稀土钢

K₂O	Na₂O	CaO	MgO	TFe	REO	CaF₂	S	Nb₂O₅	SiO₂	Al₂O₃	P	ThO₂
0.16	0.13	25.96	3.65	10.32	10.08	29.86	2.01	0.19	12.01	0.75	1.59	0.040

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粒级/mm	占比/%	稀土品位/%	REO占有率/%
>0.074	19.78	3.58	6.99
0.045~0.074	19.23	6.98	13.25
0.028~0.045	15.16	10.26	15.35
<0.028	45.83	14.25	64.41
合计	100		100

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合计	100		100

设备名称	型号	规格	生产厂家
浮选机	XFD	1.0 L	吉林省探矿机械厂
浮选机	XFD	0.75 L	吉林省探矿机械厂
立式塔磨机	QSM-II	200 mm×250 mm×800 mm	上海魅宇科技有限公司
三头研磨机	XPM120×3	750 mm×700 mm×480 mm	武汉洛克粉磨设备有限公司
激光粒度分析仪	BT-9300ST		辽宁省丹东百特仪器有限公司
不锈钢电热板	DB-0AB		杭州析牛科技有限公司

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不锈钢电热板	DB-0AB		杭州析牛科技有限公司

药剂名称	化学式	纯度	生产厂家
水玻璃	Na₂O·nSiO₂	分析纯	吉林省探矿机械厂
水杨羟肟酸	C₇H₇NO₃	分析纯	湖北巨胜科技有限公司
苯甲羟肟酸	C₇H₇NO₂	分析纯	湖北巨胜科技有限公司
2^#油	C₁₀H₁₇OH	工业纯	石家庄林峰化工有限公司

药剂名称	化学式	纯度	生产厂家
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磨矿时间 /min	<0.074 mm含量 /%	稀土品位 /%	稀土回收率 /%
1	70.20	16.30	42.58
2	82.36	17.85	58.96
3	90.58	21.36	92.00
4	95.26	19.25	74.39
5	98.37	18.52	65.85

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抑制剂用量/(kg·t^-1)	稀土品位/%	稀土回收率/%
0.30	17.02	89.05
0.50	19.96	88.00
0.70	24.02	86.52
0.90	24.25	79.32
1.10	24.28	74.62

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捕收剂用量/(kg·t^-1)	稀土品位/%	稀土回收率/%
0.75	34.26	89.20
0.85	35.96	90.82
0.95	37.34	93.10
1.05	33.18	88.05
1.15	31.22	86.36
1.25	24.89	78.85

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矿浆浓度	稀土品位	稀土回收率
35	15.82	90.73
45	25.15	88.32
55	30.04	79.72
60	31.15	70.08
65	31.25	62.87

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产品名称	产率	稀土品位	稀土回收率
精矿	13.26	62.79	84.73
中矿一	23.91	1.40	5.76
中矿二	7.32	5.33	5.88
尾矿	55.51	0.66	3.63
合计	100		100

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白云鄂博高品位稀土精矿选矿试验研究

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陈朝 ¹ , 李顺喜 ² , 贺旭然 ³ , 王敏 ⁴ , 孙梦晨 ⁴

包钢科技 | 生产实践与管理 2024,50(6): 21-24

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包钢科技 |生产实践与管理 2024 , 50 (6) : 21 -24

白云鄂博高品位稀土精矿选矿试验研究

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陈朝(1986-),男,河北省保定市人,工程师,现从事煤炭采购工作。

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陈朝(1986-),男,河北省保定市人,工程师,现从事煤炭采购工作。

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陈朝¹, 李顺喜², 贺旭然³, 王敏⁴, 孙梦晨⁴

作者信息

1.包钢集团国际经济贸易有限公司,内蒙古包头 014010

2.内蒙古包钢钢联股份有限公司制造部,内蒙古包头 014010

3.包钢集团宝山矿业有限公司,内蒙古包头 041010

4.内蒙古包钢钢联股份有限公司技术中心,内蒙古包头 014010

Experimental Study on Beneficiation of High Grade Rare Earth Ore Concentrate of Bayan Obo

Chen Chao¹, Li Shun-xi², He Xu-ran³, Wang Min⁴, Sun Meng-chen⁴

Affiliations

1. Baotou Steel Group International Economic Trading Co., Ltd., Baotou 014010, Inner Mongolia Autonomous Region, China

2. Manufacturing Dept. of Inner Mongolia Baotou Steel Union Co., Ltd., Baotou 014010, Inner Mongolia Autonomous Region, China

3. Baotou Steel Group Baoshan Mining Co., Ltd., Baotou 014010, Inner Mongolia Autonomous Region, China

4. Technical Center of Inner Mongolia Baotou Steel Union Co., Ltd., Baotou 014010, Inner Mongolia Autonomous Region, China

出版时间: 2024-12-25

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摘要

收起

为了缓解稀土冶炼过程中产生大量废弃物造成的环境压力,进行了白云鄂博高品位稀土精矿的选矿试验研究。稀土浮选试验以水玻璃为抑制剂,羟肟酸类药剂为捕收剂,2^#油为起泡剂,采用一粗四精闭路试验流程,获得了品位为62.79%、回收率为84.73%的稀土精矿,为后续清洁生产奠定了良好的原料基础。

关键词

稀土浮选 / 高品位 / 稀土精矿

Abstract

收起

In order to relieve the environmental pressure caused by a large amount of waste in the process of smelting rare earth, the experimental study on beneficiation of high grade rare earth ore concentrate of Bayan Obo is carried out. The sodium silicate is as inhibitor, reagent of hydroximic acid is as collecting agent and 2^# oil is as foaming agent as well as the closed circuit experiment process of “one time of rougher flotation and four times of concentrations” is adopted in the flotation test of rare earth. As a result, the rare earth ore concentrate with grade of 62.79% and recovery rate of 84.73% is obtained, which lays a good foundation of raw material for subsequent clean productions.

Key words

flotation of rare earth / high grade / rare earth ore concentrate

引用本文

陈朝, 李顺喜, 贺旭然, 王敏, 孙梦晨. 白云鄂博高品位稀土精矿选矿试验研究. 包钢科技, 2024 , 50 (6) : 21 -24 .

Chen Chao, Li Shun-xi, He Xu-ran, Wang Min, Sun Meng-chen. Experimental Study on Beneficiation of High Grade Rare Earth Ore Concentrate of Bayan Obo[J]. Science & Technology of Baotou Steel, 2024 , 50 (6) : 21 -24 .

正文

收起

矿物分选的主要方法有浮选、磁选、电选及重选四种。矿物介电常数是电选的依据,矿物可浮性差异是浮选的依据,矿物密度的差异是重选的依据,矿物的比磁化系数是磁选的依据。目前在选矿厂,磁选法和浮选法是稀土选矿最适用的方法。对于稀土矿物与脉石矿物的分离,最常用且最有效的方法是浮选。稀土矿物是混合矿物,主要脉石矿物有铁、萤石、硅酸盐、重晶石等矿物^[1],由于这些矿物的物理化学性质类似,可以通过浮选药剂的添加来改变矿物的可浮性。

白云鄂博矿稀土浮选工艺以白云鄂博原矿选铁流程生产的磁选尾矿为原料,采用“一粗两精”浮选流程生产REO含量为50%的稀土精矿^[2-3]。稀土冶炼企业多采用浓硫酸高温焙烧稀土精矿生产稀土产品,由于稀土精矿中含有大量杂质元素,增加了焙烧工艺中原辅材料消耗和三废产出,产生大量含氟含硫烟气、冶炼废水和水浸渣^[4]。为了减少冶炼过程中原辅材料的消耗,降低冶炼成本,减少污染物排放,实现稀土冶炼清洁生产,亟需生产高品位稀土精矿^[5]。

1 试验条件

收起

1.1 原矿性质

试验所用矿样为宝山矿业公司选铁尾矿,其主要化学成分见表1。

由表1可知,原矿中稀土品位为10.08%,主要杂质CaO含量占25.96%,全铁含量为10.32%,CaF₂含量为29.86%,SiO₂含量为12.01%,P含量为1.59%,因此在分选过程中要考虑磷灰石、萤石、方解石等矿物的抑制作用。

采用200目、325目、400目、500目标准筛对试验矿样进行筛析,其对应的粒度分别为0.074 mm、0.045 mm、0.028 mm,共分为四个粒级,并检测各粒级试样的REO含量,筛析结果见表2。

由表2可知,原矿中<0.074 mm粒级含量占80.22%,粒度较粗,且随着粒度变细,稀土占有率逐渐增加,稀土矿物主要集中于<0.028 mm粒级。

1.2 试验设备及药剂

试验所用设备和药剂见表3和表4。

本试验所用抑制剂为吉林省探矿机械厂生产的分析纯水玻璃,作为浮选非目的矿物即脉石矿物的抑制剂,配制浓度为5%。采用湖北巨胜科技有限公司生产的分析纯水杨羟肟酸及苯甲羟肟酸按照一定配比混合后作为此次浮选试验的捕收剂,每5 g捕收剂加0.1 g氢氧化钠皂化配制而成,浓度为5%。2^#油作为目标矿物的起泡剂。2^#油工业品为100%原液。

1.3 试验方法

将混匀后的原矿矿样进行工艺矿物学分析,包括矿物组成、多元素分析。确定矿石的化学成分、元素类型、嵌布粒度、矿物类型及共生关系等基本矿物信息。根据化验结果确定了磨矿-正浮选法分离稀土的工艺流程。

2 试验结果与讨论

收起

2.1 磨矿条件试验

因矿样粒度较粗,对原矿进行塔磨机磨矿-浮选试验,确定最佳磨矿时间。磨矿时间分别为1 min、2 min、3 min、4 min、5 min,试验结果见表5。

从表5试验结果可以看出,随着磨矿时间的增加,<0.074 mm粒级含量逐渐增加,稀土精矿的品位及回收率呈先上升后下降的趋势。当<0.074 mm粒级含量达到90.58%时,稀土品位为21.36%,回收率达到92.00%。随着粒度逐渐变细,<0.074 mm粒级大于95.26%之后,稀土精矿的品位及回收率反而开始下降。

综合考虑稀土品位及回收率,选择磨矿时间为3 min。通过分析可知,随着磨矿时间的增加,稀土解离度增加,因此精矿品位及回收率均提高,但随着磨矿时间的加长,产生了过磨现象,过细颗粒发生了泥化,细粒矿物吸附于精矿颗粒上浮,影响浮选效果,因此导致品位降低。

2.2 浮选条件试验

2.2.1 抑制剂用量试验

在稀土浮选试验过程中,水玻璃作为抑制剂除了可以降低脉石矿物的表面活性,增强浮选效果,同时也是良好的分散剂,起到分散矿泥的作用,优化浮选环境。

抑制剂采用水玻璃,磨矿时间为3 min,矿浆浓度为45%,温度为55 ℃,捕收剂用量为1.0 kg/t,2^#油用量为0.1 kg/t,浮选时间为5 min,考察抑制剂用量对浮选结果的影响。抑制剂用量条件试验结果见表6。

由表6抑制剂用量条件试验结果可知,随着抑制剂水玻璃用量的增加,稀土品位逐渐升高,稀土回收率随之降低。当水玻璃用量高于0.70 kg/t时,稀土精矿品位增加幅度变小,而回收率开始大幅下降。这是因为水玻璃对硅酸盐类矿物有很强的抑制作用,水玻璃用量小时有选择性,用量大时选择性会大幅降低,综合考虑,选择最佳抑制剂用量为0.70 kg/t。

2.2.2 捕收剂用量试验

捕收剂采用水杨羟肟酸和苯甲羟肟酸按7∶3的比例配比,矿浆浓度为45%,温度为55 ℃,水玻璃用量为0.70 kg/t,2^#油用量为0.1 kg/t,浮选时间为5 min,考察捕收剂用量对浮选结果的影响。捕收剂用量条件试验结果见表7。

由表7可知,随着捕收剂用量的增加,稀土品位、回收率都呈先上升后下降趋势。当捕收剂用量高于0.95 kg/t时,易浮矿物大量上浮,稀土品位和回收率开始大幅度降低,综合考虑,捕收剂用量选择0.95 kg/t。

2.2.3 矿浆浓度试验

矿浆浓度在浮选试验中对于试验结果的影响非常大,矿浆浓度的大小直接影响浮选药剂与试验矿样接触反应的几率,从而对试验效果产生影响。因此,选取合适的矿浆浓度对矿物分选具有重要意义。

抑制剂用量为0.70 kg/t,捕收剂用量为0.95 kg/t,2^#油用量为0.1 kg/t,浮选时间5 min,考察矿浆浓度对稀土浮选效果的影响,矿浆浓度条件试验结果见表8。

由表8可知,随着矿浆浓度增加,稀土精矿品位逐渐升高,回收率逐渐降低,矿浆浓度超过55%时,稀土品位变化不大,回收率大幅降低。综合考虑,浮选浓度选择55%。

2.3 闭路试验

通过条件试验确定了最佳试验条件后,在开路试验流程的基础上进行了闭路试验。闭路试验流程图见图1,试验结果见表9。

由表9可知,以水玻璃为抑制剂(用量为0.70 kg/t),水杨羟肟酸与苯甲羟肟酸7∶3混合药剂为捕收剂(用量为0.95 kg/t),2^#油为起泡剂(用量为0.1 kg/t),原矿经一次粗选四次精选作业后,中矿一、中矿二抛尾,中矿三、中矿四返回粗选工艺,最终获得了精矿品位为62.79%、精矿回收率为84.73%的稀土精矿。

3 结论

收起

(1)通过条件试验确定了该矿物浮选的最佳浮选条件:磨矿时间为3 min,矿浆浓度为55%,温度为55 ℃,水玻璃用量为0.70 kg/t,捕收剂用量为0.95 kg/t,2^#油用量为0.1 kg/t,浮选时间为5 min。

(3)采用一粗四精、中矿返回浮选工艺流程,获得了稀土品位为62.79%、回收率为 84.73%的高品位稀土精矿。

参考文献

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文献

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参考文献引证文献

排序方式：

[1]

何宏平, 杨武斌. 我国稀土资源现状和评价[J]. 大地构造与成矿学, 2022, 46(5):829-841.

[2]

李潇雨, 惠博, 熊文良, 等. 白云鄂博稀土资源综合利用现状概述[J]. 矿产综合利用, 2021(5):17-24.

[3]

李丽匣, 刘廷, 袁致涛, 等. 我国萤石矿选矿技术进展[J]. 矿产保护与利用, 2015, 35(6):46-53.

[4]

王猛, 黄小卫, 冯宗玉, 等. 包头混合型稀土矿冶炼分离过程的绿色工艺进展及趋势[J]. 稀有金属, 2019, 43(11):1131-1141.

[5]

胡轶文, 王丽明, 曹钊, 等. 我国稀土资源冶炼分离技术研究进展[J]. 矿产保护与利用, 2020, 40(2):151-161.

2024年第50卷第6期

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404

202

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接收时间：2024-07-05
首发时间：2025-10-20
出版时间：2024-12-25

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收稿日期：2024-07-05

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作者信息

1.包钢集团国际经济贸易有限公司,内蒙古包头 014010

2.内蒙古包钢钢联股份有限公司制造部,内蒙古包头 014010

3.包钢集团宝山矿业有限公司,内蒙古包头 041010

4.内蒙古包钢钢联股份有限公司技术中心,内蒙古包头 014010

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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