CN105126993B - 一种伴生钽铌矿的综合回收工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种伴生钽铌矿的综合回收工艺，主要是在原矿粗磨后进行分级，筛上粗粒产品采用高梯度磁选—重液分离的方法回收粗粒钽铌矿物和富含稀有金属的云母矿物，筛下产品经硫化矿浮选除杂后，先后采用浮选法回收细粒级钽铌矿物和富含稀有金属的长石矿物，钽铌浮选时加入对钽铌矿物选择性和捕收能力都较强的组合捕收剂双膦酸、苯甲羟肟酸、大豆油酸浮选钽铌。采用该工艺不仅获得了指标较好的钽铌矿物，还综合回收了矿物中伴生的其它稀有金属。

Description

一种伴生钽铌矿的综合回收工艺

技术领域

本发明属于选矿技术领域，具体涉及一种综合回收伴生钽铌矿中的钽铌元素和伴生稀有金属的工艺。

背景技术

钽和铌属于高熔点稀有金属，广泛应用于航空航天、军工、半导体等领域，是高科技产业不可缺少的金属材料。我国钽铌矿产资源比较丰富，但单一矿床少，多为伴生矿床，且常伴铷、铍等稀有金属，综合利用价值大。

钽铌矿物的选矿通常是根据钽铌矿物不同的性质特点，采用重选、磁选、浮选的方法回收，例如，对仅钽铌矿物密度大，且钽铌矿物嵌布粒度较粗的矿石，通常采用以重选为主的分选工艺；对有多种矿物密度大，且钽铌矿物嵌布粒度较粗的矿石，多采用重选与磁选、电选等相结合的分选工艺；对有多种矿物密度大，且钽铌矿物嵌布粒度较细的矿石，多采用以浮选为主的分选工艺。然而，对于嵌布粒度不均匀，分布分散、组分复杂并富含其它稀有金属的伴生钽铌矿物，上述方法存在钽铌回收率低、钽铌精矿品位低、其它有价金属不能得到合理回收利用的缺陷。

发明内容

本发明针对现有技术中的缺陷，针对钽铌矿物嵌布粒度不均匀，回收难度较大，伴生金属利用价值高的矿物，本发明提出了一种复杂伴生钽铌矿综合回收的选矿工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种伴生钽铌矿综合回收工艺，包括如下步骤：

1）磨矿：将伴生钽铌矿原矿破碎后湿磨至细度-0.074mm占35%~40%，磨矿浓度为50%~60%；

2）筛分：将湿磨后的矿浆进行筛分，筛分粒度为0.1mm~0.3mm，得到筛上的粗粒产品和筛下的细粒产品；

3）粗粒产品磁选：所述粗粒产品给入高梯度磁选机进行强磁选分离，磁场强度为1.2T~1.6T，得到磁性产品和非磁性产品；磁性产品为钽铌和磁性云母的混合精矿；

4）重液精选：将所得磁性产品进行重液精选分离，选用的重液密度为2.9g/cm³~5g/cm³，得到比重大的产品——粗粒钽铌精矿和比重小的产品——富含稀有金属的云母精矿；

5）细粒产品和非磁性产品混合磨矿：将筛分所得所述细粒产品和磁选所得所述非磁性产品再磨至细度为-0.074mm占60%以上；

6）再磨矿浆浮选：将步骤5）所得再磨矿浆调浆后进行硫化矿浮选，得硫化矿和硫化矿浮选尾矿；所述硫化矿浮选尾矿进行钽铌矿浮选获得细粒钽铌精矿和钽铌浮选尾矿；所述钽铌浮选尾矿进行长石矿浮选获得富含稀有金属的长石精矿和最终的流程尾矿。

更具体的，步骤6）再磨矿浆浮选中再磨矿浆调整矿浆浓度30%~35%后，加入捕收剂丁基黄药50~100g/t，起泡剂2^#油10~60g/t，进行硫化矿浮选；硫化矿浮选尾矿矿浆调至矿浆pH=4~5，加入组合捕收剂30～100g/t，进行钽铌矿粗选、扫选、精选，所述组合捕收剂的组分及其质量配比为：双膦酸2～3.5份、苯甲羟肟酸1～2.5份、大豆油酸1～2份；

钽铌浮选尾矿调整至矿浆浓度为25%~33%调整pH=2~3，加入活化剂氢氟酸300~1000g/t，捕收剂十二胺60~120g/t，进行长石矿粗选、扫选、精选。

本发明的有益效果：

原矿粗磨后进行筛分分级，粗细粒级矿物采用不同的选矿工艺进行回收，既降低了后续再磨的成本，起到早回收早利用的效果，又减少了矿物在流程中的循环损失，有利于提高钽铌矿物的总回收率；粗粒钽铌矿物采用磁选—重液分离的方法回收，重液分离方法适用于分离少量粒度大于0.1mm的矿物，具有分离效率高，重液能被重复使用的优点；细粒钽铌矿物浮选时加入组合捕收剂代替常规捕收剂，酸性介质中双膦酸能与Fe²⁺、Fe³⁺等离子形成难溶性盐而捕收钽铌矿物，具有较好的选择性，苯甲羟肟酸具有的肟基能与Ta⁵⁺、Nb⁵⁺、Fe²⁺等金属离子形成难溶的稳定性较好螯合物而对钽铌矿物的选择性和捕收能力都较强，大豆油酸捕收能力强，控制一定的用量能提高钽铌矿物的浮选指标。本发明解决了嵌布粒度不均匀的钽铌矿物浮选工艺复杂、选矿回收率低、伴生金属利用率低的问题。该方法具有工艺简单、生产成本低、选矿指标好、资源综合利用率高的优点。

附图说明

图1是本发明的一种伴生钽铌矿综合回收工艺流程图。

具体实施方式

实施例一

甘肃某伴生钽铌矿Ta₂O₅品位29.6g/t，Nb₂O₅品位104g/t，钽铌主要以铌钽铁矿的形式存在，钽铌铁矿嵌布粒度不均匀，粗粒大于0.15mm，细粒不足0.037mm，除钽铌外，矿石中还伴生稀有金属铷，Rb₂O品位为0.14%，矿石中的主要矿物为黑云母、钾长石、石英，还含有少量硫化物，黑云母粒度较粗，多大于0.15mm，铷赋存在黑云母和长石中。

该矿石进行钽铌、稀有金属的回收工艺为：

1）磨矿：将原矿湿磨至细度-0.074mm占45%后，磨矿浓度为55%；

2）筛分：采用75目的筛子对湿磨后的矿浆进行筛分分级；

3）粗粒产品磁选：筛上粗粒产品给入磁场强度为1.3T的高梯度磁选机进行强磁选矿，得到磁性产品和非磁性产品；

4）重液精选：磁性产品给入装有重液二碘甲烷的分液漏斗中进行重液分选，得到(Ta,Nb)₂O₅品位为10.27%，(Ta,Nb)₂O₅回收率为19.71%的粗粒钽铌精矿和含Rb₂O品位为0.81%的黑云母精矿；

5）细粒产品和非磁性产品混合磨矿：高梯度磁选获得的非磁性产品和筛分分级获得的筛下细粒产品给入球磨机进行再磨，磨至细度为-0.074mm占65%。

6）再磨矿浆浮选：调节再磨矿浆浓度至33%，以矿浆质量计，加入丁基黄药80g/t，2^#油15g/t进行硫化矿浮选除杂，在硫化矿浮选尾矿矿浆中加入硫酸调至矿浆pH=4，以矿浆质量计，并加入40g/t的组合捕收剂，其组分和质量比为2：2.25：1的钽铌矿捕收剂双膦酸、苯甲羟肟酸、大豆油酸进行钽铌浮选，经一次粗选、一次扫选、两次精选获得(Ta,Nb)₂O₅品位为9.22%，(Ta,Nb)₂O₅回收率为49.57%细粒级的钽铌精矿，钽铌浮选尾矿经浓缩调至矿浆浓度为26%后，加入硫酸调至矿浆pH=2.5，以矿浆质量计，并先后加入活化剂氢氟酸400g/t，捕收剂十二胺100g/t，进行长石浮选，经一次粗选、一次扫选、一次精选获得含Rb₂O品位为0.28%的长石精矿和尾矿。

实施例二

江西某伴生钽铌矿矿石中的主要矿物有铁锂云母、钠长石、石英和少量硫化物，钽铌矿物主要以铌钽锰矿的形式存在，Ta₂O₅品位87.23g/t，Nb₂O₅品位97.58g/t，钽铌嵌布粒度粗细悬殊，粗粒大于0.2mm，细粒不足0.037mm，矿石中还伴有稀有金属锂，锂赋存在铁锂云母中，Li₂O品位为0.087%。

该矿石进行钽铌、稀有金属的回收工艺为：

1）磨矿：将原矿湿磨至细度-0.074mm占40%，磨矿浓度为60%；

2）筛分：采用120目的筛子对湿磨后的矿浆进行筛分分级；

3）粗粒产品磁选：筛上粗粒产品给入磁场强度为1.5T的高梯度磁选机进行强磁选矿，得到磁性产品和非磁性产品；

4）重液精选：磁性产品给入装有重液二碘甲烷的分液漏斗中进行重液分选，得到(Ta,Nb)₂O₅品位为15.05%，(Ta,Nb)₂O₅回收率为20.56%的粗粒钽铌精矿和含Li₂O品位为3.98%的铁锂云母精矿；

5）细粒产品和非磁性产品混合磨矿：高梯度磁选获得的非磁性产品和筛分分级获得的筛下细粒产品给入二段球磨机进行再磨，磨至细度为-0.074mm占70%。

6）再磨矿浆浮选：调节再磨矿浆浓度至33%，以矿浆质量计，加入丁基黄药100g/t，2^#油30g/t进行硫化矿浮选除杂，在硫化矿浮选尾矿矿浆中加入硫酸调至矿浆pH=4，以矿浆质量计，并加入100g/t的组合捕收剂，其组分和质量比为2.5：2.4：1.5的钽铌矿捕收剂双膦酸、苯甲羟肟酸、大豆油酸进行钽铌浮选，经一次粗选、一次扫选、两次精选获得(Ta,Nb)₂O₅品位为11.28%，(Ta,Nb)₂O₅回收率为52.97%的细粒级钽铌精矿。钽铌浮选尾矿经浓缩调至质量浓度为30%后，加入硫酸调至矿浆pH=3，以矿浆质量计，并先后加入活化剂氢氟酸500g/t，捕收剂十二胺60g/t，进行长石浮选，经一次粗选、一次扫选、一次精选获得含Rb₂O品位为0.27%的长石精矿和尾矿。

实施例三

内蒙古某伴生钽铌矿矿石中的主要矿物有黑云母、铁锂云母、钾长石、石英，钽铌矿物主要以铌钽铁矿的形式存在，Ta₂O₅品位70.77g/t，Nb₂O₅品位135.37g/t，钽铌嵌布粒度粗细悬殊，粗粒大于0.15mm，细粒不足0.037mm，矿石中还伴有稀有金属锂、铷，锂赋存在铁锂云母中，铷赋存在黑云母和钾长石中，Rb₂O品位0.12%，Li₂O品位0.041%。

该矿石进行钽铌、稀有金属的回收工艺为：

1）磨矿：将原矿湿磨至细度-0.074mm占45%后，磨矿浓度为50%；

2）筛分：采用140目的筛子对湿磨后的矿浆进行筛分分级；

3）粗粒产品磁选：筛上粗粒产品给入磁场强度为1.6T的高梯度磁选机进行强磁选矿，得到磁性产品和非磁性产品；

4）重液精选：磁性产品给入装有重液二碘甲烷的分液漏斗中进行重液分选，得到(Ta,Nb)₂O₅品位为13.20%，(Ta,Nb)₂O₅回收率为21.89%的粗粒钽铌精矿和含Rb₂O品位为0.73%、Li₂O为2.75%的云母精矿（黑云母和铁锂云母的混合物）；

5）细粒产品和非磁性产品混合磨矿：高梯度磁选获得的非磁性产品和筛分分级获得的筛下细粒产品给入球磨机进行再磨，磨至细度为-0.074mm占60%。

6）再磨矿浆浮选：调节再磨矿浆浓度至35%，以矿浆质量计，加入丁基黄药100 g/t，2^#油60g/t进行硫化矿浮选除杂，在硫化矿浮选尾矿矿浆中加入硫酸调至矿浆pH=4.5，以矿浆质量计，并加入50g/t的组合捕收剂，所述组合捕收剂质量比为2.5：2.5：2的钽铌矿捕收剂双膦酸、苯甲羟肟酸、大豆油酸进行钽铌浮选，经一次粗选、一次扫选、两次精选获得(Ta,Nb)₂O₅品位为11.13%，(Ta,Nb)₂O₅回收率为51.24%细粒级的钽铌精矿，钽铌浮选尾矿经浓缩调至质量浓度为26%后，加入硫酸调至矿浆pH=2.5，并先后加入活化剂氢氟酸500g/t，捕收剂十二胺120g/t，进行长石浮选，经一次粗选、一次扫选、一次精选获得含Rb₂O品位为0.21%的长石精矿和尾矿。

Claims (2)

1.一种伴生钽铌矿综合回收工艺，包括如下步骤：

1）磨矿：将伴生钽铌矿原矿破碎后湿磨至细度-0.074mm占35%~40%，磨矿浓度为50%~60%；

2）筛分：将湿磨后的矿浆进行筛分，筛分粒度为0.1mm~0.3mm，得到筛上的粗粒产品和筛下的细粒产品；

3）粗粒产品磁选：所述粗粒产品给入高梯度磁选机进行强磁选分离，磁场强度为1.2T~1.6T，得到磁性产品和非磁性产品；磁性产品为钽铌和磁性云母的混合精矿；

4）重液精选：将所得磁性产品进行重液精选分离，选用的重液密度为2.9g/cm³~5g/cm³，得到比重大的产品——粗粒钽铌精矿和比重小的产品——富含稀有金属的云母精矿；

5）细粒产品和非磁性产品混合磨矿：将筛分所得所述细粒产品和磁选所得所述非磁性产品再磨至细度为-0.074mm占60%以上；

6）再磨矿浆浮选：将步骤5）所得再磨矿浆调浆后进行硫化矿浮选，得硫化矿和硫化矿浮选尾矿；所述硫化矿浮选尾矿进行钽铌矿浮选获得细粒钽铌精矿和钽铌浮选尾矿；所述钽铌浮选尾矿进行长石矿浮选获得富含稀有金属的长石精矿和最终的流程尾矿。

2.如权利要求1所述的一种伴生钽铌矿综合回收工艺，其特征在于：所述步骤6）再磨矿浆浮选中再磨矿浆调整矿浆浓度30%~35%后，加入捕收剂丁基黄药50~100g/t，起泡剂2^#油10~60g/t，进行硫化矿浮选；硫化矿浮选尾矿矿浆调至矿浆pH=4~5，加入组合捕收剂30～100g/t，进行钽铌矿粗选、扫选、精选，所述组合捕收剂的组分及其质量配比为：双膦酸2～3.5份、苯甲羟肟酸1～2.5份、大豆油酸1～2份；

钽铌浮选尾矿调整至矿浆浓度为25%~33%调整pH=2~3，加入活化剂氢氟酸300~1000g/t，捕收剂十二胺60~120g/t，进行长石矿粗选、扫选、精选。