稀土矿选矿工艺及设备的介绍

发布时间:2014-08-09 18:28:14

稀土是一种高新技术资源，有着神奇的作用，可应用在冶金工业、石油工业、玻璃工业、电子通讯业、农业等领域。稀土矿石中的稀土氧化物含量很小，对稀土矿石进行选矿，将稀土与其他矿石分离，使稀土矿物得到富集，获得的精矿可满足稀土冶金等生产的要求。

由于稀土矿物的种类多，原矿石中的矿物组成各不相同，因此针对不同矿所采用的选矿工艺过程也不相同。稀土矿的选矿一般采用浮选法，并常铺以重选、磁选，组成浮选-重选；浮选-磁选-重选多种组合工艺流程。

稀土矿选矿，作为工业矿物原料的独居石、磷钇矿等一般采用磁选、浮选得到精矿含稀土氧化物约60%；氟碳铈矿等氟碳酸盐稀土矿物通常用强磁选、重选、浮选得到稀土精矿含稀土氧化物30%～40%。

一、内生稀土矿

由于内生稀土矿床中的稀土矿物，一般都和重晶石、方解石、萤石、磷灰石、硅酸盐矿物等非硫化矿物共生。在这些共生矿物中，有些矿物浮游性较好，如重晶石、方解石、萤石等，有的矿物密度较大，如稀土矿物、铁矿物等，有的磁性较强，如铁矿石、含铁硅酸盐矿物、稀土矿物等，稀土矿物性脆，在矿石中嵌布粒度不均等因素，形成了该类稀土矿的选矿工艺有如下特点：

通常采用浮选流程或重选-浮选、浮选-重选-浮选、磁选-浮选等由多种选矿方法组合的联合流程。稀土矿物在采用脂肪酸及其皂类阴粒子捕收剂时，在强酸或强碱介质中会受抑制，所以稀土浮选一般在弱酸或中等碱性介质中进行。

要求原矿进行细磨，加强磨矿分级控制或浮选前进行脱泥。内生稀土矿床中的稀土矿物一般和其伴生矿物致密共生，嵌布力度细小，要使稀土矿物达到单体解离，都要求将矿石进行细末。

二、外生稀土矿

外生稀土矿系内生稀土矿床经地壳变迁、风化、水利淘洗和搬运等自然作用而形成的次生稀土矿床，它包括稀土风化壳矿床、海滨沙矿床和坡积和冲击沙矿床三类，其中海滨沙矿床具有更大的工业规模和意义。

1、稀土风化壳矿床

稀土风化壳矿床是内生稀土矿风化的残余矿床，根据风化程度又分为全风化和半风化两类，全风化的矿物自然解离一般较好，在选矿前一般不需要破碎、磨矿作业；半风化矿床由于矿质疏松，多数也只需要稍微的破碎和磨矿即能使稀土矿为单体解离。

由于风化的原因，该类矿石中矿泥含量大，稀土元素分散量大，甚至有的呈离子吸附状态，形成风化壳淋积型稀土矿床。江西、广东、福建、湖南、广西均有此类矿床，其加工工艺用化学浸取法直接制取稀土氧化物产品。

以稀土矿物形式存在的风化壳稀土矿床，则采用重选弃去密度小的轻矿物，然后用磁选、电选、浮选等选矿方法组合成联合选矿流程分离精选重选粗精矿，得到稀土精矿和其它有用矿物的精矿。

2、海滨沙矿

海滨沙矿是主要的外生稀土矿床，由于它经历长途水力搬运的摩擦以及海浪的长期冲刷和淘洗，有矿泥量小、重矿物种类多且含量高、矿物呈均匀圆滑的单体等特点。选矿前不需要破碎磨矿和分级等准备作业，半生的脉石矿物绝大部分为密度小于3g/cm3的石英、长石等。澳大利亚、中国、印度都有较大的海滨沙矿，特别是澳大利亚的独居石都是采自海滨沙矿。

3、坡积和冲击沙矿床

坡积和冲沙稀土沙矿床，常产自峡谷、河床、琥珀等地，由于形成条件的影响，这类矿床一般有较多的砾石、卵石、矿石碎屑和矿泥，具有矿物解离差、粒度不均匀，颗粒形状不规则等特点，所以这类矿石入选前应先除去砾石、卵石等杂物，并且物料要分级、粗粒级产品应进行磨矿等准备作业。

尽管稀土沙矿因矿床和产地不同性质各异，但其选矿原则流程都是采用跳汰机、螺旋选矿机、圆锥选矿机、摇床、溜槽等重选设备进行粗选的，较大限度地抛弃密度小于3g/cm3的脉石矿物，得到密度大于4g/cm3的重选粗精矿，然后对重选粗精矿采用浮选、磁选、电选等多种选矿方法组合的联合流程，经过复杂的分选工艺过程，较终达到稀土精矿和其它有用矿物的精矿。

三、稀土矿石的选矿设备

随着稀土选矿技术的进步，重磁浮的设备不断地研制和开发。重力选矿设备将向着占地面积和空间小、处理量大、设备使用效率高、单机作业率高及生产能力强的方向开发研制设备。磁力选矿设备需要高磁场强度，同时操作简单(解决磁极易堵塞的问题)的磁选机，如高梯度磁选机的研制。浮选机的开发和研制，也应该发展占地小，处理量大，作业率高，效率高，易操作的浮选机，例如浮选柱的改进等。考虑待选的原料越来越贫、细、杂，同时兼有重磁、重浮、磁浮特性的多功能组合选矿设备的开发研制应用显得极为重要。