阅读说明：本技术 一种稀有金属矿伴生铌钽的有效回收工艺 (Effective recovery process for associated niobium and tantalum in rare metal ore ) 是由 杨敏 于 2019-10-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种稀有金属矿伴生铌钽的有效回收工艺,方法步骤如下,步骤1.磨矿；步骤2.脱矿泥云母作业；步骤3.尼尔森选矿机重选；步骤4.弱磁选；步骤5.高梯度磁选；步骤6.摇床重选；步骤7.酸溶,得到铌钽精矿与酸溶物。与现有技术相比,本发明针对现有技术在稀有金属锂辉石矿中伴生铌钽矿物综合回收方面存在的不足,提供一种设备数量少、设备规格小、能耗低、占地面积小、流程单一、管理简单、过程稳定、铌钽回收指标高的选冶回收工艺。(The invention discloses an effective recovery process of associated niobium and tantalum in rare metal ores, which comprises the following steps of 1, grinding ores; step 2, desliming mica operation; step 3, reselecting a Nielsen concentrator; step 4, low intensity magnetic separation; step 5, high gradient magnetic separation; step 6, reselecting the shaking table; and 7, acid dissolution to obtain niobium-tantalum concentrate and an acid soluble substance. Compared with the prior art, the invention provides the smelting recovery process with small equipment quantity, small equipment specification, low energy consumption, small occupied area, single flow, simple management, stable process and high niobium-tantalum recovery index aiming at the defects of the prior art in the comprehensive recovery of associated niobium-tantalum minerals in rare metal spodumene ores.)

一种稀有金属矿伴生铌钽的有效回收工艺

技术领域

本发明涉及选冶工艺，尤其涉及一种稀有金属矿伴生铌钽的有效回收工艺。

背景技术

铌、钽具有大量优良特性，应用范围广泛，为国家战略资源，在关乎国计民生各领域占有重要地位。我国铌钽资源量少，需求量大，铌钽价格高。国内铌钽产量低，自给率低。

我国川西地区伟晶岩型锂辉石矿中伴生有大量的铌钽矿物。其中，甲基卡、马尔康等大型锂辉石矿床中伴生Nb₂O₅含量约0.012％(折合成Nb₂O₅约13000吨)，Ta₂O₅含量约0.008％(折合成Ta₂O₅约6400吨)，具有综合利用价值。川西地区伴生型铌钽矿主要以铌铁矿与钽铁矿形式存在，从理论上讲这类型的钽铌矿可综合回收，但由于该区矿石成分复杂，原矿品位较低，含泥多，伴生铌钽资源一直以来没有得到有效回收利用，造成极大的资源浪费。因此，开展该类型稀有金属锂辉石矿中伴生铌钽选矿新技术新工艺研究，高效利用伴生铌钽矿，提高资源的综合利用率，具有重要的经济效益和社会效益意义。

常见相对成熟的回收稀有金属锂辉石矿中伴生铌钽矿物的选矿工艺为“重选－磁选－浮选”。其中，重选作业采用溜槽、摇床组合，其内部流程包括分级作业、矿浆分配作业、精选作业、扫选作业；浮选涉及到粗选、扫选、精选等作业。“重选－磁选－浮选”工艺所需设备数量众多、设备规格大、能耗高、占地面积大、管理难度大、生产过程稳定性差、铌钽回收率低。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种解决了上述问题的稀有金属矿伴生铌钽的有效回收工艺。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种稀有金属矿伴生铌钽的有效回收工艺，方法步骤如下，

步骤1.磨矿，将伴生有铌钽矿物的原矿破碎后磨至-0.074mm占35％～55％，使铌钽矿物与其它矿物充分解离又不至于过磨，磨矿浓度为55％～65％。

步骤2.脱矿泥云母作业，将磨矿后的矿浆采用螺旋溜槽重选，得到矿泥云母产品和脱去矿泥云母的产品，通过螺旋溜槽重选除去矿泥产品、云母产品；脱去矿泥避免了由于矿泥絮团而干扰其后各项选别作业，脱去云母避免了磨成片状的云母堵塞尼尔森选矿机以及高梯度磁选机。

步骤3.尼尔森选矿机重选，螺旋溜槽重选得到的脱去矿泥云母的产品通过尼尔森选矿机重选，得到铌钽重矿物产品与石英长石类轻产品，通过数量极少的尼尔森选矿机代替数量众多的溜槽摇床进行1至3次不分级重选富集作业可以一次性抛掉90％以上的尾矿，避免了数量众多的溜槽摇床进行分级入选、多次精选、多次扫选等作业带来的生产波动性大、铌钽回收率损失大等问题；

步骤4.弱磁选，将尼尔森选矿机重选得到的铌钽重矿物产品进行弱磁选，得到弱磁性铌钽矿物产品与磁铁矿及机械铁类铁质强磁性产品，高梯度磁选前利用弱磁除铁，避免了比重较大的磁铁矿及机械铁类铁质对目的组分铌钽矿物选别的干扰，同时还能有效解决高梯度磁选机堵塞的问题；

步骤5.高梯度磁选，将弱磁选得到的弱磁性铌钽矿物产品进行高梯度磁选，得到弱磁性铌钽矿物产品与石英长石类非磁性产品，高梯度磁选机磁选作业将具有弱磁性的铌钽矿物与非磁性矿物进行了有效分离；

步骤6.摇床重选，将高梯度磁选弱磁性铌钽矿物产品进行摇床重选，得到摇床铌钽重矿物与石英长石类摇床轻矿物，摇床作业再次将夹杂于高梯度磁选精矿中的比重相对较轻的杂质分离出去；

步骤7.酸溶，将摇床铌钽重矿物产品经酸溶，得到铌钽精矿与酸溶物，酸溶作业将溶去铁锰等众多杂质元素，使铌钽矿物含量进一步提高。

作为优选，将步骤2、步骤3、步骤5、步骤6中所得矿泥云母产品、尼尔森轻产品、高梯度非磁性产品以及摇床轻矿物合起来进入锂辉石矿选别作业，用于锂辉石矿回收利用。

作为优选，步骤4中，在磁场强度199kA/m进行弱磁选，将磁铁矿及机械铁类铁质除去。

作为优选，步骤5中，在磁场强度大于636kA/m进行高梯度磁选，使磁性较弱的铌钽矿物与石英长石类非磁性矿物得以分离，同时保证了铌钽矿物的回收率。

作为优选，步骤7中，将摇床铌钽重矿物产品在1:1盐酸、固液比为1:5时煮沸2～4小时，使铌钽重矿物中的铁锰等众多杂质元素在足量的盐酸中充分反应，同时避免了固体在煮沸过程中的飞溅，最终得到铌钽精矿与酸溶物。

与现有技术相比，本发明的优点在于：针对现有技术在稀有金属锂辉石矿中伴生铌钽矿物综合回收方面存在的不足，提供一种设备数量少、设备规格小、能耗低、占地面积小、流程单一、管理简单、过程稳定、铌钽回收指标高的选冶回收工艺。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将对本发明作进一步说明。

实施例1：

参见图1，四川某稀有金属锂辉石矿伴生有铌钽，原矿中Nb₂O₅含量为0.0087％、Ta₂O₅含量为0.0052％、Li₂O含量1.55％。

该稀有金属锂辉石矿伴生铌钽矿物的回收工艺为：

1)磨矿：将原矿破碎后磨至-0.074mm占35.4％，磨矿浓度为55％。

2)脱矿泥、脱云母作业：将步骤1)磨矿后的矿浆进入螺旋溜槽分选，得到矿泥云母产品和脱去矿泥云母的产品。

3)尼尔森选矿机重选：将步骤2)螺旋溜槽分选得到的脱去矿泥云母的产品进入尼尔森选矿机重选，得到尼尔森铌钽重矿物产品与轻产品。

4)弱磁选：将步骤3)尼尔森选矿机重选得到的铌钽重矿物产品在磁场强度199kA/m进行弱磁选，得到弱磁性铌钽矿物产品与强磁性产品。

5)高梯度磁选：将步骤4)弱磁选得到的弱磁性铌钽矿物产品在磁场强度716kA/m进行高梯度磁选，得到弱磁性铌钽矿物产品与非磁性产品。

6)摇床重选：将步骤5)高梯度磁选弱磁性铌钽矿物产品进行摇床重选，得到摇床重矿物与摇床轻矿物。

7)酸溶：将步骤6)摇床重矿物产品在1：1盐酸、固液比为1∶5时煮沸4小时，得到铌钽精矿与酸溶物。

最终铌钽精矿中Nb₂O₅品位大于35％、Ta₂O₅品位大于16％，Nb₂O₅回收率大于62％、Ta₂O₅回收率大于58％。

8)锂辉石矿选别作业：步骤2)、步骤3)、步骤5)、步骤6)所得矿泥云母产品、尼尔森轻产品、高梯度非磁性产品以及摇床轻矿物合起来进入锂辉石矿选别作业。

实施例2：

四川某稀有金属锂辉石矿伴生有铌钽，原矿中Nb₂O₅含量为0.0095％、Ta₂O₅含量为0.0047％、Li₂O含量1.43％。

该稀有金属锂辉石矿伴生铌钽矿物的回收工艺为：

1)磨矿：将原矿破碎后磨至-0.074mm占45.1％，磨矿浓度为60％。

2)脱矿泥、脱云母作业：将步骤1)磨矿后的矿浆进入螺旋溜槽分选，得到矿泥云母产品和脱去矿泥云母的产品。

3)尼尔森选矿机重选：将步骤2)螺旋溜槽分选得到的脱去矿泥云母的产品进入尼尔森选矿机重选，得到尼尔森铌钽重矿物产品与轻产品。

4)弱磁选：将步骤3)尼尔森选矿机重选得到的铌钽重矿物产品在磁场强度199kA/m进行弱磁选，得到弱磁性铌钽矿物产品与强磁性产品。

5)高梯度磁选：将步骤4)弱磁选得到的弱磁性铌钽矿物产品在磁场强度876kA/m进行高梯度磁选，得到弱磁性铌钽矿物产品与非磁性产品。

6)摇床重选：将步骤5)高梯度磁选弱磁性铌钽矿物产品进行摇床重选，得到摇床重矿物与摇床轻矿物。

7)酸溶：将步骤6)摇床重矿物产品在1：1盐酸、固液比为1∶5时煮沸3小时，得到铌钽精矿与酸溶物。

最终铌钽精矿中Nb₂O₅品位大于37％、Ta₂O₅品位大于19％，Nb₂O₅回收率大于65％、Ta₂O₅回收率大于61％。

锂辉石矿选别作业：步骤2)、步骤3)、步骤5)、步骤6)所得矿泥云母产品、尼尔森轻产品、高梯度非磁性产品以及摇床轻矿物合起来进入锂辉石矿选别作业。

实施例3：

四川某稀有金属锂辉石矿伴生有铌钽，原矿中Nb₂O₅含量为0.0102％、Ta₂O₅含量为0.0058％、Li₂O含量1.34％。

该稀有金属锂辉石矿伴生铌钽矿物的回收工艺为：

1)磨矿：将原矿破碎后磨至-0.074mm占54.8％，磨矿浓度为65％。

2)脱矿泥、脱云母作业：将步骤1)磨矿后的矿浆进入螺旋溜槽分选，得到矿泥云母产品和脱去矿泥云母的产品。

3)尼尔森选矿机重选：将步骤2)螺旋溜槽分选得到的脱去矿泥云母的产品进入尼尔森选矿机重选，得到尼尔森铌钽重矿物产品与轻产品。

4)弱磁选：将步骤3)尼尔森选矿机重选得到的铌钽重矿物产品在磁场强度199kA/m进行弱磁选，得到弱磁性铌钽矿物产品与强磁性产品。

5)高梯度磁选：将步骤4)弱磁选得到的弱磁性铌钽矿物产品在磁场强度796kA/m进行高梯度磁选，得到弱磁性铌钽矿物产品与非磁性产品。

6)摇床重选：将步骤5)高梯度磁选弱磁性铌钽矿物产品进行摇床重选，得到摇床重矿物与摇床轻矿物。

7)酸溶：将步骤6)摇床重矿物产品在1：1盐酸、固液比为1∶5时煮沸2.5小时，得到铌钽精矿与酸溶物。

最终铌钽精矿中Nb₂O₅品位大于38％、Ta₂O₅品位大于20％，Nb₂O₅回收率大于64％、Ta₂O₅回收率大于60％。

锂辉石矿选别作业：步骤2)、步骤3)、步骤5)、步骤6)所得矿泥云母产品、尼尔森轻产品、高梯度非磁性产品以及摇床轻矿物合起来进入锂辉石矿选别作业。

以上对本发明所提供的一种稀有金属矿伴生铌钽的有效回收工艺进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。