白云鄂博某选厂选铁尾矿中稀土和萤石的综合回收试验研究

王丽明, 李宏静, 白春霞, 睢月婷, 刘涛. 白云鄂博某选厂选铁尾矿中稀土和萤石的综合回收试验研究[J]. 矿产保护与利用, 2022, 42(6): 52-59. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.06.007
引用本文: 王丽明, 李宏静, 白春霞, 睢月婷, 刘涛. 白云鄂博某选厂选铁尾矿中稀土和萤石的综合回收试验研究[J]. 矿产保护与利用, 2022, 42(6): 52-59. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.06.007
WANG Liming, LI Hongjing, BAI Chunxia, SUI Yueting, LIU Tao. Experimental Study on Comprehensive Recovery of Rare Earth and Fluorite from an Iron Tailings of Concentrator in Bayan Obo[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2022, 42(6): 52-59. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.06.007
Citation: WANG Liming, LI Hongjing, BAI Chunxia, SUI Yueting, LIU Tao. Experimental Study on Comprehensive Recovery of Rare Earth and Fluorite from an Iron Tailings of Concentrator in Bayan Obo[J]. Conservation and Utilization of Mineral Resources, 2022, 42(6): 52-59. doi: 10.13779/j.cnki.issn1001-0076.2022.06.007

白云鄂博某选厂选铁尾矿中稀土和萤石的综合回收试验研究

详细信息
    作者简介: 王丽明(1988—),男,内蒙古包头人,工程师,主要从事白云鄂博矿产资源综合利用研究工作。E-mail:15048178895@163.com
  • 中图分类号: TD926.4

Experimental Study on Comprehensive Recovery of Rare Earth and Fluorite from an Iron Tailings of Concentrator in Bayan Obo

  • 白云鄂博铁矿是世界上罕见的大型多金属矿床,多年来只作为铁矿和稀土矿进行开发,选别流程中稀土回收率较低,造成大量稀土资源和矿体中蕴含的萤石资源随着选铁尾矿排入到尾矿库中。为综合回收稀土和萤石资源,以白云鄂博某选厂选铁尾矿为研究对象,开展综合回收稀土和萤石的研究,采用的工艺流程为稀土浮选—萤石预选—萤石精选—强磁选。稀土浮选以水玻璃为抑制剂、SR为捕收剂、2#油为起泡剂,萤石预选以水玻璃为抑制剂、SF为捕收剂,萤石精选以酸性水玻璃为调整剂、SY为抑制剂、油酸钠为捕收剂,最终获得了REO品位50.54%、REO回收率92.32%的稀土精矿和CaF2品位95.51%、回收率50.98%的萤石精矿。

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  • 图 1  稀土和萤石综合回收原则流程

    Figure 1. 

    图 2  稀土浮选工艺流程

    Figure 2. 

    图 3  水玻璃用量对稀土浮选的影响

    Figure 3. 

    图 4  SR用量对稀土浮选的影响

    Figure 4. 

    图 5  稀土闭路浮选试验工艺流程

    Figure 5. 

    图 6  萤石预选工艺流程

    Figure 6. 

    图 7  水玻璃用量对萤石预选粗选的影响

    Figure 7. 

    图 8  SF用量对萤石预选粗选的影响

    Figure 8. 

    图 9  萤石预选闭路试验工艺流程

    Figure 9. 

    图 10  显微镜下萤石连生体照片

    Figure 10. 

    图 11  萤石精选工艺流程

    Figure 11. 

    图 12  酸性水玻璃用量对萤石精选粗选的影响

    Figure 12. 

    图 13  SY用量对萤石精选粗选的影响

    Figure 13. 

    图 14  油酸钠用量对萤石精选粗选的影响

    Figure 14. 

    图 15  萤石精选闭路试验工艺流程

    Figure 15. 

    图 16  全流程闭路试验工艺流程

    Figure 16. 

    表 1  原矿化学多元素分析结果

    Table 1.  Multi-elements analysis results of of raw ore /%

    元素TFeCaF2REOPSFK2O
    含量9.7026.499.351.441.3712.890.44
    元素Na2OCaOMgOAl2O3TiO2BaOSiO2
    含量1.3426.574.021.440.643.5013.40
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    表 2  原矿矿物组成分析

    Table 2.  Mineral composition analysis of raw ore /%

    矿物名称赤铁矿及
    磁铁矿等
    萤石白云石
    方解石
    辉石
    闪石
    石英
    长石
    含量10.328.116.114.97.4
    矿物名称云母磷灰石重晶石稀土矿物其他
    含量3.41.33.911.92.7
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    表 3  原矿的粒度分布

    Table 3.  Particle size distribution of raw ore

    粒度/mm产率/%品位/%分布率/%
    REOCaF2REOCaF2
    +0.07427.816.2428.6017.9630.02
    −0.074+0.04512.317.7728.629.9013.30
    −0.045+0.0378.839.7725.498.938.50
    −0.037+0.0256.9510.9525.147.886.60
    −0.02544.1012.1224.9855.3341.58
    合 计100.009.7026.49100.00100.00
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    表 4  稀土闭路浮选试验结果

    Table 4.  Results of closed circuit flotation test on rare earth flotation

    产品名称REO品位/%REO回收率/%
    稀土精矿50.5492.32
    稀土尾矿1.0751.21
    合计9.35100.00
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    表 5  稀土浮选尾矿化学多元素分析结果

    Table 5.  Multi-elements analysis results of of rare earth flotation tailings

    元素TFeCaF2REOPSFK2O
    含量/%10.8027.001.070.601.5012.380.77
    元素Na2OCaOMgOAl2O3TiO2BaOSiO2
    含量/%1.68027.376.551.510.614.1615.30
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    表 6  稀土浮选尾矿矿物组成分析

    Table 6.  Mineral composition analysis of rare earth flotation tailings

    矿物名称赤铁矿及
    磁铁矿等
    萤石白云石
    方解石
    辉石
    闪石
    石英
    长石
    含量/%11.229.319.216.69.5
    矿物名称云母磷灰石重晶石稀土矿物其他
    含量/%5.61.54.01.21.9
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    表 7  萤石预选闭路浮选试验结果

    Table 7.  Results of closed circuit flotation test on fluorite preconcentration /%

    产品名称CaF2品位CaF2回收率
    萤石预选精矿44.2392.32
    萤石预选尾矿4.757.68
    合计27.00100.00
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    表 8  萤石预选精矿粒度分布

    Table 8.  Particle size distribution of fluorite preconcentration concentrate

    粒级/mm产率/%品位/%分布率/%
    TFeCaF2TFeCaF2
    +0.0746.064.8057.335.807.77
    −0.074+0.04520.685.6047.0623.1121.78
    −0.045+0.03711.535.2043.3911.9611.20
    −0.037+0.02516.805.6041.2318.7715.50
    −0.02544.934.5043.5140.3543.75
    合 计100.005.0144.68100.00100.00
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    表 9  萤石预选精矿矿物组成分析

    Table 9.  Mineral composition analysis of fluorite preconcentration concentrate

    矿物
    名称
    含铁
    矿物
    萤石白云石重晶石霓石、闪石石英其他
    含量/%4.065.516.58.02.51.52.0
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    表 10  萤石预选精矿解离度分析

    Table 10.  Analysis of dissociation degree of fluorite preconcentration concentrate

    项目萤石
    单体
    连生体
    萤石−含铁
    矿物
    萤石−
    碳酸盐
    萤石−
    独居石
    萤石−
    重晶石
    萤石−
    其他
    含量/%86.94.93.04.00.70.5
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    表 11  萤石预选精矿磨矿后粒度分布

    Table 11.  Particle size distribution of fluorite preconcentration concentrate after grinding

    粒度/mm产率/%品位/%分布率/%
    TFeCaF2TFeCaF2
    +0.0453.885.8047.134.504.09
    −0.045+0.0379.625.0044.019.639.48
    −0.037+0.02525.885.8046.2330.0526.78
    −0.02560.624.6043.9555.8259.64
    合 计100.005.0044.67100.00100.00
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    表 12  萤石预选精矿磨矿后解离度分析

    Table 12.  Analysis of dissociation degree of fluorite preconcentration concentrate after grinding

    项目萤石
    单体
    连生体
    萤石−含铁
    矿物
    萤石−
    碳酸盐
    萤石−
    稀土矿
    萤石−
    重晶石
    萤石−
    其他
    含量/%93.81.90.92.60.50.3
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    表 13  萤石精选闭路试验结果

    Table 13.  Results of closed circuit flotation test on fluorite preconcentration /%

    产品名称CaF2品位CaF2回收率
    萤石浮选精矿93.3571.38
    萤石浮选尾矿19.1328.62
    合计44.23100.00
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    表 14  强磁选试验结果

    Table 14.  Results of high intensity magnetic separation test

    场强/(kA·m-1)产品
    名称
    产率/%品位/%回收率/%
    TFeCaF2TFeCaF2
    636.8强磁选精矿89.800.6095.5129.9491.88
    强磁选尾矿10.2012.4074.3370.068.12
    合计100.001.8093.35100.00100.00
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    表 15  全流程闭路试验结果

    Table 15.  Results of closed circuit flotation test on overall process /%

    产品名称REO品位REO回收率CaF2品位CaF2回收率
    稀土精矿50.5492.3235.0515.77
    萤石预选
    尾矿
    0.923.554.756.47
    萤石浮选
    尾矿
    0.511.6819.1322.26
    萤石精矿1.241.8895.5150.98
    磁选尾矿3.310.5774.374.52
    合计9.35100.0026.49100.00
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    表 16  萤石精矿化学多元素分析结果

    Table 16.  Multi-elements analysis results of fluorite concentrate

    元素TFeCaF2REOPSFK2O
    含量/%0.6095.511.240.190.1345.320.027
    元素Na2OCaOMgOAl2O3TiO2BaOSiO2
    含量/%0.0490.551.072.020.0630.0930.92
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出版历程
收稿日期:  2022-11-17
刊出日期:  2022-12-26

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