从浮选尾矿中回收稀土的试验研究含外文翻译(编辑修改稿)

从浮选尾矿中回收稀土的试验研究含外文翻译(编辑修改稿)内容摘要：

选别 ()一次粗选一次精选，精选尾矿即强磁中矿 w (REO)=9%～ 12%作为入选稀土原料 .采用水玻璃、 J102， H205组合药剂，经一次粗选、一次扫选、二次精选生产实际得到 w (REO)=%、稀土回收率为12. 55%的稀土精矿和 w (REO)=%，稀土回收率为 %的次精矿，对原矿总回收率 %， 是 ③ 所述流程稀土回收率的 3～ 4倍，对强磁中矿的作业回收率为%稀土精矿品位随市场需要可以进行调整。 1990年后已先后将包钢选矿厂处理氧化铁矿石的 5个选矿生产系列全部按该工艺改造生产至今，生产效果良好。 包钢选矿厂由于稀土浮选药剂及选矿工艺的研究创新与发展，达到了年产稀土精矿3～ 4万 t(以 REO计 )，能完全满足国内及出口对稀土的需要 [1214]。 本课题的提出及研究内容 随着矿产资源的日益枯竭，尾矿将变成重要资源，尾矿的综合利用已成为刻不容缓的问题。 白云鄂博共生矿的稀土矿是是我国稀土工业 的主要原料基地， 其稀土选矿研究生产实践直接及影响我国稀土工业的发展。 包钢选矿厂自投产以来，主要回收该矿石中的铁矿物 ,其次回收部分稀土矿物，目前稀土精矿年产量已占国内产量的三分之二左右，多达 4万吨。 包钢选矿厂稀土生产是在选铁主流程的中间产品或丢弃物中回收稀土，生产成本相对较低，生产工艺相对简单，年入选矿石 内蒙古科技大学本科 毕业论文 总量中稀土氧化物达几十万吨。 然而，因市场有限，目前从强磁中矿、尾矿中回收稀土的回收率也只有 5～ 6%。 绝大部分稀土资源进入尾矿坝，造成稀土资源的浪费。 因此 ,从尾矿中回收稀土具有重要意义。 1978年，广州有色金 属研究院 [13]在包钢尾矿坝回水泵站附近取 700kg矿样，采用碳酸钠、水玻璃、氟硅酸钠、羟肟酸等药剂组合经一次粗选、五次精选和强磁、反浮最终获得品位为 %、收率为 %的稀土精矿和品位为 %，收率 %的稀土次精矿。 1980年，北京有色冶金设计研究总院 [14]在稀土三厂先后作了两个小型试验和初步半工业试验，并于 1981 年进行了设备负荷试车，采用分级脱泥、单一浮选流程，和碳酸钠、水玻璃、氟硅酸钠、羟肟酸、 PF100的药剂组合最终获得品位为 %、收率为 %的稀土精 矿和品位为 %、收率为%的稀土次精矿。 2020年，张文华 [ 15]采用重选 浮选联合流程和单一浮选流程富集包钢选矿厂尾矿坝中的稀土。 经联合流程处理，稀土品位由原来的 7%提高到 %；采用单一浮选流程时，以水玻璃为脉石矿物抑制剂， H205和 318为捕收剂，通过一粗一扫二次精选流程，稀土精矿品位可达 %，回收率为 %。 2020年，王云飞 [16]等利用包钢选矿厂生产铁精矿后剩余的尾矿和脱溢，通过再磨 弱磁选 反浮选回收铁精矿，通过一次粗选、二次精选回收稀土精矿，从而得到品位为 %的铁精矿和品位为 %的稀土精矿。 1999年，李英霞 [ 17]采用以浮选为主的联合流程从包钢强磁尾矿中综合回收稀土。 该流程中先用浮选方法，以 S1和H205为组合捕收剂，从 REO为 %的强磁尾矿中获得品位为为 %、收率为%的稀土精矿。 2020年，方军 [18]等对磁铁矿尾矿选稀土进行工艺流程改进，经一次粗选、二次精选选别，获稀土精矿品位 52%。 增加精选次数，可生产品位为60%的稀土精矿。 东北大学王之昌教授于 2020年开始从事利用化学方法从包钢选矿厂总尾矿中富集及提取稀土 的研究工作，取得了可喜的成绩。 首次在低温 (400℃至 500℃ )下 (低于尾矿中稀土的氯化温度 )通过碳热氯化反应 [ 1921 ]使尾矿中的铁、铌、钙、钡、镁等元素氯化而除去，从而达到提高稀土品位的目的。 本课题组从包钢选矿厂稀土浮选尾矿中取样，经分析发现其中稀土氧化物的品位为 %，稀土仍具有回收利用价值。 然而， 浮选尾矿由于表面吸附有药剂，目标矿物和脉石矿物间可浮性差异变小，再进行浮选回收稀土存在难度。 针对此况， 本文对尾矿进行了表面脱药处理，再通过浮选进行了从稀土浮选尾矿中回收 内蒙古科技大学本科 毕业论文 稀土的试验研究。 本 章小结 我国矿产资源总的特点是：总量大，但人均拥有量低；种类齐全但结构不合理；分布相对集中，但与经济区域不匹配；在部分用量大的支柱性矿产中贫矿和难选矿多，开发利用难度大，利用成本高。 我国在珍惜资源和合理利用资源方面存在的问题非常严峻。 现阶段我国能源利用率只有 30％，矿产资源的综合回收率平均不超过 50％，能源消耗系数比发达国家高 4~8 倍。 矿产资源浪费又给矿产资源和矿业发展带来危机。 资源浪费的结局必将导致资源的大量进口和矿山资源的尽快枯竭。 我国是一个资源短缺的国家 ,必须转变传统的矿产资源开发模式 ,走可持续发展的道路。 这就要求各选矿厂要加强同高校及科研部门的配合 ,从矿山资源特点和条件出发 ,以资源化、无害化为原则 ,以开发高附加值、多功能新材料作为技术攻关的核心 ,加强新技术新工艺的开发与应用 ,这样尾矿的开发利用必将会产生巨大的经济效益和社会效益。 内蒙古科技大学本科 毕业论文 第三章 实验部分 实验主要设备和原料 设备 ① 磁力加热搅拌器： 781 型，北京科伟永兴仪器有限公司。 ② 变频单槽浮选机： 、 XFD1 型，厦门市程功矿业设备制造有限公司。 ③ 多用真空过滤机： XTLZ 型，四川省地矿局 102 厂制造。 ④ 电热恒温水浴锅： DZKWD2 型 ，北京市永光明医疗仪器厂。 ⑤ 电热板： 型， 厦门市程功矿业设备制造有限公司。 ⑥实验室 PH 计： PHSJ3F 型，上海精科。 ⑦行星式球磨机： QM3SP2 型，南京大学仪器厂。 错误 !未找到引用源。 电子天平： JA2020B 型，上海越平科学仪器有限公司。 原料 本次实验用的 稀土尾矿源自包钢稀土浮选尾矿，主要的稀土矿产自白云鄂博主东 矿 区。 主要 成分 见 表 、。 表 原料的化学成分 （ ％ ） 元素 TFe FeO SiO2 p S F K2O Na2O 含量 元素 CaO MgO Al2O3 MnO BaO Nb2O5 REO 烧减 含量 内蒙古科技大学本科 毕业论文 表 原料主要矿物组成（％） 矿物 磁铁矿 赤铁矿 褐铁矿 氟碳铈矿 独居石 萤石 铌 矿物 含量 矿物 云石 钠辉石 钠闪石 石英长石 云母 重晶石 磷石灰 含量 实验方法 称取一定量稀土浮选尾矿放入在搅拌槽中，加水调浆，加入一定量的硫化钠，进行搅拌。 搅拌后的矿浆进行抽滤、烘干。 烘干后的矿在 行星式球磨机 中进行球磨，控制球磨时间，获得 200 目组分含量分别为 80%、 85%、 90%和 95%的矿，以备浮选用。 准备好的矿在 变频单槽浮选机中进行浮选试验。 内蒙古科技大学本科 毕业论文 第四章 实验结果及讨论 脱药处理对浮选指标的影响 所用原料为包钢稀土浮选尾矿，本文进行了直接浮选和脱药浮选，二者指标见表。 表 直接浮选和脱药浮选指标对比 精矿 尾矿 给矿 精矿 REO% 尾矿 REO% 精矿 REO 收率 % 直接浮选 100 脱药浮选 100 由表可见，直接浮选精矿 REO%只有 %，说明浮选选择性较差。 脱药浮选的精矿 REO%为 %，较前者有了显著提高。 若进行几次精选，有望获得高品位稀土精矿。 造成这种结果的根本原因在于，浮选尾矿表面吸附有药剂，使稀土矿物和脉石矿物的表面性质趋于一致，可浮性差异变小，导致浮选选择性变差，因此，直接浮选难以获得理想指标。 预先进行表面脱药处理，使原来吸附在表面的药剂脱除掉，暴露出矿物天然的表面，再进行浮选，可获得较好指标。 调整剂用量对浮选指标的影响 浮选使用调整剂为水玻璃和氟硅酸钠。 前者为脉 石矿物的抑制剂，后者为稀土矿物的活化剂。 图 、 分别给出二者用量对浮选指标的影响。 内蒙古科技大学本科 毕业论文 0. 8 1. 0 1. 2 1. 4 1. 61015202530 品位% 收率%水玻璃用量 (k g / t )品位(%)45607590105收率(%)’ 图 水玻璃用量对精矿指标的影响 由图 可见，随着水玻璃用量的增大，精矿品位呈逐渐升高趋势。 对精矿稀土收率影响规律为：当水玻璃用量较小时，收率保持稳定，当继续加大用量时，收率急剧下降。 原因在于：当用量较小时，水玻璃选择性抑制了脉石矿物，因此，随着用量的加大，收率稳定而品位逐渐升高；当水玻璃用量进一步加大时，由于量大，开始抑制稀土矿物 ，致使稀土收率急剧下降。 图 .氟硅酸钠用量对精矿指标的影响 由图 可见，随着氟硅酸钠用量的增大，精矿品位逐渐升高。 收率则呈下降趋势。 氟硅酸根离子与稀土离子在矿物表面生成难溶物，强化了与捕收剂的作用强度，从而实现活化。 这就是氟硅酸钠活化稀土矿物的机理。 然而，每个氟硅0. 0 0. 5 1. 0 1. 5 2. 0 2. 501530456075 品位( % ) 收率( % )活化剂用量 ( kg /t )品位(%)405060708090100收率(%) 内蒙古科技大学本科 毕业论文 酸根离子中存在 6 个氟原子，氟的电负性很高，很容易与水中氢原子形成氢键，导致矿物表面亲水，使其受到抑制。 因此，当氟硅酸钠用量较少时，对稀土矿物产生较好的活化作用，当用量较大时，抑制作用开始显现。 这就解释了图 中氟 硅酸钠用量对精矿指标的影响情况。 本文采用捕收剂羟肟酸用量为 4kg/t 的前提下，设计了正交实验，考察了抑制剂水玻璃和活化剂氟硅酸钠用量对浮选指标的影响，最终得出最佳药剂制度为：捕收剂 4kg/t、水玻璃 、氟硅酸钠。 采用该药剂制度，通过一次浮选，从 REO%为 %的稀土浮选尾矿中获得 REO%为 %、收率为 %的稀土精矿。 矿浆 pH 对浮选指标的影响 图 给出了在不同矿浆 pH 下浮选的结果。 对于离子型捕收剂而言，矿浆 pH 对浮选的影响在于， pH 达到一定大小 ，才能电离出浮选的有效组分，此时捕收剂方能吸附于矿物表面进行浮选。 当矿浆 pH过大时，矿物表面也带负电荷，由于静电排斥，不能发生药剂吸附，从而不能进行有效浮选。 本文采用的羟肟酸其 pKa值为 ， 即，当 pH 大于 时，矿浆中的捕收剂的优势组分为浮选有效组分，即羟肟酸根离子。 因此，应在大于 的矿浆 pH 下进行浮选。 图 体现了这种规律。 可见，最宜矿浆 pH 为。 图 PH 值对精矿指标的影响 10 . 0 10 . 5 11 . 0 100102030405060 品位( % ) 收率( % )pH值品位(%)020406080100收率(%) 内蒙古科技大学本科 毕业论文 矿浆浓度对浮选指标的影响 图 给出了不同矿浆浓度下的浮选结果。 由图可见， 随着矿浆浓度的增大，精矿稀土品位先升高，后下降。 收率则呈一直上升趋势。 矿浆浓度较低时，由于矿浆中存在大量的水，矿粒表面水化程度较强，使矿物亲水而难浮，因此，当矿浆浓度开始增大时，精矿品位有所上升。 当矿浆浓度进一步增大时，单位体积矿浆中的矿粒数增多，目标矿物向气泡粘附的几率增大，因此，随着矿浆浓度的增大，收率呈上升趋势。 然而，矿浆浓度较大时，机械夹杂和矿泥罩盖较严重，使精矿品位下降。 因此，出现了精矿品位随着矿浆浓度的升高而先升高后下降的现象。 由图可见，将矿浆浓度控制在 31%～33%范围内为宜。 30 35 40 45102030405060 品位( % ) 收率( % )矿浆浓度( % )品位(%)20406080100收率(%) 图 不同矿浆浓度对精矿指标的影响 温度对浮选指标的影响 图 给出不同温度下的浮选结果。 温度对浮。