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专利名称 | 高钙稀土精矿的除钙方法 |
申请号 | CN201110224260.3 | 申请日期 | 2011-07-28 |
法律状态 | 权利终止 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 2012-02-22 | 公开/公告号 | CN102357421A |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | B03D1/00 | IPC分类号 | B;0;3;D;1;/;0;0查看分类表>
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申请人 | 内蒙古科技大学 | 申请人地址 | 内蒙古自治区包头市昆区阿尔丁大街7号
变更
专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | 内蒙古科技大学 | 当前权利人 | 内蒙古科技大学 |
发明人 | 李梅;柳召刚;胡艳宏;王觅堂;张栋梁;高凯;张晓伟 |
代理机构 | 包头市专利事务所 | 代理人 | 庄英菊 |
摘要
本发明涉及一种高钙稀土精矿中除钙的新方法,属于选矿技术领域。高钙稀土精矿含CaO一般为5~10%,湿法冶金工艺一般采用盐酸洗钙,该工艺废水量大、稀土损失大、成本高。本发明是用浮选除钙代替盐酸洗钙,经粗选、扫选和精选三个步骤的闭路循环的选矿工艺,最终得到稀土精矿和钙的富集物,其中得到的稀土精矿中稀土回收率≥98%、REO含量≥65%、CaO含量≤2%;钙的富集物中CaO含量≥40%,REO含量≤5%。该方法工艺简单,生产成本低,污染少,能稳定生产出低钙稀土精矿,为进一步从稀土精矿中冶炼提取稀土创造了优越条件。
1.高钙稀土精矿的除钙方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)粗选:将高钙稀土精矿加入到粗选槽中,加水混合调浆后开始搅拌,搅拌的同时依次加入调整剂、抑制剂和捕收剂,然后充气、刮泡进行粗选,粗选得到粗选精矿和粗选尾矿,粗选时的药剂加入量按重量比计:调整剂0.5~3.0kg/t、抑制剂1.5~7.5kg/t、捕收剂
0.5~1.5kg/t,矿浆质量浓度为30~55%,矿浆温度为18~55℃,矿浆的pH为8.5~
12;
(2)精选:将粗选精矿加入到第一级精选槽中,加水混合调浆后开始搅拌,搅拌的同时依次加入调整剂、抑制剂和捕收剂,然后充气、刮泡进行第一级精选,第一级精选的产品为第一级精选精矿和第一级精选中矿,第一级精选中矿返回到粗选槽中,继续进行下一次粗选,将第一级精选精矿加入到第二级精选槽中,加水混合调浆后开始搅拌,搅拌的同时依次加入调整剂、抑制剂和捕收剂,然后充气、刮泡进行第二级精选,第二级精选后的产品为第二级精选精矿和第二级精选中矿,第二级精选中矿返回到第一级精选槽中,将第二级精选精矿加入到第三级精选槽中,加水混合调浆后开始搅拌,搅拌的同时依次加入调整剂、抑制剂和捕收剂,然后充气、刮泡进行第三级精选,第三级精选后的产品为第三级精选精矿和第三级精选中矿,第三级精选中矿返回到第二级精选槽中,第三级精选精矿为最终的精选精矿,精选采用的药剂与粗选的药剂相同,药剂加入量按重量比计:调整剂0.2~2.0kg/t、抑制剂0.5~5kg/t、捕收剂0.2~0.75kg/t,矿浆质量浓度为30~55%,矿浆温度为18~
55℃,矿浆的pH为8.5~12;
(3)扫选:将粗选尾矿加入到扫选槽中,加水混合调浆后开始搅拌,搅拌的同时依次加入调整剂、抑制剂和捕收剂,然后充气、刮泡进行扫选,扫选后的产品为扫选中矿和扫选尾矿,扫选中矿返回到粗选槽中,最终只有扫选尾矿产出,扫选采用的药剂与粗选和精选采用的药剂相同,药剂加入量按重量比计:调整剂0.4~2.5kg/t、抑制剂0.7~5kg/t、捕收剂
0.2~0.75kg/t,矿浆质量浓度30~55%,矿浆温度为18~55℃,矿浆的pH为8.5~12;
其中:所述的精选精矿为钙的富集物,所述的扫选尾矿为稀土精矿;所述的调整剂为碳酸钠,使用时预先配制成质量浓度为2~10%的水溶液;所述的抑制剂为水玻璃,为常见选矿药剂,使用时预先配制成质量浓度为5~20%的水溶液;所述的捕收剂为油酸或油酸钠,为常见选矿药剂,使用时配制成质量浓度为2~5%的水溶液。
2.根据权利要求1所述的高钙稀土精矿的除钙方法,其特征在于:所述的高钙稀土精矿中REO含量为40~60%、CaO含量为4~10%。
高钙稀土精矿的除钙方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及高钙稀土精矿除钙的方法,属于选矿技术领域。\n背景技术\n[0002] 包头混合稀土精矿的稀土品位一般在50%左右,工业上一般都是采用浓硫酸焙烧工艺分解稀土精矿。这一工艺的特点是对稀土精矿的适应性强,不管稀土精矿中的杂质多少、含量高低,这一工艺都能适应,生产都能正常,但是这一工艺的缺点是三废污染严重。只有少数工厂采用碱法工艺分解包头稀土精矿,该工艺要求稀土精矿的稀土品位大于50%。\n选矿厂供应的高品位稀土精矿其稀土品位可以达到55~58%,但是精矿中的CaO的含量降不下来,一般在6~10%左右,碱法生产的稀土企业只有先用湿法工艺除去钙,然后再进行碱法分解,因为钙的存在对碱法工艺的稀土回收率影响很大。为此,碱法工艺的第一步就是盐酸洗钙,液固比较大,一般为10∶1,废酸液量大,也难以处理,稀土的损失也大,一般达到5%以上。稀土精矿中的钙含量高,应该从选矿工艺中解决,但由于白云鄂博稀土矿中钙含量高,原矿中钙含量一般在13%以上,在稀土选矿时只考虑稀土精矿的稀土品位,而没有考虑到钙的去除率。《白云鄂博矿冶工艺学》(1995,p569)一书中,选矿工艺稀土精矿的稀土品位可高达62.93%,但氧化钙的含量仍然高达7.36%。一般认为稀土选矿降钙是很困难的,特别是CaO的含量要降到2%以下更困难,而且生产REO含量55~58%的高品位稀土精矿的稀土回收率很低、成本高。因此选矿厂一般很少生产高品位稀土精矿,即使生产少量的高品位的稀土精矿,氧化钙的含量也会高达10%左右,给后续的湿法冶金工艺带来很大的困难。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的在于提供一种高钙稀土精矿除钙的方法,该方法将稀土精矿除钙后,为进一步从稀土精矿中提取稀土创造了便利条件。\n[0004] 本发明的目的由如下技术方案来实现:\n[0005] (1)粗选:将高钙稀土精矿加入到粗选槽中,加水混合调浆后开始搅拌,搅拌的同时依次加入调整剂、抑制剂和捕收剂,然后充气、刮泡进行粗选,粗选得到粗选精矿和粗选尾矿,粗选时的药剂加入量按重量比计:调整剂0.5~3.0kg/t、抑制剂1.5~7.5kg/t、捕收剂0.5~1.5kg/t,矿浆质量浓度为30~55%,矿浆温度为18~55℃,矿浆的pH为\n8.5~12;\n[0006] (2)精选:将粗选精矿加入到第一级精选槽中,加水混合调浆后开始搅拌,搅拌的同时依次加入调整剂、抑制剂和捕收剂,然后充气、刮泡进行第一级精选,第一级精选的产品为第一级精选精矿和第一级精选中矿,第一级精选中矿返回到粗选槽中,继续进行下一次粗选,将第一级精选精矿加入到第二级精选槽中,加水混合调浆后开始搅拌,搅拌的同时依次加入调整剂、抑制剂和捕收剂,然后充气、刮泡进行第二级精选,第二级精选后的产品为第二级精选精矿和第二级精选中矿,第二级精选中矿返回到第一级精选槽中,将第二级精选精矿加入到第三级精选槽中,加水混合调浆后开始搅拌,搅拌的同时依次加入调整剂、抑制剂和捕收剂,然后充气、刮泡进行第三级精选,第三级精选后的产品为第三级精选精矿和第三级精选中矿,第三级精选中矿返回到第二级精选槽中,第三级精选精矿为最终的精选精矿,精选采用的药剂与粗选的药剂相同,药剂加入量按重量比计:调整剂0.2~2.0kg/t、抑制剂0.5~5kg/t、捕收剂0.2~0.75kg/t,矿浆质量浓度为30~55%,矿浆温度为\n18~55℃,矿浆的pH为8.5~12;\n[0007] (3)扫选:将粗选尾矿加入到扫选槽中,加水混合调浆后开始搅拌,搅拌的同时依次加入调整剂、抑制剂和捕收剂,然后充气、刮泡进行扫选,扫选后的产品为扫选中矿和扫选尾矿,扫选中矿返回到粗选槽中,最终只有扫选尾矿产出,扫选采用的药剂与粗选和精选采用的药剂相同,药剂加入量按重量比计:调整剂0.4~2.5kg/t、抑制剂0.7~5kg/t、捕收剂0.2~0.75kg/t,矿浆质量浓度30~55%,矿浆温度为18~55℃,矿浆的pH为8.5~\n12。\n[0008] 所述的高钙稀土精矿中REO含量为40~60%、CaO含量为4~10%。\n[0009] 所述的精选精矿为钙的富集物,所述的扫选尾矿为稀土精矿。\n[0010] 所述的调整剂为碳酸钠,使用时预先配制成质量浓度为2~10%的水溶液。\n[0011] 所述的抑制剂为水玻璃,为常见选矿药剂,使用时预先配制成质量浓度为5~\n20%的水溶液。\n[0012] 所述的捕收剂为油酸或油酸钠,为常见选矿药剂,使用时配制成质量浓度为2~\n5%的水溶液。\n[0013] 本发明的优点:\n[0014] 本发明采用选矿的方法代替稀土精矿采用的盐酸溶解除钙的方法,既提高了稀土精矿的品位又保证了稀土精矿中稀土的回收率在98%以上,有效地降低了稀土精矿中有害元素钙的含量。相对于盐酸除钙,利用选矿的方法除去稀土精矿中的钙杂质,能够避免盐酸溶解除钙时稀土的损失,利用选矿方法还可以得到钙的富集物,该富集物也是一种副产品,可以抵消全部降钙的选矿工艺成本。\n[0015] 本发明经一次粗选,三次精选,一次扫选的五级闭路循环选矿工艺,得到的稀土精矿,稀土回收率大于98%,REO含量≥65%,CaO含量≤2%;同时得到了CaO含量≥40%,REO含量≤5%的钙的富集物。这一发明不仅简化了湿法冶金工艺流程,降低了成本,而且得到了钙的富集物。本发明工艺简单,操作稳定,生产成本低,很好地改善了环境污染的问题,稀土精矿除钙后,为进一步从稀土精矿中提取稀土创造了便利条件,具有很好的经济效益和社会效益。\n附图说明\n[0016] 图1是本发明的工艺流程简图。\n具体实施方式\n[0017] 为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。\n[0018] 实施例1:\n[0019] 本发明将含REO为55.36%、Ca0含量6.8%的混合稀土精矿,采用一次粗选,三次精选,一次扫选的五级闭路循环选矿工艺,对该种矿物进行了如下浮选降钙的操作。\n[0020] 粗选:将该高钙稀土精矿加入到粗选槽中,加水混合调浆,矿浆质量浓度控制在\n30%,矿浆温度为30℃,矿浆的pH为9.0,搅拌,搅拌的同时依次加入碳酸钠、水玻璃和油酸,药剂的加入顺序是先加入碳酸钠,搅拌3分钟后加入水玻璃,再搅拌3分钟后加入油酸,搅拌5分钟后开始充气、刮泡进行粗选,粗选得到粗选精矿和粗选尾矿,粗选时的药剂加入量按重量比计:碳酸钠1.0kg/t、水玻璃3.0kg/t、油酸为0.6kg/t;药剂使用时,分别将碳酸钠配制成质量浓度为5%的溶液、水玻璃配制成质量浓度为10%的溶液,将油酸配制成质量浓度为5%的溶液。\n[0021] 精选:将粗选精矿加入到第一级精选槽中,加水混合调浆后开始搅拌,搅拌的同时依次加入碳酸钠、水玻璃和油酸,药剂的加入顺序是先加入碳酸钠,搅拌3分钟后加入水玻璃,再搅拌3分钟后加入油酸,搅拌5分钟后开始充气、然后充气、刮泡进行第一级精选,第一级精选的产品为第一级精选精矿和第一级精选中矿,第一级精选中矿返回到粗选槽中,继续进行下一次粗选,将第一级精选精矿加入到第二级精选槽中,加水混合调浆后开始搅拌,搅拌的同时依次加入碳酸钠、水玻璃和油酸,药剂的加入顺序是先加入碳酸钠,搅拌3分钟后加入水玻璃,再搅拌3分钟后加入油酸,搅拌5分钟后,充气、刮泡进行第二级精选,第二级精选后的产品为第二级精选精矿和第二级精选中矿,第二级精选中矿返回到第一级精选槽中,将第二级精选精矿加入到第三级精选槽中,加水混合调浆后开始搅拌,搅拌的同时依次加入碳酸钠、水玻璃和油酸,药剂的加入顺序是先加入碳酸钠,搅拌3分钟后加入水玻璃,再搅拌3分钟后加入油酸,搅拌5分钟后,充气、刮泡进行第三级精选,第三级精选后的产品为第三级精选精矿和第三级精选中矿,第三级精选中矿返回到第二级精选槽中,第三级精选精矿为最终的精选精矿,精选的药剂加入量按重量比计:一精:碳酸钠0.8kg/t、水玻璃2.6kg/t、油酸0.55kg/t;二精:碳酸钠0.6kg/t、水玻璃2.2kg/t、油酸为0.4kg/t;\n三精:碳酸钠0.2kg/t、水玻璃1.3kg/t、油酸为0.5kg/t;药剂使用前,分别将碳酸钠配制成质量浓度为5%的溶液、水玻璃配制成质量浓度为10%的溶液,将油酸配制成质量浓度为\n5%的溶液。精选矿浆质量浓度控制在30%,矿浆温度为28℃,矿浆的pH为10.5。经测定精选精矿为CaO含量为42.5%,REO含量为4.3%的钙的富集物。\n[0022] 扫选:将粗选尾矿加入到扫选槽中,加水混合调浆后开始搅拌,搅拌的同时依次加入碳酸钠、水玻璃和油酸,药剂的加入顺序是先加入碳酸钠,搅拌3分钟后加入水玻璃,再搅拌3分钟后加入油酸,搅拌5分钟后,充气、刮泡进行扫选,扫选后的产品为扫选中矿和扫选尾矿,扫选中矿返回到粗选槽中,最终只有扫选尾矿产出,扫选的药剂加入量按重量比计:碳酸钠2.0kg/t、水玻璃3.5kg/t、油酸为0.7kg/t;药剂使用前,分别将碳酸钠配制成质量浓度为5%的溶液、水玻璃配制成质量浓度为10%的溶液,将油酸配制成质量浓度为5%的溶液。矿浆质量浓度30~55%,矿浆温度为18~55℃,矿浆的pH为8.5~12。扫选矿浆质量浓度控制在28%,矿浆温度为28℃,矿浆的pH为11.2。经测定扫选尾矿为稀土回收率为98.26%、REO含量为65.66%、CaO为1.8%的稀土精矿。\n[0023] 实施例2:\n[0024] 本发明将含REO为48.99%、CaO含量9.6%的混合稀土精矿,采用一次粗选,三次精选,一次扫选的五级闭路循环选矿工艺,对该种矿物进行浮选降钙的操作,主要操作步骤与实施例1相同。浮选的药剂制度为:粗选:碳酸钠2.2kg/t、水玻璃5.0kg/t、油酸为0.75kg/t;一精:碳酸钠1.2kg/t、水玻璃3.0kg/t、油酸为0.55kg/t;二精:碳酸钠\n0.8kg/t、水玻璃2.6kg/t、油酸为0.5kg/t;三精:碳酸钠0.3kg/t、水玻璃1.7kg/t、油酸为\n0.55kg/t;一扫:碳酸钠2.0kg/t、水玻璃4.5kg/t、油酸为0.75kg/t。浮选时药剂的加入次序是先加入碳酸钠,搅拌3分钟后加入水玻璃,再搅拌3分钟后加入油酸,搅拌5分钟后开始刮泡浮选,整个粗选、精选、浮选的过程为连续的浮选过程,药剂使用前,分别将碳酸钠配制成质量浓度为8%的溶液、水玻璃配制成质量浓度为15%的溶液,将油酸配制成质量浓度为2%的溶液。粗选矿浆质量浓度控制在35%,矿浆温度为40℃,矿浆的pH为10.9;精选矿浆质量浓度控制在35%,矿浆温度为35℃,矿浆的pH为10.5;扫选矿浆质量浓度控制在28%,矿浆温度为28℃,矿浆的pH为11.5。最终得到稀土回收率为98.35%、REO含量为67.31%、CaO为1.5%的稀土精矿,以及CaO含量为43.2%,REO含量为3.8%的钙的富集物。\n[0025] 实施例3:\n[0026] 本发明将含REO为50.72%、CaO含量9.6%的混合稀土精矿,采用一次粗选,三次精选,一次扫选的五级闭路循环选矿工艺,对该种矿物进行浮选降钙的操作,主要操作步骤与实施例1相同。浮选时的药剂加入量按重量比计:粗选:碳酸钠2.0kg/t、水玻璃4.5kg/t、油酸为0.65kg/t;一精:碳酸钠1.1kg/t、水玻璃3.0kg/t、油酸为0.55kg/t;二精:碳酸钠0.7kg/t、水玻璃2.3kg/t、油酸为0.45kg/t;三精:碳酸钠0.3kg/t、水玻璃1.8kg/t、油酸为0.55kg/t;一扫:碳酸钠2.4kg/t、水玻璃3.5kg/t、油酸为0.6kg/t。浮选时药剂的加入顺序是先加入碳酸钠,搅拌3分钟后加入水玻璃,再搅拌3分钟后加入油酸,搅拌5分钟后开始刮泡浮选,整个粗选、精选、浮选的过程为连续的浮选过程,药剂使用前,分别将碳酸钠配制成质量浓度为10%的溶液、水玻璃配制成质量浓度为20%的溶液,将油酸配制成质量浓度为5%的溶液。粗选矿浆质量浓度控制在50%,矿浆温度为55℃,矿浆的pH为10.7;\n精选矿浆质量浓度控制在45%,矿浆温度为49℃,矿浆的pH为10.3;扫选矿浆质量浓度控制在36%,矿浆温度为37℃,矿浆的pH为11.2。最终得到稀土回收率为98.22%、REO含量为66.47%、CaO为1.9%的稀土精矿,以及CaO含量为45.8%,REO含量为3.9%的钙的富集物。\n[0027] 实施例4:\n[0028] 本发明将含REO为52.34%、CaO含量7.9%的混合稀土精矿,采用一次粗选,三次精选,一次扫选的五级闭路循环选矿工艺,对该种矿物进行浮选降钙的操作,主要操作步骤与实施例1相同。浮选的药剂加入量按重量比计:粗选:碳酸钠2.8kg/t、水玻璃7.5kg/t、油酸为1.5kg/t;一精:碳酸钠1.7kg/t、水玻璃3.0kg/t、油酸为0.7kg/t;二精:碳酸钠\n1.2kg/t、水玻璃2.0kg/t、油酸为0.55kg/t;三精:碳酸钠0.7kg/t、水玻璃1.6kg/t、油酸为0.56kg/t;一扫:碳酸钠0.5kg/t、水玻璃0.8kg/t、油酸为0.7kg/t。浮选时药剂的加入顺序是先加入碳酸钠,搅拌三分钟左右后加入水玻璃,再搅拌三分钟左右后加入油酸,搅拌五分钟左右后开始刮泡浮选,整个粗选、精选、浮选的过程为连续的浮选过程,药剂使用前,分别将碳酸钠配制成质量浓度为5%的溶液、水玻璃配制成质量浓度为10%的溶液,将油酸配制成质量浓度为2%的溶液。粗选矿浆质量浓度控制在35%,矿浆温度为18℃,矿浆的pH为11.7;精选矿浆质量浓度控制在38%,矿浆温度为18℃,矿浆的pH为11.2;扫选矿浆质量浓度控制在36%,矿浆温度为18℃,矿浆的pH为11.9。最终得到稀土回收率为\n98.66%、REO含量为67.17%、CaO为1.1%的稀土精矿,以及CaO含量为41.3%,REO含量为4.2%的钙的富集物。\n[0029] 实施例5:\n[0030] 本发明将含REO为48.79%、CaO含量9.1%的混合稀土精矿,采用一次粗选,三次精选,一次扫选的五级闭路循环选矿工艺,对该种矿物进行浮选降钙的操作,主要操作步骤与实施例1相同。浮选的药剂加入量按重量比计:粗选:碳酸钠1.9kg/t、水玻璃6.5kg/t、油酸为1.2kg/t;一精:碳酸钠1.5kg/t、水玻璃2.7kg/t、油酸为0.7kg/t;二精:碳酸钠\n1.2kg/t、水玻璃2.2kg/t、油酸为0.5kg/t;三精:碳酸钠0.3kg/t、水玻璃0.6kg/t、油酸为\n0.4kg/t;一扫:碳酸钠0.4kg/t、水玻璃0.7kg/t、油酸为0.4kg/t。浮选时药剂的加入顺序是先加入碳酸钠,搅拌三分钟左右后加入水玻璃,再搅拌三分钟左右后加入油酸,搅拌五分钟左右后开始刮泡浮选,整个粗选、精选、浮选的过程为连续的浮选过程,药剂使用前,分别将碳酸钠配制成质量浓度为5%的溶液、水玻璃配制成质量浓度为10%的溶液,将油酸配制成质量浓度为2%的溶液。粗选矿浆质量浓度控制在35%,矿浆温度为25℃,矿浆的pH为10.9;精选矿浆质量浓度控制在40%,矿浆温度为22℃,矿浆的pH为11.1;扫选矿浆质量浓度控制在36%,矿浆温度为20℃,矿浆的pH为11.7。最终得到稀土回收率为98.07%、REO含量为65.05%、CaO为1.7%的稀土精矿,以及CaO含量为44.6%,REO含量为4.9%的钙的富集物。
法律信息
- 2017-09-08
未缴年费专利权终止
IPC(主分类): B03D 1/00
专利号: ZL 201110224260.3
申请日: 2011.07.28
授权公告日: 2013.05.08
- 2013-05-08
- 2012-04-04
实质审查的生效
IPC(主分类): B03D 1/00
专利申请号: 201110224260.3
申请日: 2011.07.28
- 2012-02-22
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有引用任何外部专利数据! |
被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有被任何外部专利所引用! |