白云鄂博稀土混合精矿工艺矿物学研究

目前白云鄂博稀土元素的提取主要采用重污染和高能耗的高温浓硫酸焙烧法,“三废”问题至今没有得到合理的解决,且钍元素作为一种伴生组分难以得到再回收利用。本文采用自动矿物分析仪,X射线衍射分析,扫描电镜分析,配分分析,光学显微镜等分析方法对白云鄂博稀土混合精矿的化学成分,矿物组成,粒度及嵌布特征等进行了工艺矿物学研究,结果表明：该稀土混合精矿REO品位59.25%,主要稀土矿物由氟碳铈矿,独居石和氟碳钙铈矿组成,主要脉石矿物为磷灰石、萤石、黄铁矿和磁/赤铁矿。在矿物中主要分布的稀土元素为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd。矿样中矿石-38 μm占95.92%,氟碳铈矿和独居石单体解离度均在55% 以上,矿石整体嵌布特征较为复杂,稀土矿物与萤石和磷灰石的连生关系最为密切。为简化冶金工艺,高效提取稀土元素,本文提出了采用矿相转化后“浮少抑多”的方法分离氟碳铈矿和独居石的展望,为白云鄂博稀土混合精矿的合理开发应用提供新思路。     

湖南某地独居石型稀土矿工艺矿物学研究

通过镜下鉴定、矿物参数自动定量分析系统(MLA)、扫描电镜分析、X射线衍射分析、化学多元素分析和化学物相分析等多种测试手段对矿石的化学成分、稀土的化学物相、矿物组成及含量、主要矿物的产出形式、稀土矿物的嵌布粒度和稀土矿物的解离分析等方面做了较详细的研究,最终查明了该矿石中稀土矿物以独居石为主,约占稀土矿物总量的97%左右,主要呈不规则状以稀疏~星散浸染状的形式嵌布在白云石、磷灰石和重晶石等粒间或边缘。在-0.074 mm含量占95%的磨矿细度条件下,稀土矿物的解离度仅为31.39%,粒度极为细小,分散程度较高,与镶嵌矿物之间的交生关系较为复杂,因此属较难处理的矿石类型。     

甘肃某稀土矿石选矿试验研究

甘肃某稀土矿石REO含量为192%,主要稀土矿物羟硅钙铈石、直氟碳钙铈矿、氟碳钙铈矿的嵌布粒度较细,REO含量加权平均值为5488%,即稀土精矿的理论REO品位为5488%。为确定该矿石的开发利用工艺,进行了选矿试验研究。结果表明：强磁选和重选均不适合该矿石的预先抛尾;矿石采用粗磨—浮选—再磨—强磁选流程处理,可获得REO品位为2389%、回收率6470%的稀土精矿,稀土次精矿REO品位为532%、回收率1162%,稀土总回收率为7632%。该稀土精矿品位不高,后续需进一步开展提质降杂试验.     

硫酸法焙烧包头稀土精矿尾气净化技术取得突破

包头白云鄂博稀土矿既是世界上最大的稀土矿,也是矿物构成最复杂的稀土矿。稀土矿物不但与铁、铌、钍等多金属矿物复杂共生,自身也是由氟碳铈镧矿和独居石为主组成,生产上经选矿与铁矿等非稀土矿物分离,也只能获得混合型稀土矿。冶金处理这种稀土精矿比处理单一型的氟碳铈镧精矿都要难度大。     

白云鄂博霓石型稀土-铁矿石工艺矿物学研究

采用化学分析、物相分析、场发射电镜、矿物分析系统等分析手段对矿石中化学元素、矿物组成、粒度组成和嵌布特征等进行研究。结果表明：矿石中TFe品位为17.50%,稀土REO品位为8.43%,此外,Nb₂O₅含量为0.055%,Sc₂O₃含量为0.0034%,可综合回收;矿石中矿物组成复杂,含铁矿物主要是磁铁矿,含有少量赤铁矿、黄铁矿等,稀土矿物以氟碳铈矿和独居石为主,含有少量黄河矿、氟碳钙铈矿;磁铁矿多以半自形结构及集合体形式产出,磁铁矿集合体中可见霓石和稀土矿物呈细脉状沿磁铁矿颗粒间隙分布,有时可见磁铁矿被霓石沿着边缘及裂隙交代;氟碳铈矿呈细脉状充填于磁铁矿裂隙中或氟碳铈矿集合体中可见脉状霓石和磁铁矿;独居石以椭粒状集合体分散嵌布在霓石中;偶尔可见独居石中包裹黄铁矿;氟碳铈矿和独居石的嵌布粒度较细,0.02mm以下粒级分别占55.87%、85.51%,需要极细的磨矿细度才能单体解离。研究结果对该矿石的高效综合利用具有一定理论指导意义。     

白云鄂博尾矿稀土的工艺矿物学研究

通过偏光显微镜,矿物自动定量分析系统(AMICS)、扫描电子显微镜,能谱分析仪结合化学分析等分析手段对白云鄂博尾矿的物质组成,稀土矿物嵌布特征、稀土元素赋存状态等进行研究。结果表明：尾矿中稀土的含量(REO)为6.42%,稀土矿物主要为氟碳铈矿和独居石,脉石矿物主要有白云石、方解石、石英、长石、闪石、辉石、云母、重晶石和磷灰石等;稀土矿物嵌布粒度细小,氟碳铈矿与独居石单体解离度分别为55.07%、50.47%,与脉石矿物嵌布关系极为复杂。约95%的稀土元素赋存于稀土独立矿物中,约百分之五的稀土以类质同象或细小包裹体分散在其它矿物中。基于上述稀土矿物的嵌布特征及稀土元素的赋存特点,推荐采用分级一磨矿一浮选流程进行试验,以实现稀土矿物的有效回收。     

白云鄂博云母型铁矿石中铁、稀土的赋存状态研究

白云鄂博云母型铁矿石中TFe品位为17.48%,稀土REO品位为2.46%。矿石中矿物组成复杂,含铁矿物主要是磁铁矿和赤铁矿,含有少量铌铁矿、黄铁矿等,稀土矿物以氟碳铈矿和独居石为主。矿石构造主要由黑云母定向排列而成的片状构造、斑杂状构造及浸染状构造;矿物主要为自形-半自形粒状结构、他形粒状结构、尖角状结构、交代残余结构、细脉状结构。磁铁矿多呈半自形至他形粒状变晶结构形式出现,部分呈角砾状集合体与云母共生;赤铁矿多呈半自形和他型粒状结构,也有部分赤铁矿呈微细粒粒状嵌布在脉石矿物中;氟碳铈矿和独居石呈粒状,与周边其它矿物紧密共生、镶嵌关系复杂。磁铁矿和赤铁矿的嵌布粒度不均,氟碳铈矿和独居石的嵌布粒度较细,部分细粒铁矿石和稀土矿物嵌布在脉石矿物中,部分铁矿石中也含有细粒稀土矿物。磨矿细度-0.074 mm占90%下磁铁矿、赤铁矿、氟碳铈矿和独居石的单体解离度仅为51.54%、58.36%、52.27%和63.64%。因此,强化矿石细磨和微细粒高效分选是解决精矿品位和回收率低的有效途径。      

四川德昌大陆槽稀土矿工艺矿物学

大陆槽稀土矿是川西冕宁-德昌稀土成矿带著名的大型稀土矿,矿石不仅富集轻稀土,而且伴生铅、锶、钡、萤石可供综合利用。本文对大陆槽稀土矿矿石进行了系统的工艺矿物学研究,查明矿石的稀土矿物主要为氟碳铈镧矿,分布在萤石、方解石、重晶石、天青石等矿物粒间或被其包裹。由于氟碳铈镧矿与长石、石英、碳酸盐矿物、萤石及褐铁矿等矿物密度差异大,粒度较粗,可采用重选分离;重晶石、天青石的比重与氟碳铈镧矿相同,但不具有电磁性,可采用磁选方法与氟碳铈镧矿分离。     

白云鄂博铁矿石工艺矿物学研究

为了更好地开发利用白云鄂博铁矿石资源,对白云鄂博铁矿石进行了工艺矿物学研究。结果表明：①矿石中的有用矿物主要为磁铁矿、赤铁矿、稀土矿物,脉石矿物主要有萤石、石英、钠辉石、方解石、长石等。②矿石中的主要铁矿物为磁铁矿,以碎屑状及角砾状为主,占磁铁矿总量的70%以上,与钶铁矿、磷灰石、独居石、重晶石等紧密共生,偶见粗粒块状磁铁矿集合体;矿石中的赤铁矿多紧密镶嵌在碎屑状及角砾状磁铁矿中构成铁矿物集合体。③独居石是矿石中分布最广的稀土矿物,呈粒状,与周边其他矿物紧密共生、镶嵌关系复杂。④矿石中的脉石矿物均呈不规则状或他形粒状,脉石矿物间以及脉石矿物与有用矿物间嵌布关系均非常密切,萤石是分布最广的脉石矿物,是细小稀土矿物颗粒的包裹矿物之一。⑤矿石中铁矿物的嵌布粒度均非常细小,磁铁矿较赤铁矿略粗,嵌布粒度大于10 μm的赤铁矿、磁铁矿分别仅占40%和54%。⑥由于矿石中各矿物的嵌布关系复杂,嵌布粒度微细,单体解离困难,因此,宜采用深度还原工艺使微细粒铁矿物聚集长大后再进行回收。     

高品位稀土精矿中稀土、铁、磷、钙元素赋存状态研究

白云鄂博混合稀土精矿稀土品位65.86%,杂质元素P₂O₅、CaO、TFe含量分别为11.26%、3.89%、1.34%。实验采用化学分析、AMICS(自动矿物分析系统)、SEM及EDS等分析手段,研究混合稀土精矿中的稀土及杂质元素赋存状态。研究结果表明：稀土主要以独立矿物形式存在于氟碳铈矿、独居石、氟碳钙铈矿和黄河矿,铁主要存在于磁/赤铁矿和黄铁矿中,磷主要赋存于独居石和磷灰石中,钙主要赋存于萤石、磷灰石、白云石和方解石中,为进一步分选氟碳铈矿和独居石精矿,及降低稀土精矿中杂质元素含量提供矿物学依据。     

白云鄂博尾矿中铌、稀土的赋存状态研究

采用化学分析、X射线荧光光谱、ICP-MS、SEM及AMICS等分析方法对白云鄂博尾矿库尾矿中铌、稀土的赋存状态及相应矿物产出特征进行研究。结果表明,尾矿中元素种类较多,矿物组成非常复杂,嵌布粒度很细。尾矿中的稀土矿物主要是氟碳铈矿和独居石,且比例约为2∶1,稀土矿物主要与铁矿物、萤石连生。尾矿中的铌主要以独立矿物形式存在,其次以类质同象形式存在。在铁矿物、稀土矿物及硅酸盐矿物中的铌包括类质同象和微细包裹体两种,而在萤石、碳酸盐、重晶石、石英中,铌以微细粒独立铌矿物包裹体存在。稀土、铌矿物的解离度不高,因此是矿物选别难度所在。此研究结果对白云鄂博稀土尾矿的高效综合利用具有一定的指导意义。     

白云鄂博主矿霓石型铌稀土铁矿石中铌在独立矿物中的富集状态和分布规律研究

运用化学分析、扫描电子显微镜、X射线能谱仪及自动矿物分析系统等分析方法对白云鄂博矿床主矿霓石型铌稀土铁矿石中铌在独立矿物中的富集状态和分布规律进行研究,研究结果表明,主矿霓石型铌稀土铁矿石中稀土品位为9.1%,以氟碳铈矿和独居石为主,且二者比例约为2∶1,元素以轻稀土元素为主;铌品位高达0.27%,铌矿物主要有易解石、烧绿石、铌铁金红石、铌铁矿和褐钇铌矿,五种矿物中易解石含量最高为0.30%;铌独立矿物的赋存状态主要以细粒及微细粒包裹体存在于其他矿物中;铌铁矿中铌元素质量占比最高,最大可达54.53%,易解石中铌元素分布率最高为31.80%,五种铌矿物含铌量之和占该类矿石中铌总量的80.59%。     

黔西北地区沉积型稀土资源回收稀土研究现状及选矿实验探讨

黔西北地区赋存于高岭石质黏土岩中的稀土矿资源是一种新类型稀土矿资源,该稀土矿属于全新的“沉积型稀土矿”。该稀土矿床含矿层平均厚度5.07 m,连续性好;稀土氧化物平均品位为0.26%,最高达1.6%,且关键稀土元素镨、钕、铽、镝含量较高,且其中伴生铌、镓、锆、钪等有价元素,具有极大的开发利用价值。目前针对这种新型稀土矿资源选矿实验研究程度并不高。本文针对该类型稀土矿开展了工艺矿物学研究发现该稀土矿暂无独立的载体矿物,且矿石粒度嵌布极细。选矿探索实验未能通过物理选矿方式实现该稀土矿物的有效富集,印证了工艺矿物学研究结论。      

磷酸盐型稀土矿选冶联合分选工艺研究

某磷酸盐型稀土矿中含有独居石、磷灰石、黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿等多种矿物,具有较大综合利用价值。工艺矿物学研究表明,矿石中稀土品位为0.52%,稀土元素主要赋存于独居石和磷灰石中,其中70%的稀土元素分布于独居石中,磷灰石中含有26.60%的稀土元素;独居石嵌布粒度微细,约83.86%的独居石颗粒小于38μm,且独居石与磷灰石嵌布关系密切。在预先回收矿石中黄铁矿、磁铁矿和赤铁矿的基础上,采用混合浮选方法得到稀土-磷灰石混合精矿,该混合精矿经预浸—磁选工艺,可以得到REO含量45%的独居石精矿,磷灰石中稀土元素进入预浸液,全流程稀土回收率达74.20%。     

大洋沉积物中稀土选矿损失的原因分析

大洋沉积物中,以独居石为主的稀土矿物和磷灰石是选冶工艺富集回收的目的矿物。在选矿过程中,稀土元素的回收率仅为31.78%,损失比较严重。利用化学分析、光学显微镜鉴定,并结合电子探针、矿物自动分析仪(AMICS)等先进仪器对大洋沉积物中稀土选矿损失的原因进行了分析研究。结果表明,由于目的矿物粒度细,其与黏土矿物的嵌布关系密切且多以微细粒包裹体嵌布其中,并且粘土矿物含量高,因此导致尾矿中稀土分布率高,回收难度大。     

某复杂稀有金属伴生矿选矿试验研究

内蒙古某稀有金属伴生矿REO含量0.28%,Nb2O5含量0.24%,铁品位5.72%,稀土和铌矿物嵌布粒度微细,稀土矿物主要有氟碳铈矿和独居石,铌矿物主要为钽铌锰矿和钇复稀金矿,铁钛矿物为钛磁赤铁矿、锰钛铁矿,脉石矿物主要有石英和长石。分别研究了重选、磁选及磁选—重选联合流程对原矿稀土、铌、铁的预富集效果。结果表明,重选对原矿中铁、稀土和铌的预富集效果不理想,高梯度磁选和磁选—重选联合工艺可获得较好的预富集效果。在磨矿细度-74μm含量占82.5%,磁场强度1.0 T的条件下,高梯度磁选试验可获得TFe 32.59%、REO含量1.57%、Nb2O5含量1.34%的粗精矿,三者回收率分别为85.57%、85.20%和86.94%,粗精矿可采用冶金工艺分离提取稀土、铌、铁。     

某富铁型稀土矿中稀土分离富集研究

国外某富铁型稀土矿中铁、稀土矿物嵌布关系复杂、连生包裹紧密,采用单一浮选工艺分离困难,本文通过优选铁矿物选择性抑制剂和稀土矿物捕收剂,形成适于该矿石分选的浮选降铁-磁选除杂的选矿工艺。研究结果表明,针对REO品位为2.95%, Fe₂O₃含量40.30的稀土矿样品,以RF-10为铁矿物抑制剂、RFS为稀土矿物捕收剂,经浮选降铁-磁选除杂工艺可以得到REO品位为36%的稀土精矿产品,铁矿物脱除率达95%,论文研究成果为含铁稀土矿的有效利用提供借鉴。     

国外某难选铁矿石工艺矿物学基因特性研究

为缓解国内铁矿石资源短缺与需求急剧攀升的矛盾,推行矿产资源全球化发展战略,开发国外铁矿资源已势在必行。通过光学显微镜、化学分析、X射线衍射、扫描电镜等分析手段,对国外某难选铁矿石的化学组成、矿物组成、元素赋存状态及矿物间的嵌布特征进行了详细研究。结果显示：矿石TFe品位为55.88%,矿物组成相对简单,主要有用矿物为赤铁矿和褐铁矿,主要脉石矿物为三水铝石;赤铁矿主要呈他形粒状或他形-半自形粒状与其他矿物紧密连生,褐铁矿主要以他形粒或胶状结构分布于赤铁矿周围,三水铝石主要呈粒状或碎屑状包裹于铁矿物中,矿物间嵌布关系复杂,结晶粒度微细,单体解离困难;主要矿物面扫描结果显示,铁、铝元素在铁矿物和三水铝石中分布均匀、共生关系密切,部分铝以类质同象的形式存在于赤铁矿和褐铁矿中,物理选矿方法无法实现铝、铁的有效分离,建议采用选冶联合流程处理该矿石。