一种高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿的浮选分离方法

摘要

本发明涉及一种稀土矿物的浮选方法。一种高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿的浮选分离方法，其特征在于它包括如下步骤：1)磨矿；2)粗选：调浆处理后的矿浆送入浮选装置，加入水玻璃、羟肟酸类捕收剂和起泡剂，进行粗选，分别得到一次粗选尾矿和一次粗选精矿；3)扫选；4)精选：一次粗选精矿加入水进行混合搅拌调浆，调浆处理后的粗选精矿浆送入浮选装置，加入水玻璃抑制剂、羟肟酸类捕收剂和起泡剂，在粗选精矿浆质量浓度为40～50％、粗选精矿浆pH为7～9、粗选精矿浆温度18～30℃的条件下进行精选，得到的二次精选尾矿回粗选，得到的二次精选精矿作为最终浮选产品。该方法工艺简单、生产成本低、稀土回收率高，能得到高品位的含独居石和氟碳铈矿的混合稀土精矿。

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土矿物的浮选方法。

背景技术

我国是稀土资源大国，稀土资源不仅丰富，占世界稀土资源的67％；而且矿种齐全，有南方风化淋积型稀土矿，白云鄂博混合稀土矿、四川单一氟碳铈矿和微山单一氟碳铈矿。这为我国合理开发稀土资源和发展稀土产业打下了坚实的基础。目前世界上开采利用的矿物型稀土矿主要有单一氟碳铈矿、独居石及氟碳铈矿与独居石共生的混合稀土矿。通常从这三类矿床中回收稀土可采用磁选和重选，然而对于矿石中嵌布粒度很细的稀土矿物富集回收主要还是通过浮选。湖北鄂西北地区混合稀土矿是一个以独居石为主的独居石与氟碳铈矿共生的混合稀土矿，它与我国白云鄂博产的混合稀土矿不同的是白云鄂博产的混合稀土矿以氟碳铈矿为主，但是它们都是以轻稀土为主的混合稀土矿。

湖北鄂西北地区混合稀土矿是一个铁铌稀土矿床，稀土矿石量达4.2亿吨，平均稀土品位为1.17％，最高可达17.5％，稀土金属量达1220万吨，是我国乃至于世界上都可称为大型稀土矿，也是一个同时含有独居石和氟碳铈矿的混合稀土矿。稀土配分强烈选择轻稀土配分型，轻稀土配分为98％，铈的配分大于50％。与白云鄂博混合稀土矿的矿石组分有相同之处，但也存在明显的差别，矿石中的工业稀土矿物独居石与氟碳铈矿含量比不一样。湖北鄂西北地区混合稀土矿中独居石与氟碳铈矿含量比约为60％：40％；而白云鄂博混合稀土矿约为33％：67％。由于湖北鄂西北地区混合稀土矿的独居石含量高于白云鄂博混合稀土矿，因此，为了有效回收稀土，必须一起将独居石和氟碳铈矿同时回收。由于湖北鄂西北地区混合稀土矿平均品位低，大部分矿石稀土品位在2％以下、稀土矿物嵌布粒度细，浮选是一条比较好的稀土回收工艺。在设计浮选工艺时，必须考虑同时回收独居石和氟碳铈矿两个工业稀土矿物，特别要关注独居石的回收，所以它的分选工艺和白云鄂博混合稀土矿的分选工艺有所区别。表1列出了湖北鄂西北地区混合稀土矿的成分。

表1 湖北鄂西北地区混合稀土矿、单一独居石和单一氟碳铈矿的化学成分(质量％)

发明内容

本发明的目的在于提供一种高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿的浮选分离方法，该方法工艺简单、生产成本低、稀土回收率高，能得高品位的含独居石和氟碳铈矿的混合稀土精矿。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿的浮选分离方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)磨矿：先将高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿磨成矿石粉，矿石粉中粒度为-0.074mm的高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿所占质量百分数为70～100％(“-”表示小于，本发明包含等于0.074mm)；

2)粗选：矿石粉中加入水进行混合搅拌调浆，得矿浆；其中水的加入质量为矿石粉：水＝1∶1～1.8；调浆处理后的矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(矿浆)依次加入0.5～2公斤水玻璃抑制剂、0.8～3公斤羟肟酸类捕收剂和50～150克起泡剂，在矿浆质量浓度为35～50％、矿浆pH为7～8.5、矿浆温度18～30℃的条件下进行粗选(浮选法分离)，分别得到一次粗选尾矿和一次粗选精矿；

3)扫选：一次粗选尾矿加入水进行混合搅拌调浆，得粗选尾矿浆，其中水的加入质量为一次粗选尾矿∶水＝1∶1.0～1.5；调浆处理后的粗选尾矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(粗选尾矿浆)依次加入0.5～2公斤水玻璃抑制剂、0.6～2公斤羟肟酸类捕收剂和50～120克起泡剂，在粗选尾矿浆质量浓度为40～50％、粗选尾矿浆pH为7～8.5、粗选尾矿浆温度18～30℃的条件下进行扫选(浮选法分离)，扫选精矿回粗选，扫选尾矿弃之；

4)精选：一次粗选精矿加入水进行混合搅拌调浆，得粗选精矿浆，其中水的加入质量为一次粗选精矿∶水＝1∶1.0～1.5；调浆处理后的粗选精矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(粗选精矿浆)依次加入0.5～1公斤水玻璃抑制剂、1～3公斤羟肟酸类捕收剂和60～130克起泡剂，在粗选精矿浆质量浓度为40～50％、粗选精矿浆pH为7～9、粗选精矿浆温度18～30℃的条件下进行精选(浮选法分离)，得到的二次精选尾矿回粗选，得到的二次精选精矿作为最终浮选产品(高品位的含独居石和氟碳铈矿的混合稀土精矿)。

所述的羟肟酸类捕收剂为羟肟酸铵或羟肟酸钠。所述的羟肟酸铵为水杨基羟肟酸铵(俗名：水杨醛肟酸，水杨羟肟酸铵)，羟肟酸钠为水杨基醛肟酸钠(俗名：水杨羟肟酸钠)。

所述的起泡剂为松醇油2号。

pH值用酸或碱调整，选择盐酸或NaOH分别用于调整浮选溶液所需的酸性或碱性。

本发明的“高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿”是指包含“湖北鄂西北地区混合稀土矿”，本发明也适用于其它产地的含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿。本发明中的“高含独居石”是指混合稀土矿中独居石的质量含量超过氟碳铈矿的质量含量。

本发明的有益效果是：

1、采用加入水玻璃抑制剂、羟肟酸类捕收剂、起泡剂作浮选药剂，在18～30℃温度下处理独居石和氟碳铈矿混合稀土矿；并经一次粗选、一次扫选和一次精选的浮选作业即可生产出含独居石和氟碳铈矿的混合稀土精矿(产品)，其稀土品位REO(氧化稀土)为50～58％，稀土回收率80～85％；本发明具有稀土回收率高、能得高品位的含独居石和氟碳铈矿的混合稀土精矿的特点。

2、本发明工艺流程短(工艺简单)、生产成本低。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：

如图1所示，一种高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿的浮选分离方法，它包括如下步骤：

1)磨矿：选用湖北鄂西北地区混合稀土矿(称为高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿，也称为原矿)，原矿品位REO含量为1.45％；先将高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿磨成矿石粉，矿石粉中粒度为-0.074mm的高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿所占质量百分数为95％(“-”表示小于，本发明包含等于0.074mm)；

2)粗选：矿石粉中加入水进行混合搅拌调浆，得矿浆；其中水的加入质量为矿石粉：水＝1∶1.4(即矿浆质量浓度为42％)；调浆处理后的矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(矿浆)依次加入1.2公斤水玻璃抑制剂、1.6公斤捕收剂和100克起泡剂，所述的起泡剂为松醇油2号，所述的捕收剂为水杨基羟肟酸铵，在矿浆质量浓度为42％、矿浆pH为8.0、矿浆温度25℃的条件下进行粗选(浮选法分离)，分别得到一次粗选尾矿和一次粗选精矿；

3)扫选：一次粗选尾矿加入水进行混合搅拌调浆，得粗选尾矿浆，其中水的加入质量为一次粗选尾矿∶水＝1∶1.2(即粗选尾矿浆质量浓度为46％)；调浆处理后的粗选尾矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(粗选尾矿浆)依次加入1.2公斤水玻璃抑制剂、1.0公斤捕收剂和100克起泡剂，所述的起泡剂为松醇油2号，所述的捕收剂为水杨基羟肟酸铵，在粗选尾矿浆质量浓度为46％、粗选尾矿浆pH为7.5、粗选尾矿浆温度25℃的条件下进行扫选(浮选法分离)，扫选精矿回粗选，扫选尾矿弃之；

4)精选：一次粗选精矿加入水进行混合搅拌调浆，得粗选精矿浆，其中水的加入质量为一次粗选精矿∶水＝1∶1.2(即粗选精矿浆质量浓度为46％)；调浆处理后的粗选精矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(粗选精矿浆)依次加入0.8公斤水玻璃抑制剂、2公斤捕收剂和100克起泡剂，所述的起泡剂为松醇油2号，所述的捕收剂为水杨基羟肟酸铵，在粗选精矿浆质量浓度为46％、粗选精矿浆pH为8、粗选精矿浆温度25℃的条件下进行精选(浮选法分离)，得到的二次精选尾矿回粗选，得到的二次精选精矿作为最终浮选产品(高品位的含独居石和氟碳铈矿的混合稀土精矿)。获得精选精矿含REO为58.2％、稀土回收率达到80.46％的混合稀土精矿产品。

实施例2：

如图1所示，一种高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿的浮选分离方法，它包括如下步骤：

1)磨矿：选用湖北鄂西北地区混合稀土矿(称为高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿，也称为原矿)，原矿品位REO含量为1.68％；先将高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿磨成矿石粉，矿石粉中粒度为-0.074mm的高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿所占质量百分数为95％(“-”表示小于，本发明包含等于0.074mm)；

2)粗选：矿石粉中加入水进行混合搅拌调浆，得矿浆；其中水的加入质量为矿石粉∶水＝1∶1.3(即矿浆质量浓度为44％)；调浆处理后的矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(矿浆)依次加入0.5公斤水玻璃抑制剂、1.2公斤捕收剂和80克起泡剂，所述的起泡剂为松醇油2号，所述的捕收剂为水杨基醛肟酸钠，在矿浆质量浓度为44％、矿浆pH为7.2、矿浆温度20℃的条件下进行粗选(浮选法分离)，分别得到一次粗选尾矿和一次粗选精矿；

3)扫选：一次粗选尾矿加入水进行混合搅拌调浆，得粗选尾矿浆，其中水的加入质量为一次粗选尾矿∶水＝1∶1.2(即粗选尾矿浆质量浓度为46％)；调浆处理后的粗选尾矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(粗选尾矿浆)依次加入0.8公斤水玻璃抑制剂、0.8公斤捕收剂和80克起泡剂，所述的起泡剂为松醇油2号，所述的捕收剂为水杨基醛肟酸钠，在粗选尾矿浆质量浓度为46％、粗选尾矿浆pH为7、粗选尾矿浆温度20℃的条件下进行扫选(浮选法分离)，扫选精矿回粗选，扫选尾矿弃之；

4)精选：一次粗选精矿加入水进行混合搅拌调浆，得粗选精矿浆，其中水的加入质量为一次粗选精矿∶水＝1∶1.2(即粗选精矿浆质量浓度为46％)；调浆处理后的粗选精矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(粗选精矿浆)依次加入0.5公斤水玻璃抑制剂、1.5公斤捕收剂和80克起泡剂，所述的起泡剂为松醇油2号，所述的捕收剂为水杨基醛肟酸钠，在粗选精矿浆质量浓度为46％、粗选精矿浆pH为7、粗选精矿浆温度20℃的条件下进行精选(浮选法分离)，得到的二次精选尾矿回粗选，得到的二次精选精矿作为最终浮选产品(高品位的含独居石和氟碳铈矿的混合稀土精矿)。获得精选精矿含REO为56.4％、稀土回收率达到81.5％的混合稀土精矿产品。

实施例3：

如图1所示，一种高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿的浮选分离方法，它包括如下步骤：

1)磨矿：选用湖北鄂西北地区混合稀土矿(称为高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿，也称为原矿)，原矿品位REO含量为1.83％；先将高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿磨成矿石粉，矿石粉中粒度为-0.074mm的高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿所占质量百分数为95％(“-”表示小于，本发明包含等于0.074mm)；

2)粗选：矿石粉中加入水进行混合搅拌调浆，得矿浆；其中水的加入质量为矿石粉∶水＝1∶1.3(即矿浆质量浓度为44％)；调浆处理后的矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(矿浆)依次加入0.7公斤水玻璃、1.5公斤捕收剂和60克起泡剂，所述的起泡剂为松醇油2号，所述的捕收剂为水杨基羟肟酸铵，在矿浆质量浓度为44％、矿浆pH为7.2、矿浆温度18℃的条件下进行粗选(浮选法分离)，分别得到一次粗选尾矿和一次粗选精矿；

3)扫选：一次粗选尾矿加入水进行混合搅拌调浆，得粗选尾矿浆，其中水的加入质量为一次粗选尾矿∶水＝1∶1.2(即粗选尾矿浆质量浓度为46％)；调浆处理后的粗选尾矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(粗选尾矿浆)依次加入1.0公斤水玻璃抑制剂、0.8公斤捕收剂和60克起泡剂，所述的起泡剂为松醇油2号，所述的捕收剂为水杨基羟肟酸铵，在粗选尾矿浆质量浓度为46％、粗选尾矿浆pH为7、粗选尾矿浆温度18℃的条件下进行扫选(浮选法分离)，扫选精矿回粗选，扫选尾矿弃之；

4)精选：一次粗选精矿加入水进行混合搅拌调浆，得粗选精矿浆，其中水的加入质量为一次粗选精矿∶水＝1∶1.1(即粗选精矿浆质量浓度为48％)；调浆处理后的粗选精矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(粗选精矿浆)依次加入0.6公斤水玻璃抑制剂、1.5公斤捕收剂和80克起泡剂，所述的起泡剂为松醇油2号，所述的捕收剂为水杨基羟肟酸铵，在粗选精矿浆质量浓度为48％、粗选精矿浆pH为7、粗选精矿浆温度18℃的条件下进行精选(浮选法分离)，得到的二次精选尾矿回粗选，得到的二次精选精矿作为最终浮选产品(高品位的含独居石和氟碳铈矿的混合稀土精矿)。获得精选精矿含REO为54.6％、稀土回收率达到84.12％的混合稀土精矿产品。

实施例4：

如图1所示，一种高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿的浮选分离方法，它包括如下步骤：

1)磨矿：选用湖北鄂西北地区混合稀土矿(称为高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿，也称为原矿)，原矿品位REO含量为1.83％；先将高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿磨成矿石粉，矿石粉中粒度为-0.074mm的高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿所占质量百分数为70％(“-”表示小于，本发明包含等于0.074mm)；

2)粗选：矿石粉中加入水进行混合搅拌调浆，得矿浆；其中水的加入质量为矿石粉∶水＝1∶1.4(即矿浆质量浓度为42％)；调浆处理后的矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(矿浆)依次加入0.5公斤水玻璃、0.8公斤羟肟酸类捕收剂和50克起泡剂，所述的羟肟酸类捕收剂为水杨基羟肟酸铵，所述的起泡剂为松醇油2号，在矿浆质量浓度为42％、矿浆pH为7、矿浆温度18℃的条件下进行粗选(浮选法分离)，分别得到一次粗选尾矿和一次粗选精矿；

3)扫选：一次粗选尾矿加入水进行混合搅拌调浆，得粗选尾矿浆，其中水的加入质量为一次粗选尾矿∶水＝1∶1(即粗选尾矿浆质量浓度为50％)；调浆处理后的粗选尾矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(粗选尾矿浆)依次加入0.5公斤水玻璃抑制剂、0.6公斤羟肟酸类捕收剂和50克起泡剂，所述的羟肟酸类捕收剂为水杨基羟肟酸铵，所述的起泡剂为松醇油2号，在粗选尾矿浆质量浓度为50％、粗选尾矿浆pH为7、粗选尾矿浆温度18℃的条件下进行扫选(浮选法分离)，扫选精矿回粗选，扫选尾矿弃之；

4)精选：一次粗选精矿加入水进行混合搅拌调浆，得粗选精矿浆，其中水的加入质量为一次粗选精矿∶水＝1∶1.2(即粗选精矿浆质量浓度为46％)；调浆处理后的粗选精矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(粗选精矿浆)依次加入0.5公斤水玻璃抑制剂、1公斤羟肟酸类捕收剂和60克起泡剂，所述的羟肟酸类捕收剂为水杨基羟肟酸铵，所述的起泡剂为松醇油2号，在粗选精矿浆质量浓度为46％、粗选精矿浆pH为7、粗选精矿浆温度18℃的条件下进行精选(浮选法分离)，得到的二次精选尾矿回粗选，得到的二次精选精矿作为最终浮选产品，获得精选混合稀土精矿含REO为53.63％，稀土回收率80.25％。

实施例5：

如图1所示，一种高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿的浮选分离方法，它包括如下步骤：

1)磨矿：选用湖北鄂西北地区混合稀土矿(称为高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿，也称为原矿)，原矿品位REO含量为1.83％；先将高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿磨成矿石粉，矿石粉中粒度为-0.074mm的高含独居石的氟碳铈矿混合稀土矿所占质量百分数为100％(“-”表示小于，本发明包含等于0.074mm)；

2)粗选：矿石粉中加入水进行混合搅拌调浆，得矿浆；其中水的加入质量为矿石粉∶水＝1∶1.8(即矿浆质量浓度为36％)；调浆处理后的矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(矿浆)依次加入2公斤水玻璃抑制剂、3公斤羟肟酸类捕收剂和150克起泡剂，所述的羟肟酸类捕收剂为水杨基醛肟酸钠，所述的起泡剂为松醇油2号，在矿浆质量浓度为36％、矿浆pH为8.5、矿浆温度30℃的条件下进行粗选(浮选法分离)，分别得到一次粗选尾矿和一次粗选精矿；

3)扫选：一次粗选尾矿加入水进行混合搅拌调浆，得粗选尾矿浆，其中水的加入质量为一次粗选尾矿∶水＝1∶1.4(即粗选尾矿浆质量浓度为42％)；调浆处理后的粗选尾矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(粗选尾矿浆)依次加入2公斤水玻璃抑制剂、2公斤羟肟酸类捕收剂和120克起泡剂，所述的羟肟酸类捕收剂为水杨基醛肟酸钠，所述的起泡剂为松醇油2号，在粗选尾矿浆质量浓度为42％、粗选尾矿浆pH为8.5、粗选尾矿浆温度30℃的条件下进行扫选(浮选法分离)，扫选精矿回粗选，扫选尾矿弃之；

4)精选：一次粗选精矿加入水进行混合搅拌调浆，得粗选精矿浆，其中水的加入质量为一次粗选精矿∶水＝1∶1.0(即粗选精矿浆质量浓度为50％)；调浆处理后的粗选精矿浆送入浮选装置，并按每吨给矿(粗选精矿浆)依次加入1公斤水玻璃抑制剂、3公斤羟肟酸类捕收剂和130克起泡剂，所述的羟肟酸类捕收剂为水杨基醛肟酸钠，所述的起泡剂为松醇油2号，在粗选精矿浆质量浓度为50％、粗选精矿浆pH为9、粗选精矿浆温度30℃的条件下进行精选(浮选法分离)，得到的二次精选尾矿回粗选，得到的二次精选精矿作为最终浮选产品，获得混合稀土精矿含REO为55.42％，稀土回收率81.27％。

本发明各原料的上下限取值、以及其区间值都能实现本发明，在此不一一列举实施例；本发明工艺参数(如温度、pH值、质量浓度)的上下限取值、以及其区间值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。