CN110882830A - 一种风化铌矿的选矿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风化铌矿的选矿方法。风化铌矿的选矿方法包括如下步骤：将原矿磨矿，磨矿后产品重选获得重选尾矿和重选粗精矿，重选粗精矿在弱磁选机中进行磁选，获得铁精矿和弱磁尾矿，弱磁尾矿经浓缩、粗选、一次扫选、二次扫选，精选获得磷精矿和浮磷尾矿，浮磷尾矿经浓缩、粗选、一次扫选、二次扫选，精选获得浮铌精矿和浮铌尾矿。本发明的选矿方法结合风化铌矿的特殊性质，采用重选、磁选、浮选相互结合的工艺，提升了铌矿物、磷矿物、铁矿物、脉石矿物相互之间的分离回收效果，获得了铌精矿、铁精矿和磷精矿产品，在实现铌回收的同时，有效回收了铁和磷，实现了矿产资源的综合回收利用。

Description

一种风化铌矿的选矿方法

技术领域

本发明涉及选矿回收技术领域，更具体地，涉及一种风化铌矿的选矿方法。

背景技术

铌是一种稀有难熔金属，广泛应用于钢铁、航空航天等领域。我国是典型的贫铌国，90％以上的铌资源通过进口。90％以上的全球铌供应产自原生烧绿石矿床。风化铌矿床资源储量十分巨大，广泛分布于非洲地区，但是由于这类资源风化严重，微细粒多，铁质污染严重，回收极其困难，因此，目前缺乏合理的技术开发这类铌资源，导致风化铌矿长期处于未开发的呆滞状态。

胡红喜等(某烧绿石矿的选矿试验研究)[J],《材料研究与应用》2015(04):275-278，本文针对某矿中的铌矿物主要为烧绿石，结合其矿石性质，在脱泥、除去铁磁性矿物和锆英石后，用硫酸调浆，改性水玻璃、硝酸铅、OA作调整剂，鳌合剂GYX为捕收剂浮选回收烧绿石.对Nb₂O₅品位0.26％的给矿，闭路试验获得Nb₂O₅品位27.93％、作业回收率86.97％的铌精矿，铌总回收率为79.43％，实现了烧绿石与脉石矿物的有效分选。研究的对象是原生铌锆矿石，矿石中的烧绿石具有较完整的晶形，呈八面体与菱形十二面体的聚形，多呈自形晶嵌布在钠长石、霞石等矿物中，烧绿石结晶完好，具有很好的可浮性，利于浮选回收。所针对的对象是选锆石的尾矿，且是原生铌锆矿石，而非风化铌矿进行研究，另外，文中所用药剂具体为何物并不公开。BISS等(尼奥贝克(Niobec)选矿厂的烧绿石矿选矿)[J]，《矿产综合利用》[J].,1983(02):97-99.文中重点介绍了尼奥贝克选矿厂的工艺流程，主要包括：把矿石碎磨到有用矿物的解离粒度、脱泥、碳酸盐浮选和再脱泥、磁选、烧绿石浮选以及两段黄铁矿浮选和在其间的最终精矿浸出等，工艺流程相当复杂。该矿处理的是新开采的碳酸矿石，为典型的原生铌矿，其中存在大量的方解石、白云石等碳酸盐，矿石基本未受到风化作用影响，氧化程度极低，与风化铌矿相比，矿物组成和性质均存在显著的差异，因此，本文中介绍流程不适合风化铌矿的选矿。文中也根本没有对风化铌矿的回收作介绍。

CN103993162A公开了一种高磷铌铁精矿脱铁除磷的方法，采用选择性还原和熔分实现铁磷和铌的分离，得到含磷生铁和低磷、低铁的铌渣。一方面其处理的对象为含铌铁精矿，并非以烧绿石为主的风化铌矿，获得的产品是含磷生铁和低磷、低铁的铌渣，而非相应的铌精矿、铁精矿和磷精矿，更重要的是所采用的技术为高温下的火法冶金，而非矿物加工领域的物理选矿。

发明内容

本发明要解决的技术问题是缺乏合理的工艺技术处理以烧绿石为主的风化铌矿，导致无法从风化铌矿中获得铌精矿、铁精矿和磷精矿。提供一种风化铌矿的选矿方法，实现风化铌矿中铌铁磷的有效回收。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种风化铌矿的选矿方法，包括如下步骤：

S1.将原矿磨矿至-0.074mm占60～85％；

S2.将磨矿后产品加水调浆至矿浆浓度15％～25％，重选获得重选尾矿和重选粗精矿；

S3.将S2的重选粗精矿在弱磁选机中进行磁选，调节磁场强度为0.15T～0.45T，获得铁精矿和弱磁尾矿；

S4.将S3的弱磁尾矿浓缩至矿浆浓度20％～30％，按给矿重量计，加入调整剂1000g/t～3000g/t，搅拌2分钟～3分钟，捕收剂200g/t～500g/t，搅拌1分钟～2分钟，做粗选；

加入捕收剂100g/t～200g/t，做一次扫选；

加入捕收剂60g/t～120g/t，做二次扫选；

加入调整剂400g/t～800g/t，进行二至三次精选，获得磷精矿和浮磷尾矿；

S5.将S4中的浮磷尾矿浓缩脱水至矿浆浓度25％～35％，按给矿重量计，加入调整剂2000g/t～4000g/t，搅拌2分钟～3分钟，捕收剂200g/t～600g/t，搅拌2分钟～4分钟，做粗选；

加入捕收剂100g/t～200g/t，做一次扫选；

加入捕收剂50g/t～100g/t，做二次扫选；

加入调整剂300g/t～800g/t，进行三至四次精选，获得浮铌精矿和浮铌尾矿。

风化铌矿的最大特点是风化严重，脉石矿物普遍泥化，大量微细泥的存在，对于浮选，由于微细泥吸附药剂，无选择性罩盖在矿物表面，导致浮选失去选择性分选的效果。对于重选和磁选来说，大量微细泥的存在导致矿浆粘度增加，矿物之间夹杂严重，同样影响分选效果。因此，风化铌矿中铌的有效回收对选矿工艺和选矿药剂的组合提出很高的要求。

本发明提供了一种针对以烧绿石为主的风化铌矿原料的选矿方法，结合风化铌矿的特殊性质，采用重选、磁选、浮选相互结合的工艺，有效回收了矿石中的铌铁和磷。

其中，S1中磨矿的作用为：将原矿磨至适宜的选矿粒级，例如可以为-0.074mm占60％、65％、75％或85％。磨矿处理可以获得适宜的选矿粒级，磨矿粒径过细，容易导致烧绿石等有价矿物过磨成微细粒级，进而损失于细泥，难以回收，影响回收率，磨矿粒径过粗，烧绿石等有价矿物未解离，难以获得高品位的铌精矿，且影响回收率。

S2中重选的作用为：根据烧绿石、磷灰石、磁(赤)铁矿等有价矿物的比重大于粘土、石英等脉石矿物比重，结合微细粒泥质矿物比重轻的特点，采用重选可以实现有价矿物与脉石矿物的分离，且同步脱泥，获得重选粗精矿。

S2中控制矿浆浓度15％～25％可以更好地进行重选抛尾/脱泥。

S3中磁选的作用为：根据磁(赤)铁矿具有强磁性，而烧绿石、磷灰石通常不具有磁性或磁性很弱，采用磁选可以实现磁(赤)铁矿与烧绿石、磷灰石的分离，同时获得铁精矿产品，实现铁的综合回收。

S3中的磁场强度更有利于回收磁(赤)铁矿。

S4和S5中粗选的作用为：

S4中粗选的作用为初步实现磷灰石的富集，获得磷浮选粗精矿；

S5中粗选的作用为初步实现烧绿石的富集，获得铌浮选粗精矿；

一次扫选的作用为：粗选未能有效回收的有价矿物通过一次扫选加强回收，获得一次扫选精矿；

二次扫选的作用为：一次扫选未能有效回收的有价矿物通过二次扫选强化回收，获得二次扫选精矿；

精选的作用为：粗选获得的粗精矿品位通常难以达到精矿的质量要求，必须通过精选作业强化有价矿物与脉石矿物之间的分离，提高品位，才能获得最终的精矿产品。视精矿质量要求的不同和矿物分选的难易程度，精选作业的次数不同，精矿质量要求越高、矿物分选越难，需要的精选次数越多。

S4中的矿浆浓度更有利于浮磷，S5的矿浆浓度更有利于浮铌。

其中，本发明的重选设备可以为螺旋溜槽和/或摇床。

优选地，S1中原矿磨矿至-0.074mm占85％，S3中磁选的磁场强度为0.15T。

优选地，所述风化铌矿的Nb₂O₅品位为0.65％～0.81％，Fe品位为18.93％～26.17％，P₂O₅品位为9.10％～11.74％。

优选地，S4中所述调整剂为碳酸钠、水玻璃、氢氧化钠中的一种或多种，所述捕收剂为油酸、氧化石腊皂、塔尔皂中的一种或多种。

优选地，所述S4中粗选调整剂为碳酸钠或氢氧化钠和水玻璃的混合物，碳酸钠或氢氧化钠：水玻璃的质量比为1:3，捕收剂为油酸或氧化石腊皂和塔尔皂的混合物，其中氧化石腊皂：塔尔皂的质量比为1:1。

优选地，所述S4中所述一次扫选和二次扫选的捕收剂为油酸或氧化石腊皂和塔尔皂的混合物，其中氧化石腊皂：塔尔皂的质量比为1:1。

优选地，所述S4中所述精选的调整剂为碳酸钠和水玻璃的混合物或水玻璃，其中碳酸钠：水玻璃的质量比为1:3～4。

优选地，S5中所述调整剂为盐酸、氟硅酸、单宁酸、腐植酸钠中的一种或多种，所述捕收剂为十二胺、十八胺、椰胺、混合胺中的一种或多种。

优选地，所述S5中粗选调整剂为盐酸和单宁酸的混合物或氟硅酸和腐植酸钠的混合物，其中盐酸：单宁酸的质量比为10:1，氟硅酸：腐植酸钠的质量比为80:3；捕收剂为十二胺和十八胺的混合物或椰胺和混合胺的混合物，其中十二胺：十八胺的质量比为1:1，椰胺：混合胺的质量比为1:1。

优选地，S5中所述一次扫选和二次扫选的捕收剂为十二胺和十八胺的混合物或椰胺和混合胺的混合物，其中十二胺：十八胺的质量比为1:1，椰胺：混合胺的质量比为1:1。

优选地，S5中所述精选调整剂为盐酸和单宁酸的混合物或氟硅酸和腐植酸钠的混合物，其中盐酸：单宁酸的质量比为10～30:1，氟硅酸：腐植酸的质量比13～25:1。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种风化铌矿的选矿方法，结合风化铌矿的特殊性质，采用重选、磁选、浮选相互结合的工艺，提升了铌铁磷的分离回收效果，其中铌精矿的品位为46.35％～51.27％，Nb₂O₅回收率为58.12％～63.88％；磷精矿的品位为38.59％～39.67％，P₂O₅回收率为68.68％～70.90％；铁精矿的品位为60.24％～61.28％，Fe回收率为53.54％～57.68％，有效解决了风化铌矿中脉石矿物、磁铁矿、磷灰石、烧绿石相互之间的分离回收难题，在实现铌回收的同时，有效回收了铁和磷，实现了矿产资源的综合回收利用。

附图说明

图1为风化铌矿的选矿方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。

实施例1

一种风化铌矿的选矿方法，流程如图1所示，包括如下步骤：

S1.原矿磨矿至-0.074mm占60％；

S2.将磨矿后产品加水调浆至矿浆浓度15％，给入螺旋溜槽中进行选别，获得重选粗精矿和重选尾矿；

S3.重选粗精矿给入弱磁选机中进行弱磁选，调节磁场强度为0.15T，获得铁精矿和弱磁尾矿；

S4.将弱磁尾矿浓缩至矿浆浓度20％，加入浮磷药剂，进行磷灰石浮选，获得磷精矿和浮磷尾矿；

S5.将浮磷尾矿浓缩至矿浆浓度25％，加入浮铌药剂，得到浮铌精矿和浮铌尾矿。

其中具体药剂使用情况见表1。给矿为非洲某风化铌矿，具体性能见表2。

实施例2

一种风化铌矿的选矿方法，包括如下步骤：

S1.原矿磨矿至-0.074mm占85％；

S2.将磨矿后产品加水调浆至矿浆浓度25％，给入螺旋溜槽中进行选别，获得螺旋粗精矿和螺旋尾矿；螺旋粗精矿给入摇床进行选别，获得重选粗精矿和重选尾矿；

S3.重选粗精矿给入弱磁选机中进行弱磁选，调节磁场强度为0.45T，获得铁精矿和弱磁尾矿；

S4.将弱磁尾矿浓缩至矿浆浓度30％，加入浮磷药剂，进行磷灰石浮选，获得磷精矿和浮磷尾矿；

S5.将浮磷尾矿浓缩至矿浆浓度35％，加入浮铌药剂，得到浮铌精矿和浮铌尾矿。

其中具体药剂使用情况见表1。给矿为非洲某风化铌矿，具体性能见表2。

表1药剂用量(克/吨·给矿)

表2

从上述实施例可以看出，本发明的回收方法可以很好的从风化铌矿中回收烧绿石，获得的铌精矿品位较高，Nb₂O₅品位可达51.27％，回收率达到63.38％。同时有效回收了矿石中的磷和铁。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风化铌矿的选矿方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.将原矿磨矿至-0.074mm占60～85％；

S2.将磨矿后产品加水调浆至矿浆浓度15％～25％，重选获得重选尾矿和重选粗精矿；

S3.将S2的重选粗精矿在弱磁选机中进行磁选，调节磁场强度为0.15T～0.45T，获得铁精矿和弱磁尾矿；

S4.将S3的弱磁尾矿浓缩至矿浆浓度20％～30％，按给矿重量计，加入调整剂1000g/t～3000g/t，搅拌2分钟～3分钟，捕收剂200g/t～500g/t，搅拌1分钟～2分钟，做粗选；

加入捕收剂100g/t～200g/t，做一次扫选；

加入捕收剂60g/t～120g/t，做二次扫选；

加入调整剂400g/t～800g/t，进行二至三次精选，获得磷精矿和浮磷尾矿；

S5.将S4中的浮磷尾矿浓缩脱水至矿浆浓度25％～35％，按给矿重量计，加入调整剂2000g/t～4000g/t，搅拌2分钟～3分钟，捕收剂200g/t～600g/t，搅拌2分钟～4分钟，做粗选；

加入捕收剂100g/t～200g/t，做一次扫选；

加入捕收剂50g/t～100g/t，做二次扫选；

加入调整剂300g/t～800g/t，进行三至四次精选，获得浮铌精矿和浮铌尾矿。

2.如权利要求1所述风化铌矿的选矿方法，其特征在于，S1中原矿磨矿至-0.074mm占85％，S3中磁选的磁场强度为0.15T。

3.如权利要求1所述风化铌矿的选矿方法，其特征在于，所述风化铌矿的Nb₂O₅品位为0.65％～0.81％，Fe品位为18.93％～26.17％，P₂O₅品位为9.10％～11.74％。

4.如权利要求1～3任意一项所述风化铌矿的选矿方法，其特征在于，S4中所述调整剂为碳酸钠、水玻璃、氢氧化钠中的一种或多种，所述捕收剂为油酸、氧化石腊皂、塔尔皂中的一种或多种。

5.如权利要求4所述风化铌矿的选矿方法，其特征在于，所述S4中粗选调整剂为碳酸钠或氢氧化钠和水玻璃的混合物，碳酸钠或氢氧化钠：水玻璃的质量比为1:3，捕收剂为油酸或氧化石腊皂和塔尔皂的混合物，其中氧化石腊皂：塔尔皂的质量比为1:1。

6.如权利要求5所述风化铌矿的选矿方法，其特征在于，所述S4中所述一次扫选和二次扫选的捕收剂为油酸或氧化石腊皂和塔尔皂的混合物，其中氧化石腊皂：塔尔皂的质量比为1:1。

7.如权利要求6所述风化铌矿的选矿方法，其特征在于，所述S4中所述精选的调整剂为碳酸钠和水玻璃的混合物或水玻璃，其中碳酸钠：水玻璃的质量比为1:3～4。

8.如权利要求1～3任意一项所述风化铌矿的选矿方法，其特征在于，S5中所述调整剂为盐酸、氟硅酸、单宁酸、腐植酸钠中的一种或多种，所述捕收剂为十二胺、十八胺、椰胺、混合胺中的一种或多种。

9.如权利要求4所述风化铌矿的选矿方法，其特征在于，所述S5中粗选调整剂为盐酸和单宁酸的混合物或氟硅酸和腐植酸钠的混合物，其中盐酸：单宁酸的质量比为10:1，氟硅酸：腐植酸钠的质量比为80:3；捕收剂为十二胺和十八胺的混合物或椰胺和混合胺的混合物，其中十二胺：十八胺的质量比为1:1，椰胺：混合胺的质量比为1:1。

10.如权利要求9所述风化铌矿的选矿方法，其特征在于，所述S5中所述一次扫选和二次扫选的捕收剂为十二胺和十八胺的混合物或椰胺和混合胺的混合物，其中十二胺：十八胺的质量比为1:1，椰胺：混合胺的质量比为1:1。

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