一种从钒钛磁铁矿中回收伴生铌钽资源的方法 |
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| 申请号 | CN202311267652.7 | 申请日 | 2023-09-27 | 公开(公告)号 | CN117299343A | 公开(公告)日 | 2023-12-29 |
| 申请人 | 中国地质科学院矿产综合利用研究所; | 发明人 | 杨耀辉; 陈超; 严伟平; 李维斯; 邓建; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于矿产资源综合利用技术领域，具体涉及一种从 钒 钛 磁 铁 矿中回收伴生铌钽资源的方法，具体方案是：将含铌钽的钒钛 磁铁 矿进行 破碎 、干式 磁选 ，针对干式磁选 尾矿 进行筛分得到筛上产品，采用智能拣选，实现钒钛磁铁矿中铌钽的富集，富集精矿采用磨矿、 弱磁选 、 强磁选 /重选、浮选后获得铌钽精矿。本发明可有效提高钒钛磁铁矿资源综合利用率，具有适用范围广、成本低、综合回收效果好的优势，便于推广应用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种从钒钛磁铁矿中回收伴生铌钽资源的方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种从钒钛磁铁矿中回收伴生铌钽资源的方法技术领域背景技术[0002] 钽和铌属于高熔点稀有金属，具有耐腐蚀、冷加工性能好和氧化膜电性能好等优点，广泛应用于现代电子工业、硬质合金、化工防腐、高温炉件、超导技术、原子能反应堆、高能物理和现代武器、航空航天等领域，是高科技产业不可缺少的金属材料。 [0003] 现有回收铌钽的方法中，普遍是从铌钽矿/锂铌钽矿中选矿得到铌钽精矿，现阶段鲜有对攀西地区钒钛磁铁矿中伴生的铌钽资源进行综合利用的报道。如专利CN101658816A一种可有效回收钽铌矿石的选矿工艺，公开了一种钽铌矿石回收钽铌精矿的方法，回收率50％左右；CN108393190A从磁性废砂中回收钽铌、氧化锂精矿的方法，公开了一种从铌钽锂矿的选矿尾矿中进一步回收铌钽精矿的方法；CN106583051A一种锂铌钽多金属资源全泥浮选共富集回收的方法，公开了锂铌钽矿中锂铌钽多金属资源综合高效回收方法； CN115739380A一种锂矿石选矿方法，公开了一种从锂辉石中回收铌钽、锂云母的方法； CN110694787A一种稀有金属矿伴生铌钽的有效回收工艺，公开了一种从锂辉石矿中回收铌钽的方法； [0004] CN115591657A一种含锂选矿废渣综合回收钽铌锂的方法，公开了一种从含锂选矿废渣回收铌钽的方法；CN105057091 A从钽铌废矿石中回收钽铌精矿的方法，公开了一种从钽铌废矿石中回收钽铌精矿的方法。 [0005] 在攀西地区，碱性岩脉作为铌钽资源的载体，通常以围岩的形式赋存于钒钛磁铁矿之上，开展钒钛磁铁矿的同时需剥离大量的围岩，而大部分的围岩只能作为废石堆砌于排土场，造成了环境污染和资源浪费。综合利用钒钛磁铁矿共伴生的铌钽资源，对提升攀西地区综合利用水平，提高资源利用率有重要意义。 发明内容[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种从钒钛磁铁矿中回收伴生铌钽资源的方法，综合利用钒钛磁铁矿伴生碱性围岩中的铌钽资源，获得较高质量的铌钽精矿，为铌钽获得提供一种新途径，提高攀西地区钒钛磁铁矿的综合利用效果。 [0007] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种从钒钛磁铁矿中回收伴生铌钽资源的方法，包括以下步骤： [0008] S1、破碎：将含铌钽资源的钒钛磁铁矿破碎至最大粒度为10～60mm； [0010] S3、筛分：将干式磁选尾矿进行筛分，筛孔尺寸为3～15mm，得到筛上产品和筛下产品； [0011] S4、拣选：将筛上产品进行智能拣选，得到拣选预富集产品和拣选尾矿；所述智能拣选设备为色选机、图像智能分选机或X射线分选机； [0012] S5、磨矿、弱磁选：将拣选预富集产品磨至‑0.074mm含量占50％～95％，磨矿是为了实现目的矿物与脉石矿物的单体解离；再进行弱磁选，得到弱磁选精矿和弱磁选尾矿，弱磁选的磁场强度为1000～3000Oe； [0013] S6、强磁选/重选：将弱磁选尾矿进行强磁选和/或重选，得到强磁选和/或重选尾矿和强磁选和/或重选精矿，强磁选和/或重选精矿为铌钽资源浮选原料；所述强磁选的磁场强度为5000～12000Oe，所述重选的设备为摇床、螺旋溜槽； [0014] S7、浮选：将所述铌钽资源浮选原料进行浮选，得到浮选尾矿和浮选精矿，浮选精矿为铌钽精矿。 [0015] 进一步的，步骤S1中，所述钒钛磁铁矿中Nb2O5+Ta2O5含量为0.01％～1％，主要为矿山低品位原矿或碱性围岩。 [0016] 进一步的，步骤S1中，所述钒钛磁铁矿破碎至最大粒度为10～30mm。钒钛磁铁矿的破碎粒度根据主要元素铁、钛的嵌布特征确定，一般需要考虑铁钛的回收效果，因此优选最大粒度为10～30mm。 [0017] 进一步的，步骤S3中，所述筛孔尺寸为3～6mm。采用常规筛分即可。 [0018] 进一步的，步骤S4中，所述智能拣选的设备包括X射线分选机、图像智能分选机或色选机。该类设备只能对粗颗粒物料进行分选，主要起富集铌钽资源的作用，大大减少后续作业的处理量，降低分选成本。 [0019] 进一步的，步骤S7中，所述浮选的步骤包括：1次浮选粗选、1～2次浮选扫选、3～5次浮选精选；所述浮选使用的药剂以重量计均包括：碳酸钠500‑2000g/吨给矿，水玻璃100‑500g/吨给矿，脂肪酸类捕收剂100‑1000g/吨给矿。 [0020] 进一步的，步骤S7中，所述脂肪酸类捕收剂包括油酸钠、氧化石蜡皂、苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸、塔尔油脂肪酸的一种或多种。 [0021] 本发明中各次浮选、精选、扫选均根据情况进行调浆，调浆按常规技术要求进行即可。本发明的主要特点是可实现钒钛磁铁矿中伴生的铌钽资源的有效预富集和高效的浮选回收。 [0022] 进一步的，所述干式磁选精矿、弱磁选精矿可进一步采用常规手段回收其中的铁、钒、钛等资源。 [0023] 进一步的，所述筛下产品、拣选尾矿、强磁选和/或重选尾矿、浮选尾矿作为最终尾矿。 [0024] 本发明的原理为：钒钛磁铁矿中伴生的铌钽资源主要以铌钽铁矿、烧绿石、褐钇铌矿等形式存在，其含量较低，需要经过高效的预富集后才有综合利用的价值。铌钽铁矿、烧绿石、褐钇铌矿等含铌钽矿物具有比重较大、具有弱磁性等特点。本发明先通过磁选预选回收钒钛磁铁矿中的主要有价元素铁、钒、钛等，针对该选别尾矿，通过拣选的方式实现铌钽的高效预富集，使铌钽具有综合利用的价值。针对预富集产品，在磨矿、弱磁除去磁性矿物以后，通过强磁、重选等方式进一步富集铌钽矿物，从而有效减少浮选的矿量，降低生产成本，最后通过高效的浮选药剂，实现铌钽矿物的选择性上浮，从而获得高品质的铌钽精矿。 [0025] 本发明的有益效果是： [0026] 1、本发明可有效提高钒钛磁铁矿资源综合利用率。钒钛磁铁矿中伴生有价成分较多，但真正实现综合利用的仅为钒、铁、钛、硫、钴及少量钪等元素，虽然钒钛磁铁矿中铌钽含量较低，但由于其总量较大、可回收，精矿产品价值较高，铌钽等金属具有稀缺性，因此，钒钛磁铁矿中伴生的铌钽资源仍然具有较好的综合回收利用价值，且经过选别以后的尾矿，也便于其他组分的综合利用。 [0027] 2、适用范围广。钒钛磁铁矿是我国开发利用的重要矿种，根据钒钛磁铁矿的成矿条件，在低品位钒钛磁铁矿与碱性围岩中，具有比较广泛的铌钽资源分布。随着我国开采强度的增大，越来越多的低品位钒钛磁铁矿进入了开发流程，低品位钒钛磁铁矿中伴生的铌钽资源的综合利用场景将越来越多，且可进一步提升低品位矿的综合利用价值。 [0029] 图1为本发明工艺流程图。 具体实施方式[0030] 下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。 [0031] 实施例1 [0032] 采用攀西某钒钛磁铁矿，TFe9.42％，TiO23.47％，Nb2O5 0.0216％，Ta2O5 0.00127％。破碎到‑20mm进行干式磁选，磁选磁场强度7000Gs，获得TFe 15.17％，TiO2 5.53％的铁钛预选精矿，铁、钛回收率分别为75.12％、73.47％，该精矿可直接进入常规选铁、选钛流程。干式磁选尾矿经过3mm筛分，筛上产品利用色选机进行富集，选出颜色较浅的矿物颗粒，获得了Nb2O5 0.0437％，Ta2O5 0.00212％的铌钽预富集产品，铌钽作业回收率分别为62.13％，65.27％。铌钽预富集产品细磨至‑0.074mm含量占85％，经过一次弱磁选铁，一粗一精两次强磁预富集铌钽，弱磁选磁场强度1400Oe，强磁粗选磁场强度8500Oe，强磁精选磁场强度7000Oe，获得了Nb2O5 0.102％，Ta2O5 0.00443％的铌钽入浮原料。浮选每吨给矿粗选加入2000g碳酸钠，200g水玻璃，500g脂肪酸类捕收剂，扫选加入500g碳酸钠，100g水玻璃，200g脂肪酸类捕收剂，第一次精选只加入水玻璃100g，第二次精选只加入水玻璃 100g，第三、四次精选不添加任何药剂，脂肪酸捕收剂为油酸和苯甲羟肟酸、水杨羟肟酸按 3:1:1比例混合而成，经过一次粗选、一次扫选、四次精选后获得铌钽精矿，铌钽精矿含Nb2O5 15.24％，Nb2O5 1.05％。 [0033] 实施例2 [0034] 采用攀西某钒钛磁铁矿，TFe 13.34％，TiO2 5.12％，Nb2O5 0.0326％，Ta2O5 0.00168％。破碎到‑40mm进行干式磁选，磁选磁场强度6500Oe，获得TFe 18.35％，TiO2 6.27％的铁钛预选精矿，铁、钛回收率分别为81.25％、80.29％，该精矿可直接进入常规选铁、选钛流程。干式磁选尾矿经过5mm筛分，筛上产品利用图像智能分选机进行富集，选出白色及黄色偏白色的矿物颗粒，获得了Nb2O5 0.0645％，Ta2O5 0.00329％的铌钽预富集产品。 铌钽预富集产品细磨至‑0.074mm含量占75％，经过一次弱磁选铁，一次强磁预富集铌钽，摇床重选进一步富集铌钽，弱磁选磁场强度1400Oe，强磁粗选磁场强度9500Oe，获得了Nb2O5 0.514％，Ta2O50.0246％的铌钽入浮原料。浮选每吨给矿粗选加入1000g碳酸钠，300g水玻璃，150g脂肪酸类捕收剂，扫选加入300g碳酸钠，100g水玻璃，100g脂肪酸类捕收剂，第一次精选只加入水玻璃100g，第二次精选只加入水玻璃50g，第三、四次精选不添加任何药剂，脂肪酸捕收剂为氧化石蜡皂和苯甲羟肟酸按4:1比例混合而成，经过一次粗选、一次扫选、四次精选后获得铌钽精矿，铌钽精矿含Nb2O5 18.35％，Nb2O5 1.93％。 [0035] 实施例3 [0036] 采用攀西某钒钛磁铁矿，TFe 15.12％，TiO2 6.78％，Nb2O5 0.0126％，Ta2O5 0.00069％。破碎到‑60mm进行干式磁选，磁选磁场强度8500Oe，获得TFe21.47％，TiO210.22％的铁钛预选精矿，铁、钛回收率分别为87.13％、85.31％，该精矿可直接进入常规选铁、选钛流程。干式磁选尾矿经过10mm筛分，筛上产品利用X射线分选机进行富集，选出铁钛含量较低的矿物颗粒，获得了Nb2O5 0.0418％，Ta2O5 0.00235％的铌钽预富集产品。铌钽预富集产品细磨至‑0.074mm含量占65％，经过一次弱磁选铁，一次强磁预富集铌钽，螺旋溜槽重选进一步富集铌钽，弱磁选磁场强度1800Oe，强磁粗选磁场强度7500Oe，获得了Nb2O5 0.623％，Ta2O50.0315％的铌钽入浮原料。浮选每吨给矿粗选加入500g碳酸钠，200g水玻璃， 100g脂肪酸类捕收剂，扫选按粗选的一半加入，第一次精选只加入水玻璃100g，第二次精选只加入水玻璃50g，第三、四次精选不添加任何药剂，脂肪酸捕收剂为油酸钠和水杨羟肟酸按9:1比例混合而成，经过一次粗选、一次扫选、四次精选后获得铌钽精矿，铌钽精矿含Nb2O5 12.17％，Nb2O50.92％。 |
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