一種低品位鈾多金屬礦中含有價元素礦產資源的分離回收方法

本發明屬于低品位復雜伴生礦綜合利用，具體涉及一種低品位鈾多金屬礦中含有價元素礦產資源的分離回收方法。

背景技術：

1、稀土、鋯為我國戰略性礦產，鈮為稀有金屬。這三種資源其是發展新材料、節能環保、核工業、航空航天、電子信息等戰略新興產業的核心資源。我國整體上上述資源稟賦不佳，存在大量低品位共伴生狀態，低品位多金屬礦面臨可經濟回收難度大、資源利用率低等發展瓶頸，急需開展這些資源綜合利用新工藝的研發。內蒙古通遼市“801礦”，是我國著名的多種稀有金屬及稀土共存的復雜礦，富含稀土、鋯、鈮、鈾等戰略性資源，礦石資源量約2.4億噸，為世界級特大型礦床，蘊藏著中國20％以上鈮資源、70％以上鋯資源，是亞洲最大重稀土礦，但由于其品位低、成分復雜、回收難度大，除鈮達到工業品位外，其他均低于工業品位，為典型的低品位多金屬伴生礦。由于該礦石中有用礦物品位較低，且伴生嵌布情況復雜，目前尚沒有針對該種礦物的高效分離有價元素的工藝。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發明的目的是針對現有技術中存在的問題，提供一種低品位鈾多金屬伴生礦中有價元素礦產資源的分離回收方法，該方法針對以“801礦”為典型的多種稀有金屬及稀土共存的復雜礦的實際情況，通過強磁選—重選—浮選聯合選礦工藝，實現了磁選—浮選分離稀土、重選分離鋯石，磁選--浮選分離鈮礦物，實現了礦石中稀土、鋯、鈮三種礦產資源的綜合利用。

2、為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

3、一種低品位鈾多金屬礦中含有價元素礦產資源的分離回收方法，通過磨礦實現含有價元素礦物的單體解離，采用重選、磁選與浮選的組合工藝流程，實現稀土、鋯和鈮三種礦產資源的富集。

4、本發明能夠實現低品位鈾多金屬伴生礦的資源綜合利用，為低品位鈾多金屬礦中有價元素的分離回收提供了參考和依據。

5、進一步的，所述具體步驟包括：

6、s1、將粒度-3mm的原礦加入棒磨機，加水調節礦漿濃度達60％～70％，研磨10～20min，使60％的原礦粒度小于200目，采用高梯度強磁選機，在粗選分選場強2.0～2.4t的條件下，得到強磁精礦和強磁尾礦兩種產物；

7、s2、將s1得到強磁尾礦通過螺旋溜槽設備粗選鋯，得到重選粗精礦和重選尾礦1；

8、s3、將s2得到的重選粗精礦經搖床精選后得到鋯精礦1產品和搖床精選尾礦；

9、s4、將s3得到的搖床精選尾礦棒磨到小于400目占比大于30％，調節礦漿濃度到40％～60％，使用搖床再選得到鋯精礦2產品和粗選尾礦；

10、s5、s1得到的強磁精礦進一步棒磨到小于325目大于90％后，采用連續浮選機在礦漿濃度為20％～30％，活化劑用量400～600g/t，調整劑1000～1200g/t，抑制劑800～1000g/t和捕收劑用量300～500g/t的的條件下對再磨強磁精礦進行粗選得到稀土粗選精礦和稀土粗選尾礦；

11、s6、s5得到的稀土粗選精礦，采用上述s5藥劑制度經第一段精選工藝的精礦進入第二段稀土精選工藝，尾礦進入s5再次粗選；

12、s7、s6得到的精礦，采用s6一樣的藥劑制度，依據精礦品位調整藥劑用量，第二段稀土精選工藝的精礦進入第三段稀土精選工藝，尾礦則進入s6中第一段稀土精選工藝；

13、s8、s7得到的精礦，采用與s6一樣的藥劑制度，藥劑用量減少一半，第三段稀土精選工藝的精礦是最終的稀土精礦產品，尾礦進入s7的第二段稀土精選工藝；

14、s9、s5得到的稀土粗選尾礦，調節礦漿濃度為15％～20％，調整捕收劑混合脂肪酸用量為150～200g/t，其他藥劑制度不變的情況下，經過掃選后得到稀土掃選精礦重新進入s6粗選作業，同時得到含有較多鈮資源的浮選尾礦；

15、s10、鈮鐵礦具有一定的弱磁性，s9掃選得到的浮選尾礦經過強磁選得到磁選鈮精礦和磁選鈮尾礦，磁選鈮尾礦進入重選工藝，磁選鈮精礦由于品位較低，需要粗選工藝進一步富集；

16、s11、s10磁選鈮尾礦中含有一定量的鋯石，重選能夠有效分離脈石礦物與鋯石，重選可以從磁選鈮尾礦中得到鋯精礦產品，并產生含脈石礦物的重選尾礦；

17、s12、s10得到的磁選鈮精礦經過粗選后得到浮選鈮精礦進入第一段鈮礦精選工藝，浮選鈮尾礦則進入鈮礦掃選工藝；

18、s13、s12得到的粗選鈮精礦進行第一次精選，得到的浮選鈮精礦進入第二段鈮礦精選工藝，得到的鈮尾礦則進入到s12的粗選工藝中；

19、s14、s13得到的鈮精礦進行第二次精選，得到的鈮精礦可作為產品，得到的鈮尾礦則進入s13的第一次精選工藝中；

20、s15、s12得到的鈮尾礦經過掃選后得到鈮精礦和鈮尾礦，鈮精礦再次進入s12的粗選工藝中；

21、s16、為了實現鋯資源的最大化回收，將s15得到的浮選鈮尾礦中的鋯石通過重選工藝回收，得到鋯精礦產品和尾礦。

22、值得說明的是，s1中將粒度-3mm的原礦加入磨礦機，使60％的原礦小于200目，該種礦物的脈石礦物和有用礦物單體解離，在不影響分選效率的前提下，此時磨礦效率最高，該工藝環節能耗最低。磨礦后采用濕式強磁選機，在磁場強度2.0～2.4t的范圍，能夠保證有用礦物品位，也保證了有價元素的回收率，實現鋯石、長石、石英等非磁性礦物與磁性礦物的分離，與傳統直接浮選回收有價元素礦物相比，對脈石礦物的分離效果更佳且成本更低。s3得到的搖床精選尾礦中含有較多的鋯石和石英連生體，為了提高石英和鋯石的分離效果，進而提高鋯精礦中鋯的品位，s4將搖床精選尾礦研磨到小于400目占比大于30％，調節礦漿濃度到40％～60％，搖床再選得到鋯精礦2產品和再選尾礦。

23、進一步的，所述s2中的粗選方法為在礦漿濃度40％～60％的條件下，以300-500ml/s的礦漿添加速度，螺旋溜槽設備實現石英、長石與鋯石的分離，得到含鋯石的重選粗精礦和重選尾礦1。

24、值得說明的是，s1得到非磁性礦物中含有較多的鋯石，s2中使用螺旋溜槽設備能夠實現石英、長石與鋯石的分離，得到含鋯石的重選粗精礦和重選尾礦1，重選尾礦中主要含石英和長石，溜槽設備預先分離脈石礦物的優勢是單位時間處理量相較于搖床更大。

25、進一步的，所述s3還包括調節s2得到的重選鋯石粗精礦調節礦漿濃度為40％～60％。

26、值得說明的是，s3中經搖床精選后得到鋯精礦1產品和搖床精選尾礦，而未選擇溜槽繼續精選是由于搖床對粗精礦分選鋯石的效果更好。

27、進一步的，所述s5中，活化劑為氟硅酸鈉，抑制劑為水玻璃，捕收劑為混合脂肪酸，起泡劑為mibc，調整劑為碳酸鈉。

28、值得說明的是，s1得到的強磁精礦(含鈮鐵礦和稀土礦)磨碎到小于325目大于90％后，此時細粒級的稀土礦與脈石礦物和鈮鐵礦均發生了單體解離，再磨強磁精礦調節礦漿濃度為30％～40％，在水玻璃用量為1.0～1.2kg/t，氟硅酸鈉用量600～800g/t，混合脂肪酸300～500g/t，mibc?150～200g/t，碳酸鈉用量為1.0～1.2kg/t。其中，水玻璃作為抑制劑，氟硅酸鈉作為活化劑，混合脂肪酸作為捕收劑，mibc作為起泡劑，碳酸鈉作為調整劑，在上述藥劑制度下，通過浮選工藝粗選得到稀土粗選精礦和稀土粗選尾礦。

29、進一步的，所述s12中的粗選工藝為：在礦漿濃度為20％～30％，捕收劑苯甲基羥肟酸用量為600～800g/t，起泡劑2#油為10～30g/t的條件下，攪拌3～5min，浮選3～5min得到浮選鈮精礦和鈮尾礦兩種產品。

30、進一步的，所述s13中的第一次精選和所述s14中的第二次精選的工藝為：在礦漿濃度為30％，捕收劑苯甲基羥肟酸用量200g/t，起泡劑2#油用量10g/t的條件下，攪拌3～5min，浮選3～5min進行第一次精選。

31、進一步的，所述s15中掃選的工藝為：在礦漿濃度為20％，捕收劑苯甲基羥肟酸用量為80～100g/t，起泡劑2#油用量10g/t的條件下，攪拌5min，浮選5min進行掃選。

32、本發明提供了一種低品位鈾多金屬伴生礦綜合利用新工藝，由于該礦物具有礦物保有量大，品位穩定，有價元素賦存礦物具有貧、細、雜的特點，故開發了一套適用于該低品位鈾多金屬伴生礦綜合利用的工藝，并具有如下有益效果：

33、1、原礦通過棒磨實現單體解離后，通過強磁選—螺旋溜槽粗選—搖床精選再選工藝實現鋯精礦與原礦的分離，與傳統磁選重選組合工藝相比，強磁選可以將具有磁性的有用礦物與不具備磁性的有用礦物和脈石礦物分離，溜槽對磁選尾礦的選礦則大大減少了搖床的入料量，解決了搖床單位面積和單位時間處理量小的問題，溜槽后搖床精選生產出的鋯精礦產品相較于單一溜槽粗選再選品位更加穩定。

34、2、強磁精礦的再磨使得鈮礦石與稀土礦物進一步解離，通過強磁精礦的“一粗三精一掃”的閉路浮選工藝，對稀土礦的富集效果明顯，且有效實現了稀土元素與鈮元素的分離。

35、3、稀土掃選尾礦通過強磁選實現鈮礦的初步富集，強磁鈮精礦通過“一粗二精一掃”的浮選工藝得到浮選鈮精礦產品，掃選后尾礦經過重選得到重選鈮精礦產品，鈮強磁選尾礦經過重選可以分離出鋯精礦產品。

36、4、本發明通過“磁選—重選—浮選”的組合工藝，實現了低品位稀土伴生礦中稀土、鋯、鈮三種重要資源的分離與富集。