技术领域
[0001] 本
发明属于矿物加工技术领域,特别涉及一种适度还原-
弱磁选分离稀土尾矿中铁与稀土的方法。
背景技术
[0002] 包头稀土尾矿是包头稀土矿经弱磁-强磁-浮选流程产生的多金属共生尾矿,含有许多如铁、稀土、铌和氟等有价值的资源,这些资源随着铁、稀土的采选而被丢弃到尾矿坝中,稀土尾矿中铁的含量为13%左右,稀土
氧化物品位为6%~12%,铁、铌、稀土等有价组元的含量均较高,具有极大的综合回收价值。
[0003] 但由于包头稀土尾矿矿物嵌布粒度细、相互浸染、包裹现象显著、含铁品位低、理化性质接近的特点,使得采用常规选矿方法很难高效分离出铁,国内企事业单位选矿工作者及高校学者针对包头稀土尾矿提出了各自的技术路线,取得了一定的进展,但仍需加强对包头稀土尾矿的综合利用研究。
[0004] 开展二次
冶金资源的综合利用不仅能够回收宝贵的金属资源,节约铁精矿的生产成本,还能避免采矿造成的环境负荷以及尾矿堆存引起的环境问题,促进经济社会的可持续发展。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种适度还原-弱磁选分离稀土尾矿中铁与稀土的方法,可以从含铁品位低的稀土尾矿中提取分离铁并且稀土仍保留在尾矿中的高效分离方法。
[0006] 本发明的一种适度还原-弱磁选分离稀土尾矿中铁与稀土的方法,包括以下步骤:(1)将稀土尾矿和还原剂
煤分别干燥2~4h,干燥
温度为80~100℃,分别用200目标准筛过筛,取筛下部分,按还原剂煤中的
碳与Fe2O3→Fe3O4失氧的摩尔比为(3.50~3.85):1将两者混合;
(2)在上述混合物料中加入粘结剂并混匀,粘结剂的体积与混合物料
质量比为0.02~
0.04ml/g,将混好的物料进行压制,在
焙烧温度为500~650℃、保温时间为0.5~2.5h的条件下进行适度还原,使尾矿中的弱
磁性矿物转
化成磁性较强的
磁铁矿,还原结束,立即将样品取出在空气中快速冷却,再对样品进行球磨,使得焙烧矿中粒度在200目以下的颗粒达到70%以上;
(3)以上述球磨后的焙烧矿为试验矿物原料进行弱磁选,选分出强磁性矿物,实验过程中通过调节激磁
电流的大小来调节
磁场强度,磁选时间为10~15min,激磁电流为0.5~
3.0A,磁场强度为40~230KA/m;
(4)对磁选后的矿物抽滤、烘干,烘干时间为2~4h,干燥温度为80~100℃,干燥,得到铁精矿和稀土富集料。
[0007] 其中,步骤(2)中所述的粘结剂采用的是质量分数为3%的聚乙烯醇
水溶液,聚乙烯醇的作用是增强稀土尾矿与煤的
粘度,使其更易于制样,且该粘结剂为有机物,加热后还能产生CO2气体,增加样品内部孔隙度,有利于适度还原的进行。
[0008] 本发明的特点和有益效果在于:采用上述技术方案的适度还原-弱磁选的方法,干燥、球磨、混料等预处理可有效避免尾矿与还原剂
接触不好、不均匀的问题;本发明中粘结剂的加入可有效提高样品的粘度,使得原料更易被压制成形;压样操作使得稀土尾矿与煤接触得更好,反应更充分。采用本发明可有效的处理低品位赤(褐)铁矿,对于原料铁品位为13.00%、稀土氧化物品位为6%~12%的稀土尾矿可得到品位为37.33%~51.41%、回收率为39.64%~68.45%的铁精矿,稀土富集料中稀土的回收率在72.40%~87.61%。
附图说明
具体实施方式
[0010] 以下结合
实施例对本发明做进一步说明。
[0011] 本发明实施例中使用的粘结剂为质量分数为3%的聚乙烯醇水溶液,配制过程为:称取3g聚乙烯醇粉末至250ml锥形瓶中,向锥形瓶中加入80ml去离子水,将锥形瓶置于电磁加热器上加热到60~85℃,边加热边用玻璃棒搅拌使聚乙烯醇充分溶解,完全溶解后关闭电磁加热器进行冷却,待溶液完全冷却后再加入去离子水,使溶液的体积为100ml。
[0012] 本发明实施例中采用XCGS-50型磁选管进行弱磁选。
[0013] 实施例1(1)将稀土尾矿和还原剂煤分别干燥4h,干燥温度为80℃,分别用200目标准筛过筛,取筛下部分,按还原剂煤中的碳与Fe2O3→Fe3O4失氧的摩尔比为3.50:1将两者混合,使用混料机混合8h;
(2)在上述混合物料中加入粘结剂并混匀,粘结剂的体积与混合物料质量比为0.02ml/g,将混好的物料压制成直径φ30mm、高为10mm的圆柱,置于
马弗炉内恒温带处,在焙烧温度为500℃、保温时间为0.5h的条件下进行适度还原,使尾矿中的弱磁性矿物转化成磁性较强的磁铁矿,还原结束,立即将样品和
坩埚整体取出在空气中快速冷却,再对样品进行球磨,使得焙烧矿中粒度在200目以下的颗粒达到70%以上;
(3)称取5g上述球磨后的焙烧矿进行弱磁选,实验过程中通过调节激磁电流的大小来调节磁场强度,磁选时间为10~15min,激磁电流为1.0A;
(4)对磁选后的矿物抽滤、烘干得到铁精矿和稀土富集料,烘干时间为4h,干燥温度为
80℃。
[0014] 与常规适度还原相比,采用本发明,可以节约成本,从低品位铁矿中获得更加优质的铁精矿,通过调节各因素,可以从全铁品位为13.00%、稀土氧化物品位为6.00%的稀土尾矿中得到品位为44.95%、回收率为43.37%的铁精矿,稀土富集料中稀土的回收率在72.40%。
[0015] 实施例2(1)将稀土尾矿和还原剂煤分别干燥2h,干燥温度为100℃,分别用200目标准筛过筛,取筛下部分,按还原剂煤中的碳与Fe2O3→Fe3O4失氧的摩尔比为3.85:1将两者混合,使用混料机混合8h;
(2)在上述混合物料中加入粘结剂并混匀,粘结剂的体积与混合物料质量比为0.04ml/g,将混好的物料压制成直径φ30mm、高为12mm的圆柱,置于马弗炉内恒温带处,在焙烧温度为650℃、保温时间为2.5h的条件下进行适度还原,使尾矿中的弱磁性矿物转化成磁性较强的磁铁矿,还原结束,立即将样品和坩埚整体取出在空气中快速冷却,再对样品进行球磨,使得焙烧矿中粒度在200目以下的颗粒达到70%以上;
(3)称取10g上述球磨后的焙烧矿进行弱磁选,实验过程中通过调节激磁电流来调节磁场强度,磁选时间为10~15min,激磁电流为1.0A;
(4)对磁选后的矿物抽滤、烘干得到铁精矿和稀土富集料,烘干时间为3h,干燥温度为
80℃。
[0016] 与常规适度还原相比,采用本发明,可以节约成本,从低品位铁矿中获得更加优质的铁精矿,通过调节各因素,可以从全铁品位为13.00%、稀土氧化物品位为7.09%的稀土尾矿中得到品位为37.33%、回收率为39.64%的铁精矿,稀土富集料中稀土的回收率在82.68%。
[0017] 实施例3(1)将稀土尾矿和还原剂煤分别干燥3h,干燥温度为90℃,分别用200目标准筛过筛,取筛下部分,按还原剂煤中的碳与Fe2O3→Fe3O4失氧的摩尔比为3.70:1将两者混合,使用混料机混合10h;
(2)在上述混合物料中加入粘结剂并混匀,粘结剂的体积与混合物料质量比为0.03ml/g,将混好的物料压制成直径φ30mm、高为13mm的圆柱,置于马弗炉内恒温带处,在焙烧温度为570℃、保温时间为1.0h的条件下进行适度还原,使尾矿中的弱磁性矿物转化成磁性较强的磁铁矿,还原结束,立即将样品和坩埚整体取出在空气中快速冷却,然后对样品进行球磨,使得焙烧矿中粒度在200目以下的颗粒达到70%以上;
(3)称取5g上述球磨后的焙烧矿进行弱磁选,实验过程中通过调节激磁电流的大小来调节磁场强度,磁选时间为10~15min,激磁电流为0.5A;
(4)对磁选后的矿物抽滤、烘干得到铁精矿和稀土富集料,烘干时间为3h,干燥温度为
90℃。
[0018] 与常规适度还原相比,采用本发明,可以节约成本,从低品位铁矿中获得更加优质的铁精矿,通过调节各因素,可以从全铁品位为13.00%、稀土氧化物品位为6.79%的稀土尾矿中得到品位为38.69%、回收率为54.91%的铁精矿,稀土富集料中稀土的回收率在76.99%。
[0019] 实施例4(1)将稀土尾矿和还原剂煤分别干燥4h,干燥温度为80℃,分别用200目标准筛过筛,取筛下部分,按还原剂煤中的碳与Fe2O3→Fe3O4失氧的摩尔比为3.85:1将两者混合,使用混料机混合12h;
(2)在上述混合物料中加入粘结剂并混匀,粘结剂的体积与混合物料质量比为0.02ml/g,将混好的物料压制成直径φ30mm、高为15mm的圆柱,置于马弗炉内恒温带处,在焙烧温度为570℃、保温时间为0.5h的条件下进行适度还原,使尾矿中的弱磁性矿物转化成磁性较强的磁铁矿,还原结束,立即将样品和坩埚整体取出在空气中快速冷却,然后对样品进行球磨,使得焙烧矿中粒度在200目以下的颗粒达到70%以上;
(3)称取5g上述球磨后的焙烧矿进行弱磁选,实验过程中通过调节激磁电流的大小来调节磁场强度,磁选时间为10~15min,激磁电流为2.0A;
(4)对磁选后的矿物抽滤、烘干得到铁精矿和稀土富集料,烘干时间为4h,干燥温度为
80℃。
[0020] 与常规适度还原相比,采用本发明,可以节约成本,从低品位铁矿中获得更加优质的铁精矿,通过调节各因素,可以从全铁品位为13.00%、稀土氧化物品位为7.09%的稀土尾矿中得到品位为45.45%、回收率为68.36%的铁精矿,稀土富集料中稀土的回收率在79.69%。
[0021] 实施例5(1)将稀土尾矿和还原剂煤分别干燥4h,干燥温度为80℃,分别用200目标准筛过筛,取筛下部分,按还原剂煤中的碳与Fe2O3→Fe3O4失氧的摩尔比为3.85:1将两者混合,使用混料机混合12h;
(2)在上述混合物料中加入粘结剂并混匀,粘结剂的体积与混合物料质量比为0.02ml/g,将混好的物料压制成直径φ30mm、高为13mm的圆柱,置于马弗炉内恒温带处,在焙烧温度为570℃、保温时间为0.5h的条件下进行适度还原,使尾矿中的弱磁性矿物转化成磁性较强的磁铁矿,还原结束,立即将样品和坩埚整体取出在空气中快速冷却,然后对样品进行球磨,使得焙烧矿中粒度在200目以下的颗粒达到70%以上;
(3)称取5g上述球磨后的焙烧矿进行弱磁选,实验过程中通过调节激磁电流的大小来调节磁场强度,磁选时间为10~15min,激磁电流为3.0A;
(4)对磁选后的矿物抽滤、烘干得到铁精矿和稀土富集料,烘干时间为2h,干燥温度为
100℃。
[0022] 与常规适度还原相比,采用本发明,可以节约成本,从低品位铁矿中获得更加优质的铁精矿,通过调节各因素,可以从全铁品位为13.00%、稀土氧化物品位为12.00%的稀土尾矿中得到品位为51.41%、回收率为68.45%的铁精矿,稀土富集料中稀土的回收率在87.61%。