从白云鄂博尾矿中浮选回收稀土

姚志明 宋传兵 张 齐

(1.中南大学资源加工与生物工程学院，湖南 长沙 410083;2.内蒙古科技大学矿业工程学院,内蒙古 包头 014010)

·稀土工程(与江西理工大学稀土学院合办栏目)·

从白云鄂博尾矿中浮选回收稀土

姚志明1宋传兵1张 齐2

(1.中南大学资源加工与生物工程学院，湖南 长沙 410083;2.内蒙古科技大学矿业工程学院,内蒙古 包头 014010)

包钢白云鄂博选矿厂尾矿库内尾砂(-0.074 mm占41%)稀土含量丰富，主要稀土矿物为氟碳铈矿，REO品位为6.00%。为开发利用该尾矿中的稀土资源，采用浮选工艺进行了稀土回收试验。结果表明，采用浮选工艺回收试样中的稀土矿物是可行的；在磨矿细度为-0.074 mm占98%、矿浆pH=9(自然pH)条件下，以水玻璃和草酸为调整剂、8#药为捕收剂、2#油为起泡剂，采用1粗3精1扫、中矿顺序返回流程处理试样，可获得REO品位为22.23%、回收率为72.21%的稀土精矿，试验指标较好，可作为回收白云鄂博选矿厂尾矿中稀土资源的依据。

白云鄂博尾矿 稀土 氟碳铈矿 浮选

稀土资源是我国少有的优势矿产资源，约占全球稀土资源总量的90%以上。其中，内蒙古的白云鄂博和江西的赣州是我国稀土最集中的产区。如何保护和利用好我国的稀土资源，不仅事关我国稀土资源的国家安全，而且对世界高新技术的发展也具有极其重要的意义。

包钢白云鄂博铁矿石中稀土氧化物平均含量在5%以上，而目前选矿厂稀土资源回收率不足10%，大量的稀土矿物随选矿厂的尾矿堆存在尾矿库中，其中稀土是尾矿中最重要、最有潜力的资源，其价值占尾矿资源总资源的70%以上[1-4]。

1 试样的性质

试样取自白云鄂博选矿厂尾矿库，-0.074 mm占41%，主要矿物组成分析结果见表1，主要化学成分分析结果见表2。

表1 试样主要矿物组成分析结果

从表1可以看出，试样中氟碳铈矿含量高达5.92%，赤铁矿含量达22.40%，其他矿物没有回收价值。

表2 试样主要化学成分分析结果

从表2可以看出，试样中REO和Fe含量分别为6.00%和16.20%。

2 试验研究

根据白云鄂博尾矿的性质和国内外稀土资源的研究成果[5-10],采用浮选工艺对试样中的稀土矿物进行了回收试验。

2.1 粗选条件试验

粗选条件试验采用1次粗选流程。

2.1.1 水玻璃用量试验

水玻璃是独居石、氟碳铈矿等稀土矿物浮选的常用抑制剂，对萤石和铁硅酸盐矿物抑制作用也很强[11-16]。

水玻璃用量试验的试样磨矿细度为-0.074 mm占85%，浮选温度为45 ℃，pH =9(自然pH)，8#药用量为1.5 kg/t，2#油27 g/t，试验结果见图1。

图1 水玻璃用量试验稀土粗精矿指标

由图3可知，随着水玻璃用量的增大，粗精矿REO回收率先上升后下降，品位小幅下降。综合考虑，确定水玻璃用量为3 kg/t。

2.1.2 8#药用量试验

8#药属异羟肟酸类药剂，既是钼、锡、钨、铁、钛等矿物浮选的有效捕收剂,也是稀土、钽铌矿物浮选的有效捕收剂[17-18]。

8#药用量试验的磨矿细度为-0.074 mm占85%，浮选温度为45 ℃，pH =9(自然pH)，水玻璃用量为3 kg/t，2#油27 g/t，试验结果见图2。

图2 8#药用量试验稀土粗精矿指标

由图2可知，随着8#药用量的增大，粗精矿REO品位先上升后下降，回收率先明显上升后维持在高位。综合考虑，确定8#药用量为2 kg/t。

2.1.3 2#油用量试验

2#油是浮选中最常用的起泡剂，具有良好的起泡效果。

2#油用量试验的磨矿细度为-0.074 mm占85%，浮选温度为45 ℃，pH =9(自然pH)，水玻璃用量为3 kg/t，8#药为2.0kg/t，试验结果见图3。

图3 2#油用量试验稀土粗精矿指标

由图3可知，随着2#油用量的增加，粗精矿的REO品位小幅下降，回收率先上升后下降。综合考虑，确定2#油用量为40 g/t。

2.1.4 pH值试验

稀土浮选中抑制剂水玻璃和捕收剂8#药对矿浆pH值非常敏感[19]。据研究[20-21]，羟肟酸捕收剂与稀土作用的最佳pH=9.0～9.5。

pH值试验的磨矿细度为-0.074 mm占85%，浮选温度为45 ℃，水玻璃用量为3 kg/t，8#药为2.0kg/t，2#油为40 g/t，试验结果见图4。

由图4可知，随着矿浆pH值提高，粗精矿REO品位先小幅上升后小幅下降，回收率先下降后上升。因此，确定矿浆pH=9.0，即浮选试验选择自然pH值。

图4 矿浆pH值试验稀土粗精矿指标

2.1.5 磨矿细度试验

磨矿细度试验的浮选温度为45 ℃，pH=9.0，水玻璃用量为3 kg/t，8#药为2.0kg/t，2#油为40 g/t，试验结果见图5。

图5 磨矿细度试验稀土粗精矿指标

由图5可知，随着磨矿细度的提高，稀土精矿REO品位略有下降，回收率上升。综合考虑，确定磨矿细度为-0.074 mm占98%。

2.1.6 草酸用量试验

草酸不仅在稀土浸出与沉淀中有较大的作用[22]，同时，也是稀土氧化矿浮选常用的有效调整剂[23]。

草酸用量试验的磨矿细度为-0.074 mm占98%，浮选温度为45 ℃，pH=9.0，水玻璃用量为3 kg/t，8#药为2.0kg/t，2#油为40 g/t，试验结果见图6。

图6 草酸用量试验稀土粗精矿指标

由图6可知，随着草酸用量的最大，稀土粗精矿REO品位和回收率均先小幅上升后小幅下降。因此，确定草酸用量100 g/t。

2.2 闭路试验

在条件试验和开路试验基础上，确定了图7所示的闭路试验流程，试验结果见表3。

图7 闭路浮选流程

表3 闭路试验结果

由表3可知，采用图7所示的闭路试验流程，可获得REO品位为22.23%、回收率为72.21%的稀土精矿。

3 结 论

(1)白云鄂博选矿厂尾矿库内尾矿-0.074 mm占41%，有用矿物主要有氟碳铈矿、赤铁矿，脉石矿物主要有萤石、角闪石、辉石、石英、长石等，REO和Fe品位分别为6.00%和16.20%。

(2)试样在磨矿细度为-0.074 mm占98%、自然pH情况下，以水玻璃和草酸为调整剂、8#药为捕收剂、2#油为起泡剂，采用1粗3精1扫、中矿顺序返回流程处理，可获得REO品位为22.23%、回收率为72.21%的稀土精矿。

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(责任编辑 罗主平)

Rare Earth Recovery from Bayan Obo Tailings by Flotation

Yao Zhiming1Song Chuanbing1Zhang Qi2

(1.SchoolofMineralProcessingandBioengineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China;2.SchoolofMiningEngineering，InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology，Baotou014010，China)

Mill tailing (41% passing 0.074 mm) in Bayan Obo plant tailing dam of Baosteel is rich in rare earth ores.The main rare earth ore is bastnaesite with grade of 6.00%.In order to exploit the rare earth ores from the tailings，flotation tests are carried out.The results indicate that it is feasible for recovery of rare earth ores by the flotation.Rare earth concentrate with REO grade of 22.23% and recovery of 72.21% is obtained through process of one roughing，three cleaning，one scavenging，and middles back to the flow-sheet in turn，under the grinding fineness of 98% 0.074 mm and pulp pH of 9，using sodium silicate and oxalic as modifier，8#reagent as collector，2#oil as frother.The flotation test achieves ideal index and can be as a basis for rare earth recovery from Bayan Obo tailings.

Bayan Obo tailings,Rare earth,Bastnaesite，Flotation

2014-05-11

姚志明(1991—)，男，硕士研究生。

TD923

A

1001-1250(2014)-09-039-04