稀土矿石选矿

1、稀土矿石选矿简 介 稀土矿在地壳中主要以矿物形式存在，其赋存状态主要有三种：作为矿物的基本组成元素，稀土以离子化合物形式赋存于矿物晶格中，构成矿物的必不可少的成分。这类矿物通常称为稀土矿物，如独居石、氟碳铈矿等。作为矿物的杂质元素，以类质同象置换的形式，分散于造岩矿物和稀有金属矿物中，这类矿物可称为含有稀土元素的矿物，如磷灰石、萤石等。呈离子状态被吸附于某些矿物的表面或颗粒间。这类矿物主要是各种粘土矿物、云母类矿物。这类状态的稀土元素很容易提取。 稀土是化学元素周期表中镧系(镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥)15个元素和21号元素钪、39号元素钇(共17个元素)的总称

2、。据其物理化学性质的差异性和相似性,可分成三个组：轻稀土组(镧钷)、中稀土组(钐镝)、重稀土组(钬镥加上钪和钇)。已发现的稀土矿物有250种以上，其中具 有工业价值的约5060种,最重要的稀土矿物有氟碳铈(镧)矿、独居石、磷钇矿、离子吸附型稀土矿、褐钇铌矿等。稀土金属的光泽介于银和铁之间。杂质含量对它们的性质影响很大，使之物理性质常有明显差异。大多数稀土金属具有顺磁性；钆在0时比铁具有更强的铁磁性；铽、镝、钬、铒等在低温下也呈现铁磁性。纯稀土金属导电性好,杂质含量越高，导电性越差。稀土金属具有可塑性,以钐和镱为最好。镧在6K时是超导体。镧、铈的低熔点和钐、铕、镱的高蒸气压显示其物理性质的极大差

3、异。钐、铕、钆的热中子吸收截面比镉、硼还大。稀土元素的化学活泼性很强，能生成极稳定的氧化物、卤化物和硫化物等。在较低的温度下能与氢、碳、氮、磷及其他元素起作用,除钐、钇、钆之外，都能被腐蚀,并能溶于任何浓度的硫酸、盐酸，还溶于浓硝酸、碱金属氯化物溶液。与水作用放出氢气。性 质赋 存 状 态 已经发现的稀土矿物约有250种，但具有工业价值的稀土矿物只有5060种，目前具有开采价值的只有10种左右，现在用于工业提取稀土元素的矿物主要有四种氟碳铈矿、独居石矿、磷钇矿和风化壳淋积型矿，前三种矿占西方稀土产量的95%以上。独居石和氟碳铈矿中，轻稀土含量较高。磷钇矿中，重稀土和钇含量较高，但矿源比独居石少

4、。国 内 资 源 一、储量分布高度集中 我国稀土矿产虽然在华北、东北、华东、中南、西南、西北等六大区均有分布，但主要集中在华北区的内蒙古白云鄂博铁-铌稀土矿区，其稀土储量占全国稀土总储量的90%以上，是我国轻稀土主要生产基地。 二、北轻南重 即轻稀土主要分布在北方地区，重稀土则主要分布在南方地区，尤其是在南岭地区分布可观的离子吸附型中稀土、重稀土矿，易采、易提取，已成为我国重要的中、重稀土生产基地。此外，在南方地区还有风化壳型和海滨沉积型砂矿，有的富含磷钇矿(重稀土矿物原料)；在赣南一些脉钨矿床(如西华山、荡坪等)伴生磷钇矿、硅铍钇矿、钇萤石、氟碳钙钇矿、褐钇铌矿等重稀土矿物，在钨矿选冶过程中

5、可综合回收，综合利用。 三、共伴生稀土矿床多，综合利用价值大 在已发现的数百处矿产地中，2/3以上为共伴生矿产，颇有综合利用价值。但多数矿床物质成分复杂，矿 石嵌布粒度细，多为难选矿石，如白云鄂博矿床中有70余种元素，170多种矿物，其中稀土、铌钽储量巨大，为世界罕见的大型稀土、稀有金属矿床。在铁矿石中共生的独居石、氟碳铈矿、氟碳钡铈矿、黄河矿等稀土矿物，虽然矿石结构构造复杂，嵌布粒度细微。但经过不断选冶试验研究，精矿品位和冶炼提取及回收率已有很大提高，成为我国轻稀土主要原料基地。 四、矿产资源储量多、品种全 现已探明的稀土储量达1亿t以上，而且还有较大的资源潜力。品种全，17种稀土元素除钷尚

6、未发现天然矿物，其余16种稀土元素均已发现矿物、矿石。在所勘查和开发的矿床中，通过选冶工艺从矿石矿物中提取出16种稀土金属，现已生产出几百个品种和上千个规格的稀土产品，不仅满足了国内需求，而且已大量出口，成为我国出口创汇的主要矿产品及加工产品之一。矿 物 种 类 一、独居石（Monazite） 独居石又名磷铈镧矿。化学成分(Ce,La,Y,Th)PO4。成分变化很大。矿物成分中稀土氧化物含量可达5068%。类质同象混入物有Y、Th、Ca、SiO4和SO4。独居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。具有经济开采价值的独居石主要资源是冲积型或海滨砂矿床。最重要的海滨砂矿床是在澳大利亚沿海、巴

7、西以及印度等沿海。此外，斯里兰卡、马达加斯加、南非、马来西亚、中国、泰国、韩国、朝鲜等地都含有独居石的重砂矿床。 二、氟碳铈矿（Bastnaesite） 化学成分性质：(Ce，La)CO3F。机械混入物有SiO2、Al2O3、P2O5。氟碳铈矿易溶于稀HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4。目前，已知最大的氟碳铈矿位于中国内蒙古的白云鄂博矿，作为开采铁矿的副产品，它和独居石一道被开采出来，其稀土氧化物平均含量为56%。品位最高的工业氟碳铈矿矿床是美国加利福尼亚州的芒廷帕斯矿，这是世界上唯一以开采稀土为主的氟碳铈矿。 三、磷钇矿（Xenotime） 化学成分YPO4。成分中Y2O361.4%，

8、P2O538.6%。有钇族稀土元素混入，其中以镱、铒、镝、钆为主。尚有锆、铀、钍等元素代替钇，同时伴随有硅代替磷。一般来说，磷钇矿中铀的含量大于钍。 四、风化壳淋积型稀土矿 风化壳淋积型稀土矿 （Ion absorpt deposit），即离子吸附型稀土矿，是我国特有的新型稀土矿物。所谓“离子吸附”系稀土元素不以化合物的形式存在，而是呈离子状态吸附于粘土矿物中。这些稀土易为强电解质交换而转入溶液，不需要破碎、选矿等工艺过程，而是直接浸取即可获得混合稀土氧化物。故这类矿的特点是：重稀土元素含量高，经济含量大，品位低，覆盖面大，多在丘陵地带，适于手工和半机械化开采，开采和浸取工艺简单。风化壳淋积型

9、稀土矿，主要分布在我国江西、广东、湖南、广西、福建等地。选 矿 工 艺 一、白云鄂博矿 白云鄂博矿床系沉积变质-热液交代的铁、稀土、铌多金属共生大型矿床，已发现有71种元素、170多种矿物，稀土矿物有15种之多，主要为氟碳铈矿和独居石轻稀土混合矿,比例为7:3或6:4。有用矿物之间共生关系密切,嵌布粒度细小，稀土矿物粒度一般在0.074mm0.01mm之间。矿石中有用矿物主要有磁铁矿、赤铁矿、氟碳铈矿、独居石、铌矿物等，主要脉石矿物有钠辉石、钠闪石、方解石、白云石、重晶石、磷灰石、石英、长石等。矿石的化学成分成分TFeSBaOFeOSiO2K2OREO含量/%34.980.671.685.53

10、11.660.455.50成分Al2O3Na2OFCaONb2O5PMgO含量/%1.070.801.6014.100.1220.951.22 稀土矿物选矿亟待解决的问题是稀土矿物与铁矿物、铌矿物、硅酸盐矿物以及含钙、钡等矿物的有效分离。目前回收白云鄂博矿中的稀土矿物采用的方法主要是浮选工艺，含稀土的入选原料经过一粗二精一扫浮选工序就可生产出50%REO的混合稀土精矿，如果需要60%REO的精矿，只需增加一道精选即可。稀土选矿工艺流程如下。还可根据需要对混合稀土精矿进行氟碳铈矿与独居石的浮选分离，得到单一的稀土精矿。弱磁选-强磁选-浮选工艺 该工艺首先将原矿石磨至0.074mm占90%92%，

11、弱磁选选出磁铁矿，其尾矿在强磁选机磁感应强度1.4T条件下粗选，将赤铁矿及大部分稀土矿物选入强磁粗精矿中，粗精矿经一次强磁精选(0.6T0.7T)，强磁精选铁精矿和弱磁铁精矿合并送去反浮选脱除随磁选带入的萤石、稀土等脉石矿物得到合格铁精矿。 从图中可以看出，在弱磁-强磁-浮选工艺中能够从三处(即强磁中矿、强磁尾矿和反浮泡沫尾矿)回收稀土矿物,还有企业从选矿厂总尾矿中回收稀土精矿(选矿厂总尾矿溜槽去矿)，强磁中矿、强磁尾矿、反浮泡沫尾矿及总尾矿作为浮选稀土原料，采用H205(邻羟基萘羟肟酸)、水玻璃、J102(起泡剂)组合药剂，在弱碱性(pH=9)矿浆中浮选稀土矿物，经一次粗选、一次扫选、二次精

12、选(或三次精选)得到50%REO混合稀土精矿及稀土次精矿30%REO，浮选作业回收率为70%75%。 1990年后已先后将包钢选矿厂处理氧化铁矿石的5个选矿生产系列全部按弱磁-强磁-浮选工艺改造生产至今,生产效果良好。目前包钢选矿厂已建8个生产系列(其中5个系列处理氧化矿,3个系列处理原生矿)。包钢选矿厂稀选车间现在已归属内蒙古包钢稀土高科技股份有限公司(简称稀土高科),稀土高科稀选厂主要以强磁中矿、强磁尾矿为入选原料生产稀土精矿。包钢选矿厂已完成了从铁反浮泡沫尾矿中选别稀土矿物的试验,根据市场需要可随时生产稀土精矿。 弱磁选-浮选工艺 弱磁选-浮选工艺适合处理含磁铁矿较多的矿石。工艺为原矿石

13、磨矿至0.074mm占90%左右，先弱磁选选出磁铁矿，其尾矿经浓缩后作为入选稀土原料，采用水玻璃、J102、H205组合药剂，经一次粗选、一次扫选、二次精选或三次精选生产可得到50%60%REO的稀土精矿和34%40%REO的次精矿。包头市达茂稀土有限责任公司和包钢白云铁矿博宇公司按该工艺建厂生产至今，生产效果良好。二、四川凉山稀土矿 凉山地区稀土资源主要分布在冕宁县牦牛坪稀土矿区，其次在德昌稀土矿区。牦牛坪稀土矿是四川省地矿局109地质队于1985年至1986年开展铅、锌矿点检查时发现的。该矿床系碱性伟晶岩-方解石碳酸盐稀土矿床,稀土矿物以氟碳铈矿为主，少量硅钛铈矿及氟碳钙铈矿，伴生矿物主要

14、为重晶石、萤石、铁、锰矿物等，少量方铅矿，稀土平均品位3.70%。矿石从粒度上分为块矿和粉状矿，块矿的矿物嵌布粒度粗，一般大于1.0mm,其中氟碳铈矿一般在1mm5mm，粒度粗、易磨、单体解离度好。粉状矿石是原岩风化的产物,风化比较彻底，局部风化深度达300m，形成矿石20%左右的黑色风化矿泥。它们是铁锰非晶质氧化物集合体。黑色风化物矿泥的粒度80%小于44m,REO为2%7%，铕、钇含量较高。矿石的化学成分成分TFeSBaOFeOSiO2K2OREO含量/%1.125.3321.970.4331.001.353.70成分Al2O3Na2OFCaONb2O5MgO含量/%4.171.395.5

15、09.620.1220.73 牦牛坪采出的矿石是块矿与粉状自然存在的混合矿石,其中的黑色矿泥影响稀土矿物浮选，因此，在浮选前脱泥很重要。有代表性的选矿工艺流程有以下几种。 单一重选工艺: 原矿石磨至0.074mm占62%,经水力分级箱分成4级，分别在刻槽矿泥摇床上分选，可得到REO为30%、50%、60%的三种氟碳铈矿精矿，重选总的作业回收率为75%。 磁选-重选联合工艺流程: 原矿品位为3.2%的原矿石磨矿后采用Slon-1000磁选机一粗一扫二次经磁选得到REO为5.64%的磁性产品，磁选作业回收率为74.2%(产率42%)，磁选粗精矿经水力分级箱分为4级，分别摇床重选，重选总精矿REO为

16、52.3%，产率为3.56%，稀土回收率55%左右。 重选-磁选矿工艺流程: 在原矿品位5.30%REO条件下,采用重-磁选矿工艺流程可达到稀土精矿品位51.50%REO，回收率52.00%的流程工艺指标。 重选-浮选工艺流程: 原矿石第一段磨至0.074mm占80%，经水力分级箱分为4级,分别经摇床重选(脱除矿泥及部分轻比重脉石)得到REO为30%的重选粗精矿，稀土回收率74.5%。该粗精矿采用水玻璃为调整剂，H205为捕收剂，矿浆pH=89浮选,经一粗、一扫、一精闭路流程浮选，获得50%60%REO的稀土精矿，原矿稀土回收率为60%65%。 三、山东微山稀土矿 该矿位于山东省微山县塘湖乡境

17、内，1958年1962年先后由原济南地质局和802队放射性航测时发现,平均地质品位3.13%，属石英-重晶石-碳酸盐稀土矿床，矿物及脉石成分简单，以氟碳铈矿及氟碳钙铈矿为主，伴生有重晶石、方解石、石英、萤石等，稀土矿物嵌布粒度较粗，一般在0. 5mm0.04mm，属易磨易选矿石。 矿石的化学成分成分REOSBaOThSiO2K2O含量/%3.712.1011.990.00247.921.85成分Al2O3Na2OFCaOTFeMgO含量/%22.483.530.6981.182.811.18 微山稀土选矿厂正式建厂于1982年，规模小，原矿石磨细至90%REO的混合稀土氧化物，滤液补加硫酸铵返

18、回再用。由于草酸较贵，20世纪80年代末已开始用碳酸氢铵代替草酸作稀土沉淀剂，现已应用在部分厂矿中生产晶型碳酸稀土。 堆浸法 开采的矿石直接成堆，注入(NH4)2SO4溶液浸泡,滤液草酸或碳铵沉淀，草酸稀土或碳铵稀土一次灼烧即可获得90%REO的混合稀土氧化物。 原地浸出法 地浸法的主要内容是不把含有稀土的矿石挖出拿走，而是在含有离子型稀土矿的矿区或地段打井，通过地表注液井加入浸矿液，经渗透和离子交换，有选择地将矿石中稀土离子浸出并回收的工艺。溶浸液的回收有负压抽液和水封堵漏法，前者适应性较广。收集流出的溶浸液用草酸或碳酸氢铵沉淀，得到稀土氧化物产品，稀土浸取回收率达70%75%，这样地貌、地

19、表和植被不遭破坏，原地浸取与池浸比较成本低12003000元/吨。现已被广泛应用。德昌大陆槽稀土矿选矿试验研究 德昌大陆槽稀土矿位于稀土占有量位居全国第二的四川攀西地区，与同属该地区的冕宁牦牛坪稀土矿共同组成了我国最重要的单一氟碳铈矿型稀土资源。从两个地区对稀土的开发程度来看，冕宁地区要好于德昌地区，一方面因为冕宁稀土发现较德昌早，研究程度深，另一方面是因为冕宁稀土矿物嵌布粒度粗，比较容易通过简单的选矿工艺获取高质量的稀土精矿。两地区的选矿指标对比见下表。 不同地区选矿指标对比地区入选矿石平均品位 REO%稀土矿物嵌布粒度选矿工艺选矿指标REO%品位回收率德昌4.5细重-磁大于6030左右冕宁

20、2.8粗重-磁大于60大于70 从上表可以看出，两个地区采用的主流选矿工艺均为重-磁联合工艺，冕宁地区的稀土精矿品位在60%以上，稀土回收率也在70%以上，而德昌地区尽管稀土精矿品位跟冕宁相当，但稀土的选矿回收率却仅为30%左右，因此，德昌地区稀土矿石由于在“禀赋”上不及冕宁，采用同样简单的选矿工艺造成了大量的稀土资源得不到有效回收， 一、矿石的化学分析原矿化学多元素分析结果 /%元素REOSiO2FBaFe2O3Al2O3MgOCaOS含量2.5619.289.784.162.564.882.9629.523.32元素K2OMnOCPbSrThO2-含量2.370.192.560.219.3

21、60.0068-原矿稀土配分分析结果 /%配分TREOCe2O3La2O3Nd2O3Y2O3Sm2O3Eu2O3Gd2O3含量2.621.310.840.320.0050.0220.00540.005配分Tb4O7Dy2O3Pr6O11Ho2O3Er2O3Tm2O3Yb2O3Lu2O3含量0.00550.0050.120.0050.0050.0050.0050.005 原矿矿物成分分析主要有用矿物氟碳铈矿、天青石、重晶石、萤石。其它脉石矿物长石、石英、黑云母、方解石、毒重石、霓辉石、白云母、绿泥石、粘土矿物、磷灰石、榍石、其它碎屑矿物等。金属矿物黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、褐铁矿、磁铁矿、

22、磁赤铁矿等。二、矿石的结构构造 矿样以土状、粉末状为主，极少块状构造。结构以不等粒结构为主，其次为包含结构、自形-半自形-它形晶粒状结构和鳞片变晶结构。总的来说，该试样的结构构造较简单。 （1）不等粒结构：石英、长石的粒径相差悬殊，构成不等粒结构。 （2）自形-半自形-它形晶粒状结构：氟碳铈矿、天青石、重晶石和萤石呈自形-半自形-它形粒状和球粒状及不规则粒状分布。 （3）包含结构：氟碳铈矿中包含粒状萤石。重晶石、天青石中包含氟碳铈矿。 （4）鳞片变晶结构：鳞片状的黑云母呈集合体状分布。三、 主要矿物单体解离度不同磨矿细度下氟碳铈矿的单体解离度见下表。磨矿细度（-0.074mm%）单体（%）连生

23、体（%）与重晶石、天青石与萤石63.3746.6942.1611.1574.3757.1435.227.6486.5285.199.255.56不同磨矿细度下天青石和重晶石的单体解离度磨矿细度（-0.074mm %）单体（%）连生体（%）与萤石与其它矿物63.3725.1816.6442.7174.3741.8212.5336.1286.5262.5210.3922.61 四、主要矿物特征及其嵌布关系 氟碳铈矿 氟碳铈矿在矿样中为唯一稀土工业矿物。在薄片中呈淡黄色，显微弱多色性。裂理发育。为板柱状，粒径为0.020.6mm之间。其密度为4.34.7g/cm3。板柱状者与重晶石和天青石紧密相连。

24、该矿物在矿石中与重晶石、天青石的关系密切，微粒者被包裹在这两种矿物中；同时还存在着与碳酸盐矿物之间混杂分布及被包裹的现象。这就使一部分氟碳铈矿与重晶石、天青石难以解离，因而造成损失。 天青石（SrSO4）和重晶石（BaSO4） 天青石和重晶石都是硫酸盐矿物。钡和锶常形成完全类质同象。两者密度相近。天青石的密度为3.94.0g/cm3，重晶石为4.34.7g/cm3。薄片中，两者的特征相似，为半自形的板状和它形晶粒状。粒径大小不一，最大可达12mm，一般为0.10.5mm之间。与氟碳铈矿紧密接触，或者相互之间包含或被包含，以及被碳酸盐矿物和萤石集合体形成的胶结物所胶结。 根据分析结果显示，SrO

25、含量为14.20%，而Sr又存在于天青石中，因此，应考虑天青石的综合利用。 萤石（CaF2） 萤石在薄片中为鲜紫色淡紫色、无色。结晶体为不规则状及等轴粒状，透明。非（隐）晶质的萤石为黑褐色，半透明不透明，为近似等轴粒状的球粒状和不规则状。粒径一般在0.020.5mm之间。晶质体散布在方解石粒间，或被重晶石和天青石包裹。隐晶质的萤石集合体与方解石形成胶结物状态，胶结氟碳铈矿、或充填在其裂缝中。 其它脉石矿物 长石：为板状、不规则粒状，粒径大小不一，一般在0.10.5mm之间，最大可达1mm左右。已全部风化，单偏光镜下呈黑褐色。正交镜下为小叶片、针状体的粘土矿物分布在长石表面，但仍保持长石晶体的外

26、形。与石英颗粒紧密接触。 石英：它形晶粒状，粒径大小不等，为0.011.2mm之间。大颗粒者多裂纹，与长石紧密嵌布。微粒者呈集合体状散布或与小叶片状的黑云母一起形成胶结物，胶结巨大的长石和石英颗粒。 黑云母：小叶片状及其集合体。为不均匀的褐绿浅棕色的多色性，吸收性显著。呈集合体状分布在长石颗粒之间，或其集合体内散布着不透明矿物。 方解石：为半自形它形晶粒状集合体，单个颗粒粒径为0.010.1mm之间。常见交代萤石，或散布在其它脉石中。五、选矿试验 通过对德昌大陆槽矿区选厂的现场调研分析，当地目前稀土矿入选品位REO含量在4.5%左右，采用重选联合磁选的联合选矿流程，稀土回收率仅仅为30%左右。

27、将以上情况和矿石性质结合起来分析，认为回收率之所以不高，是因为采用的重-磁工艺对粒度较粗的稀土矿物回收效果较好，而大部分细粒稀土矿物则损失在重选中矿和尾矿中。因此，本次研究以浮选为主要手段，以REO品位在2.6%左右的原矿石为主要研究对象，力求开发出适合于该矿石的新型浮选工艺和高效浮选药剂。 为了考察稀土和锶在矿石中各粒级的分布情况，进行了粒度筛析试验，并给出冕宁稀土的粒度筛析结果进行对比。 德昌稀土矿原矿粒度筛析粒度范围 /mm产率/%REOSr品位/%分布率/%品位/%分布率/%+121.101.8813.369.6521.10-1+0.326.992.2120.099.9827.78-0

28、.3+0.1518.803.0119.0611.1921.69-0.15+0.0745.604.087.7010.476.05-0.074+0.0313.224.7621.209.8113.37-0.0314.293.8618.596.8610.11原矿100.002.97100.009.70100.00冕宁方家堡稀土矿原矿粒度筛析粒度范围 /mm产率/%REO品位/%分布率/%+23.103.982.92-2+110.103.829.13-1+0.523.403.3118.33-0.5+0.1535.204.3536.25-0.15+0.07411.706.2117.20-0.074+0.0

29、438.905.9312.50-0.0437.602.013.67原矿100.004.22100.00 粒度对比分析可以看出，德昌稀土在细粒（-0.074mm）级别的分布远远高于冕宁稀土，值得注意的是，德昌稀土在30微米以下的分布接近20%。，而冕宁稀土只有3%左右。 1）工艺流程的选择:为了考察强磁抛尾的可能性，首先进行了原矿的磁选试验，试验流程见图1，试验结果见表1。强磁 1.2T精矿原矿-0.074mm 84.07%磨矿尾矿图1 原矿强磁试验流程表1 原矿强磁试验结果/%产品名称产率REO品位分布率精矿13.5413.3863.20尾矿86.461.1236.80原矿100.002.87

30、100.00从强磁试验结果可以看出，磁选尾矿中REO品位为1.12%，REO分布率为36.80%，显然不能作为尾矿丢弃，因此强磁抛尾对该稀土矿不适用。由于该稀土矿含泥高，进行脱泥和不脱泥的对比试验，试验流程见图2，试验结果见表2。131尾矿 起泡剂 40 g/t原矿浮选脱泥-0.074mm84.07%水玻璃 2000 g/t 捕收剂1500 g/t3min泥3minn稀土精矿磨矿311原矿-0.074mm84.07%水玻璃2000 g/t捕收剂 1500 g/t粗 选起泡剂 40g/t 稀土精矿尾矿3min磨矿磨矿图2 脱泥与不脱泥流程表2 脱泥与不脱泥对比试验结果/%方案产品名称产率品位回收

31、率REOREO浮选脱泥泥3.882.683.78稀土精矿5.5422.0844.49尾矿90.581.5751.73原矿100.002.75100.00不脱泥稀土精矿9.3819.1865.19尾矿90.621.0634.81原矿100.002.76100.00 由对比试验结果可以看出，不脱泥直接浮选获得的稀土精矿REO品位与脱泥之后浮选的相差不大，但回收率则明显较高，这与冕宁不同，对冕宁稀土作的脱泥与不脱泥浮选对比试验结果是脱泥之后浮选表现出很好的选别效果，在回收率相当的情况下，精矿品位提高两倍以上，究其原因，德昌稀土矿含泥量大，泥中稀土分布高，没有达到一定的脱泥量看不出明显的效果改善，但脱

32、泥量大，势必造成稀土回收率低，因此决定采用不脱泥工艺。 2）捕收剂的选择 试验主要进行了稀土捕收剂的筛选试验，所选用的捕收剂有水杨羟肟酸，H205，和自行开发的药剂Wx，采用的抑制剂为水玻璃，起泡剂为自制的COH。试验流程见图3，试验结果见表3。311粗 选 捕收剂 2000 g/t原矿-200目84.07%水玻璃 3000 g/t稀土精矿尾矿磨矿COH 40g/t 图4 捕收剂筛选试验表 3 捕收剂筛选试验结果 /%捕收剂2000g/t产品名称产率品位回收率REOREO水杨羟肟酸稀土精矿11.5715.3662.14尾矿88.431.2237.86给矿100.002.86100.00H205

33、稀土精矿13.5910.3549.18尾矿86.411.6850.82给矿100.002.86100.00Wx稀土精矿6.2925.4556.79尾矿93.711.3043.21给矿100.002.82100.00表3所示结果说明，在相同的捕收剂用量下，选择性最好的为Wx, 其次为水杨羟肟酸，选择性最差的为H205，因此对水杨羟肟酸和Wx 进行分析，水杨羟肟酸获得的稀土精矿REO含量为15.36%，REO回收率为62.14%，尽管回收率在三者中最高，但该药剂相同用量下价格较Wx高出很多，最终确定捕收剂为Wx , 虽然回收率上不及水杨羟肟酸，但可以通过增加药剂用量来弥补。 3）浮选条件试验 磨矿

34、细度试验 311原矿粗 选 -0.074mm 变量精矿尾矿3min磨矿水玻璃 3000 g/tWX 2000 g/tCOH 60g/t 图4 磨矿细度试验流程表4 磨矿细度试验结果 /%磨矿细度-0.074mm产品名称产率品位回收率REOREO69.13稀土精矿9.0116.5757.15尾矿90.991.2342.85原矿100.002.61100.0078.92稀土精矿9.3917.5465.68尾矿90.610.9534.32原矿100.002.51100.0084.07稀土精矿11.3317.6772.42尾矿88.670.8627.58原矿100.002.77100.0092.56稀

35、土精矿11.2917.1972.50尾矿88.710.8327.50原矿100.002.68100.00 从表4所示结果可以看出，磨矿细度的改变对于稀土精矿中的回收率影响明显，随着磨矿细度的增加，REO的回收率也增加，当磨矿细度由-0.074mm占84.07%增加到92.56%时，稀土精矿中的品位和回收率变化不大。因此确定磨矿细度为- 0.074mm占84.07%。 水玻璃用量试验水玻璃在浮选中起分散矿泥和抑制硅酸盐等脉石矿物的作用，只改变水玻璃用量，保持捕收剂Wx用量为2000g/t, 起泡剂COH用量为60g/t，水玻璃用量试验流程和试验结果分别见图5和表5。 311原矿粗 选 -0.07

36、4mm 84.07%精矿尾矿3min磨矿水玻璃 变量WX 2000 g/tCOH 60g/t 图5 水玻璃用量试验流程 表5 水玻璃用量试验结果 /%水玻璃用量g/t产品名称产率 品位回收率 REOREO0精矿11.382.8611.24尾矿88.622.9088.76原矿100.002.89100.001000精矿8.158.8024.78尾矿91.851.5075.22原矿100.002.89100.002000精矿11.0918.3271.97尾矿88.910.8928.03原矿100.002.82100.003000精矿12.5717.5977.60尾矿87.430.7322.40原矿

37、100.002.85100.004000精矿14.2314.9175.33尾矿85.770.8124.67原矿100.002.82100.00 不加水玻璃时，整个浮选过程没有分选效果，精矿和尾矿的品位相当，随着水玻璃用量的增加，精矿品位和回收率也随之增加，说明通过水玻璃在浮选矿浆中对矿泥的分散作用，使得捕收剂能够较好的与稀土矿物作用，当水玻璃用量由3000g/t 增加到4000g/t时，精矿品位和回收率有所下降，水玻璃在一定程度上表现出对稀土的抑制作用，因此试验确定水玻璃用量为3000g/t。 捕收剂Wx用量试验 311原矿粗 选 -0.074mm 84.07%精矿尾矿3min磨矿水玻璃 30

38、00g/tWX 变量COH 60g/t 图6 WX用量试验流程表6 WX 用量试验结果 /%WX用量g/t产品名称产率品位 回收率 REOREO600精矿9.073.3010.83尾矿90.932.7189.17原矿100.002.76100.001200精矿8.4615.2144.40尾矿91.541.7655.60原矿100.002.89100.002000精矿12.3017.7275.65尾矿87.700.8024.35原矿100.002.88100.002500精矿16.9412.9378.79尾矿83.060.7121.21原矿100.002.78100.00由结果可以看出，随着捕收

39、剂WX用量的增加，精矿产率逐渐增加，精矿中REO品位和回收率呈上升趋势，当WX用量从2000g/t增加到2500g/t时精矿中REO的回收率略有增加，而REO品位开始下降，说明此时捕收剂已过量，捕收剂在矿浆中的浓度过高，因此选择粗选WX用量为2000g/t。 COH用量试验COH为一种混合醇类的表面活性剂，在浮选过程中能够保持矿浆泡沫层的稳定和提高稀土的回收率。COH用量试验流程见图7，试验结果见表7。 311原矿粗 选 -0.074mm 84.07%精矿尾矿3min磨矿水玻璃 3000g/tWX 2000 g/tCOH 变量 图7 COH用量试验流程表7 COH用量试验结果 /%COH用量g

40、/t产品名称产率 %品位 %回收率 %REOREO20精矿3.7331.9941.46尾矿96.271.7558.54原矿100.002.88100.0040精矿8.4919.7758.71尾矿91.511.2941.29原矿100.002.56100.0060精矿12.3017.7275.65尾矿87.700.8024.35原矿100.001.48100.00 从结果可以看出，随着COH用量的增加，精矿产率增加，精矿中REO的回收率逐渐增加，而回收率则呈下降趋势，当COH用量从20g/t增加到60g/t时，REO回收率由41.46%增加到75.65%， REO品位则由31.99%下降到17.

41、72%，可见COH用量的增加尽管能增加REO的回收率，但伴随而来的是精矿产率的显著增加，精矿中REO品位的急剧下降，基于此，决定开路试验采用分段加药，将粗选定位两段粗选。 开路试验 水玻璃 1000 WX 500 COH 20 精 药剂用量 g/t2min11粗 选311粗 选原矿-0.074mm 84.07%稀土精矿尾矿磨矿WX 500COH 20 2min水玻璃 3000WX 2000 COH 精 中矿32 min1.5min精矿中矿22.5 min扫 选中矿1图8 开路试验流程表8 开路试验结果 /%产品名称产率品位回收率REOREO稀土精矿2.5755.4750.85中矿32.5520

42、.3218.48中矿25.334.127.83中矿13.875.487.56尾矿85.680.5015.28原矿100.002.80100.00 如8所示，开路试验获得了产率为2.57%的稀土精矿，精矿中REO品位为55.47%，REO回收率为50.85%；尾矿中REO品位为0.50%，REO分布率为15.28%，可见开路试验获得了较好的结果。 浮选闭路试验 水玻璃 1000 WX 500 COH 20 精 药剂用量 g/t2min11粗 选311粗 选原矿-0.074mm 84.07%稀土精矿尾矿磨矿WX 500COH 20 2min水玻璃 3000 WX 2000 COH 40 精 中矿3

43、2 min1.5min精矿中矿22.5 min扫 选中矿1图9 浮选闭路试验流程表9 浮选闭路试验结果 /%产品名称产率品位回收率REOSrREOSr精矿4.3244.5314.6572.836.59尾矿95.680.759.3727.1793.41原矿100.002.649.60100.00100.00 如表9闭路试验结果所示，获得的浮选精矿中，REO品位44.53%，回收率72.83%，浮选尾矿中REO品位0.75%，回收率27.17%，从浮选精矿的REO品位来看，较之开路精矿下降不少，将该浮选精矿在电子显微镜下观察发现，精矿中除氟碳铈矿外，主要为易浮的碳酸锶和萤石，基于此，认为浮选精矿R

44、EO品位不高的原因是因为在浮选闭路过程中，随着闭路循环次数的增加，药剂的累积作用和泡沫夹带作用使一部分易浮的碳酸锶和萤石进入到精矿中影响精矿品位，说明对于该矿样，仅仅通过浮选较难获得高品位（REO含量60%）的稀土精矿；对尾矿通过电子显微镜下观察发现，主要矿物为硫酸盐，如硫酸锶，硫酸钡和锶钡互含的类质同相矿物，萤石矿物，褐铁矿，粘土和硅酸盐矿物，尾矿中还有少量的氟碳铈矿，且均为单体矿物，颗粒较细，这部分细粒稀土矿物表面为矿泥所罩盖，较难与捕收剂作用从而进入尾矿。 结合以上分析，在浮选之后，若能将浮选精矿进行强磁以脱除大部分非磁性矿物，如碳酸锶，萤石等，应能使最终的磁选精矿中的REO品位有所提高

45、。于是，将选矿工艺改为浮-磁联合流程，即在浮选闭路后，将浮选闭路精矿进行强磁以提高稀土品位。磁选作业磁场强度为1.2T（12000奥斯特）浮-磁联合试验结果见表10。表10 浮-磁联合流程试验结果 /%产品名称产率品位回收率REOSrREOSr磁选精矿2.7860.4142.134.6766.1871.731.36磁选尾矿1.549.1432.035.555.14浮选尾矿95.680.759.3728.2793.50原矿100.002.549.59100.00100.00 从表10中可以看出，磁选之后，精矿REO品位提高到了60.41%，REO回收率对原矿为66.18%，将原矿直接强磁的结果进

46、行对比发现，原矿由于品位低（REO含量约为2.6%），稀土矿物在原矿中分散，直接强磁需克服稀土矿物颗粒与脉石颗粒之间的阻力才能粘附到磁板上，因此，原矿直接强磁获得的磁选精矿稀土含量低，回收率也低，若将原矿中稀土富集到REO含量约40%左右时，稀土颗粒需克服的阻力较小，能够较容易的粘附到磁板上，因而获得的磁选精矿稀土品位高（REO约为60%），稀土回收率也高（强磁作业回收率大于80%）。值得注意的是，磁选尾矿中Sr含量为32.03%，从电子显微镜下观察发现，锶矿物多为碳酸锶，该磁选尾矿可作为锶精矿。值得注意的是，浮选尾矿中Sr的分布率为93.50%。，可见90%以上的锶都进入了浮选尾矿，为了考察

47、从尾矿中回收锶的可能性，将浮选尾矿进行了摇床重选，得到的重选精矿含Sr 21.68%, Sr回收率为34.71%（重选作业回收率），不仅重选作业回收率不高，而且获得的锶精矿品位也不高，对于锶的综合利用需作进一步的研究。介绍内容 锂 铍 钽 铌 锆 钛稀有金属矿产资源概况稀有金属选矿技术进展结 语稀有金属，通常指在自然界中含量较少或分布稀散的金属，如钨、钛、稀土、钒、锆、钽、铌、锂、铍等，它们难于从原料中提取，在工业上制备和应用较晚，在现代工业中有广泛的用途。 1. 稀有金属矿产资源概况9060%锂，原子序数3，原子量6.941，是最轻的碱金属元素。自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石

48、和磷铝锂石等。 锂号称“稀有金属”，在地壳中的含量不算“稀有”。海水中锂的含量不算少，但提取存在困难。世界锂资源主要分布在玻利维亚、美国、智利、加拿大。中国的锂矿资源丰富，以中国的锂盐产量计算，仅江西云母锂矿就可供开采上百年。 已发现的锂资源中，卤水锂资源占有绝对优势，卤水锂中提锂较固体锂资源中提锂有较大优势，从卤水资源中生产锂产品已占主导地位。1.1 锂矿资源概况 锂资源不仅广泛应用于在玻璃、润滑剂、陶瓷制品、冶金工业等，而且在也扩展到许多新的领域，包括锂离子电池和储备电池、新型材料、可控核反应上的应用，这些新的应用将成为未来对锂需求的主体。 1.2 铍矿资源概况铍，原子序数4，原子量9.0

49、12，是最轻的碱土金属元素。自然界中主要的铍矿物为绿柱石（3BeOAl2O36SiO2）、硅铍石(2BeOSiO2)和铝铍石（BeOAl2O3）。含有铍的矿物-绿宝石亦称祖母绿，翠绿晶莹，光彩夺目，是宝石中的珍品。 世界铍资源相当丰富，主要集中在巴西、印度、俄罗斯、美国、阿根廷、澳大利亚。中国的铍矿资源主要蕴藏在新疆可可托海，约占全国储量的70%以上。 原子能工业其他领域： 仪器、仪表、探测器 高尔夫球，扬声器振膜材料等 航天，航空工业冶金工业铍资源应用领域1.3 钽矿资源概况钽，原子序数73，原子量180.9479。 钽和铌的物理化学性质相似，因此共生于自然界的矿物中。划分钽矿或铌矿主要是根

50、据矿物中钽和铌的含量，铌含量高时称为铌矿，钽含量高时则称为钽矿。 钽的主要矿物有：钽铁矿、重钽铁矿、细晶石和黑稀金矿等。炼锡的废渣中含有钽，也是钽的重要资源。 世界钽资源主要存在澳大利亚，占到世界钽矿资源50%左右，而美国是钽矿资源的主要消费者。中国钽矿资源主要分布在江西，新疆，湖南，内蒙古等。 制电容器是钽最重要用途高级光学玻璃和催化剂 耐腐蚀耐高温材料制备原料汽车工业应用迅猛发展钽资源应用领域1.4 铌矿资源概况铌，原子序数41，原子量92.90638。 铌的主要矿物有：主要矿物有铌铁矿、烧绿石和黑稀金矿、褐钇铌矿、钽铁矿、钛铌钙铈矿。 世界钽资源主要存在于巴西，占到世界钽矿资源94%左右，中国钽矿资源主要分布在内蒙古白云鄂博，占我国铌资源的95%。 铌的应用领域主要有：超导应用、高温合金、铌基合金