四川稀土矿开发利用现状

四川稀土矿开发利用现状陈福林;汪传松;巨星浏志刚【摘要】简要介绍了四川稀土资源分布特点、矿床规模及开发利用情况，重点分述了该地区典型轻稀土矿的几种具有代表性的选矿工艺技术，如单一重选、重选一干式磁选、浮选一高梯度磁选等，并分析了稀土尾矿及废石堆存现状、利用情况，并根据目前存在的问题提出了针对性的建议.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷)，期】2017(000)002【总页数】4页(P102-105)【关键词】稀土矿;选矿工艺;尾矿堆存【作者】陈福林;汪传松;巨星;刘志刚【作者单位】四川省地矿局成都综合岩矿测试中心;四川省地矿局成都综合岩矿测试中心;四川省地矿局成都综合岩矿测试中心;四川省地矿局成都综合岩矿测试中心【正文语种】中文稀土素有“工业维生素”的美称，广泛应用于石油、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料等领域，是发展经济和军事的战略性资源。我国是稀土资源大国，其中四川是我国第二大稀土资源省，以轻稀土为主，主要分布于凉山州的冕宁县及德昌县。截至2011年底，四川省共查明稀土氧化物(REO)资源储量共440.43万t，保有稀土氧化物资源储量共328.25万t，预测远景储量超500万t[1-2]。主要稀土矿床有冕宁县耗牛坪稀土矿床、三叉河稀土矿床、木洛稀土矿床、洋房沟稀土矿床及德昌县的大陆槽稀土矿床。前四个稀土矿床是四川西部轻稀土矿成矿带-攀西稀土成矿带的重要组成部分。攀西稀土成矿带北起冕宁耗牛坪，向南经麦地、里庄、德昌大陆槽，直至会理、会东及攀枝花，长约270km，是我国单一氟碳铈矿成矿区及内生碱性岩热液型稀土成矿带［3］。查清四川省稀土矿的开发利用现状，对于巩固我国的稀土资源优势具有重要意义。截至2011年底，四川省已初步查明稀土矿29处，分属9种成因类型。四川稀土矿床主要为轻稀土矿，稀土矿物主要为氟碳铈矿、硅钛铈矿、氟碳钙铈矿和少量独居石，脉石矿物以萤石、重晶石、石英、方解石为主，天青石、磁铁矿、长石、霓辉石、黄铁矿等次之［4-9］，主要伴生有价矿物为萤石、重晶石、天青石、方铅矿、辉钼矿等，含量已达综合回收指标，综合回收利用价值巨大［10］。四川省轻稀土矿主要产地特征及开发利用情况见表1。2.1采矿技术四川省冕宁及德昌地区稀土矿采矿方法主要为露天开采及露天一地下联合开采。冕宁县耗牛坪稀土矿、冕宁三叉河稀土矿、冕宁里庄洋房沟稀土矿、德昌大陆槽稀土矿（包括四川汉鑫矿业发展有限公司及德昌厚地稀土矿业有限公司）采用露天阶梯式，冕宁木洛郑家梁子稀土矿及冕宁木洛碉楼山（阴山）稀土矿采用露天一地下联合开采方式。各企业实际开采回采率最高95%，最低91%，平均94.99%。与矿山开发利用方案或矿山设计的指标相比略微偏高，且大型企业开采回采率较高，小型企业开采回采率相对较低。2.2选矿技术四川稀土矿开发利用始于20世纪80年代，并开发出几种具有代表性的稀土选矿工艺流程。2.2.1单一重选工艺原矿磨矿（或用打砂机简单破碎）至-2mm后进行摇床重选，可获得TREO含量60%~65%的氟碳铈矿精矿，回收率40%左右。该工艺在20世纪90年代的小型稀土矿选矿厂中应用较为广泛，工艺原则流程见图1。2.2.2重选一干式磁选工艺原矿利用颚式破碎机或锤式破碎机碎至-10mm左右，采用溢流型球磨机一段闭路磨矿至-2mm，溢流经圆筒筛分级，筛上产品返回球磨，筛下产品进入1粗1精2扫摇床重选作业。摇床一段中矿进行再选，再选精矿和精选精矿合并后进入沉淀池沉淀后，采用烘干机烘干。烘干后的精矿产品采用盘式干式磁选机磁选，精矿作为最终精矿产品，尾矿产品堆存。最终氟碳铈矿精矿REO含量65%~70%,回收率50%左右。其中冕宁式稀土矿回收率可达60%，德昌式稀土矿回收率约40%~50%。该工艺是2014年前冕宁县及德昌县境内大部分稀土矿企业生产采用的主要选矿工艺原则流程，见图2。2.2.3浮选一高梯度磁选工艺原矿磨矿至-0.074mm60%~70%进行浮选，浮选精矿经高梯度磁选后，磁选尾矿返回浮选或采用摇床重选，该工艺为四川汉鑫矿业发展有限公司德昌大陆槽稀土矿试验二厂所采用。浮选前先用硫化矿捕收剂进行1粗2精脱除硫化铅矿浮选，浮选采用氢氧化钠调浆并分散矿泥，水玻璃作脉石矿物硅酸盐的抑制剂，水杨羟肟酸和H2O5作为捕收剂进行1粗2精3扫稀土浮选，浮选精矿进高梯度磁选。在原矿REO品位5%的左右条件下，可获得REO含量60%左右、回收率50%左右的稀土精矿。工艺流程见图3。2.2.4强磁选一浮选工艺原矿粗磨一分级后，粗粒级进入强磁选，强磁精矿再磨后与细粒级合并进入浮选作业，工艺原则流程见图4。该选矿工艺为四川省地矿局成都综合岩矿测试中心及中国地质科学院成都矿产资源综合利用研究所共同开发，四川汉鑫矿业发展有限公司德昌大陆槽稀土矿试验三厂应用，并于2012年9月正式投产，平稳运行至今。REO品位2%~3%的原矿选别后，最终可获得REO品位67%以上、回收率45%左右的稀土精矿1和REO品位60%以上、回收率15%~20%的稀土精矿2，解决了共伴生关系复杂的微细粒氟碳铈稀土矿选矿难题，达到了稀土精矿品位及回收率均达到60%的良好指标。2.2.5强磁选一重选一浮选工艺原矿一段破碎(-100mm)一粗磨(半自磨-0.5mm)一强磁选一强磁精矿摇床重选一重选尾矿再磨浮选工艺回收稀土矿。强磁尾矿二段分级，+0.15mm粒级磨至-0.074mm75%左右，-0.038mm粒级排入尾矿库，0.038~0.15mm粒级进入浮选回收萤石重晶石。该工艺为四川江铜稀土有限责任公司耗牛坪稀土矿新建设的选矿厂所采用，正处于试生产中，指标尚不稳定，工艺流程见图5。2.3尾矿及废石排放堆存现状2013年前，四川攀西地区有稀土尾矿堆存地50多个，堆存富含稀土矿、萤石、重晶石、铅、钼等有价组分的稀土尾矿1亿多吨，仅在冕宁稀土工业园区荒滩就堆放了200多万吨富含萤石、重晶石、铅矿及残留稀土的尾矿，分存于11家企业的数十个尾矿堆场中。原因是1990—2010年间，受经济利益驱动，当地稀土矿山企业无序开采、采富弃贫、滥采乱挖现象严重，开采、加工技术落后，采矿回采率、选矿回收率及资源综合利用率偏低，造成资源浪费，尾矿废石无序堆放现象普遍存在。2014—2015年，四川江铜稀土有限责任公司对冕宁县耗牛坪29处稀土尾矿及废石堆进行了集中清理，综合回收了部分有价组分，并于2016年4月建成年处理稀土原矿135万t的现代化选矿厂及大型尾矿库。除耗牛坪稀土尾矿外，目前冕宁县尚有三叉河稀土矿、阴山郑家梁子稀土矿、木洛碉楼山稀土矿、里庄洋房沟稀土矿等14个尾矿及废石堆存地，尾矿及废石堆存量约1000万t;德昌大陆槽稀土矿区尚有3个尾矿库、5个废石堆，堆存尾矿及废石500多万吨。目前四川稀土矿采选企业共6家，其中5家具有矿山采矿权，尚存在松散经营现象。冕宁地区稀土矿权主要集中在江铜稀土，其中里庄洋房沟稀土矿为中型矿床规模，三叉河稀土矿为小型矿床，限于地域，资源进一步整合较为困难；德昌地区大陆槽稀土矿床规模较大，且分布较为集中，可进一步整合。从开采技术及管理方面来看，江铜稀土及四川汉鑫矿业稀土矿山剥采、监矿、开拓较为规范，宜大规模生产，里庄洋房沟、木洛郑家梁子和碉楼山稀土矿有较大的发展潜力，需进一步进行技术革新和规范管理。就选矿技术开发及应用而言，江铜稀土、四川汉鑫矿业及万凯丰稀土矿业已走在当地稀土开发前列，对提高稀土回收率及共伴生有价组分的综合利用率进行了技术研发，部分企业已付诸实施，但对稀土矿中共伴生的有价组分如重晶石、萤石、天青石、铅矿物的回收还比较困难，需进一步加强与科研单位的合作，开发出适宜该矿石性质的综合利用技术，并实施生产。已堆存的稀土尾矿及废石存在环境污染及安全隐患，同时具有较大的综合回收价值，需当地政府部门、矿山企业、监管部门、科研单位共同建立中长期治理和应用规划，进行技术创新和管理创新，实现当地稀土矿的绿色开发利用，为兼顾经济发展和环境保护提供保障。稀土矿选矿需要根据具体矿石性质确定，目前主要朝着重、磁、浮等工艺联合的方向发展。实际选择时，要兼顾经济利益和环境保护，还要考虑到数字矿山的建设要求，以更好地开发利用该战略资源。【相关文献】陈云，邱雪明，陈伟华.浅谈四川稀土产业状况[J].铜业工程，2015(1):39-43.周学军.凉山州稀土工艺发展情况[J].四川稀土，2006(1):23-24.周家云，郑荣才，沈冰，等.四川冕宁木洛稀土矿床含矿岩体地球化学特征及其构造意义[J].矿物岩石，2007(3):83-89.傅太宇，胡曦，邹梅，等.四川耗牛坪稀土矿床萤石地质简述[J].资源与环境，2015(26):186.田世洪，丁悌平，毛景文.四川耗牛坪稀土矿床地幔流体成矿的碳、氩、氯、硫同位素证据[J].地球学报，2003(6):543-547.许成，黄智龙，漆亮，等.四川耗牛坪稀土矿床萤石稀土元素、同位素地球化学饥.地球化学，2002(2):180-190.田世洪，侯增谦，杨竹森，等.川西大陆槽爆破角砾岩型稀