矿、二段重选非磁性中矿和二段重选非磁性尾矿的质量之比为6:81:13；

将一段重选非磁性精矿和二段重选非磁性精矿合并，合并后为最终的锆精矿，锆品位61.35％、回收率72.50％、产率13.5％；二段重选非磁性中矿为石英长石精矿，石英长石精矿的矿物纯度97.03％、回收率63.65％、产率53.70％。

实施例5

以含稀有金属锆、铀、铌、铍、稀土、钛矿物总量为9.06％，石英长石含量79.38％的内蒙古801矿为原料矿，利用本发明的工艺方法，进行如下工艺步骤：

(1)强磁选：取粒度为-0.5mm占70％的原料矿1kg，进行一次强磁粗选和一次强磁扫选的磁选闭路流程，粗选精矿为磁选精矿，粗选尾矿进行强磁扫选，扫选精矿返到强磁粗选工序作业，扫选尾矿为磁选尾矿，强磁粗选的磁场强度为2.5t，强磁扫选的磁场强度为3.5t；

(2)磁选精矿重选：磁选精矿进行一段摇床重选，一段摇床重选得到一段重选磁性精矿和一段重选磁性尾矿，所述一段摇床重选的条件为矿浆浓度为20％，所述一段重选磁性精矿和一段重选磁性尾矿的质量之比为20:80；

一段重选磁性尾矿进行磨矿，将粒度降低到-0.1mm占95％以上，磨矿后的一段重选磁性尾矿进行二段摇床重选，二段摇床重选得到二段重选磁性精矿和二段重选磁性尾矿，所述二段摇床重选的条件为矿浆浓度为10％，所述二段重选磁性精矿和二段重选磁性尾矿的质量之比为5:95；

二段重选磁性尾矿浓密后进行三段摇床重选，三段摇床重选得到三段重选磁性精矿和三段重选磁性尾矿，所述三段摇床重选的条件为矿浆浓度为20％，所述三段重选磁性精矿和三段重选磁性尾矿的质量之比为20:80；

将一段重选磁性精矿、二段重选磁性精矿、三段重选磁性精矿合并，合并后为最终的富含铀、铌、铍、稀土、钛稀有多金属混合精矿，稀有多金属混合精矿矿物纯度93.00％、回收率73.52％、产率2.13％；

(3)磁选尾矿重选：磁选尾矿进行一段摇床重选，一段摇床重选得到一段重选非磁性精矿、一段重选非磁性中矿和一段重选非磁性尾矿，所述一段摇床重选的条件为矿浆浓度为30％，所述一段重选非磁性精矿、一段重选非磁性中矿和一段重选非磁性尾矿的质量之比为6:73:21；

一段重选非磁性中矿进行磨矿，将粒度降低到-0.1mm占95％以上，磨矿后的一段重选非磁性中矿进行二段摇床重选，二段摇床重选得到二段重选非磁性精矿、二段重选非磁性中矿和二段重选非磁性尾矿，所述二段摇床重选的条件为矿浆浓度为20％，所述二段重选非磁性精矿、二段重选非磁性中矿和二段重选非磁性尾矿的质量之比为3:73:24；

将一段重选非磁性精矿和二段重选非磁性精矿合并，合并后为最终的锆精矿，锆品位61.01％、回收率73.56％、产率7.60％；二段重选非磁性中矿为石英长石精矿，石英长石精矿的矿物纯度95.08％、回收率61.33％、产率51.00％。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。