一种从含低品位稀土矿物的萤石矿中获得萤石精矿的选矿方法与流程

本发明属于选矿，尤其涉及一种从含低品位稀土矿物的萤石矿中获得萤石精矿的选矿方法。

背景技术：

1、萤石是一种重要的非金属战略矿产资源，其产品主要应用于氟化工、冶金、建材等传统产业和新能源、新材料等战略新兴产业。随着科学技术的快速发展，萤石的经济价值不断提升，战略地位日益突出。

2、稀土是一组典型的金属元素，广泛应用于农业、工业、军事等行业，是新材料制造的重要依托和关系尖端国防技术开发的关键性资源，被称为“万能之土”，我国是世界上稀土资源最丰富的国家。

3、针对含稀土型共伴生萤石矿，因稀土价值较大，现有技术中大多采用先浮选稀土后浮选萤石的方法，但是针对稀土含量较低，萤石价值较大的矿物时，想要得到caf2品位较高的萤石精矿时，该工艺就存在一定的不足：(1)先浮选稀土，大量的浮选稀土药剂会进入浮选萤石体系中，导致后续萤石与脉石矿物的分离更加困难；(2)由于萤石矿矿物组成复杂、嵌布粒度细，且含钙矿物和萤石浮选性质接近，分离难度较大；(3)浮选萤石流程基本采用一粗多精、中矿顺序返回的方式，浮选流程较长且分选效率低，中矿对浮选过程影响较大，同时在浮选萤石前，浮选稀土过程需要将矿浆加温至50℃以上，还具有能耗较高的问题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中的问题，本发明提供一种从含低品位稀土矿物的萤石矿中获得萤石精矿的选矿方法，针对萤石矿物，既保证了氟化钙的回收率又减少了整个浮选过程中中矿的循环量，提高了分选效率；针对稀土矿物，浮选过程中给矿量减少，能耗大幅降低，显著提高经济效益。

2、为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案如下：

3、本发明提供一种从含低品位稀土矿物的萤石矿中获得萤石精矿的选矿方法，包括以下步骤：

4、s1、将含低品位稀土矿物的萤石矿磨矿至75μm以下占80％～90％，得到磨矿产物；

5、s2、向步骤s1得到的磨矿产物中加入稀土和硅酸盐矿物抑制剂以及萤石捕收剂进行萤石粗选作业，得到粗选精矿；

6、s3、将步骤s2中得到的粗选精矿加入脉石矿物抑制剂和萤石捕收剂进行一次精选，得到的一次精选精矿再磨后加入脉石矿物抑制剂和萤石捕收剂进行多次精选至脱除90-99％的脉石矿物，得到萤石浮选精矿；

7、s4、将步骤s3中得到的萤石浮选精矿进行强磁选作业，所得的非磁性产品即为高品位的萤石精矿。

8、本发明基于萤石与稀土矿物、石英和云母等硅酸盐矿物、白云石和方解石等碳酸盐矿物、重晶石、磷灰石等矿物的可浮性差异，采用硅钙梯次抑制、萤石优先浮选的工艺，先进行萤石浮选，采用一次粗选多次精选的方式，粗选过程中使80％～95％的稀土矿物、90％～99％的石英、云母等硅酸盐矿物，使其进入粗选尾矿中，然后精选过程中使90～99％的包括碳酸盐在内的脉石矿物，例如白云石、方解石等碳酸盐矿物、重晶石、磷灰石等，进入浮选尾矿中，提高了萤石精矿中caf2的品位。采用多次精选的方式，为了保证萤石充分解离并且减少磨矿量，粗选精矿精选一次后再磨，然后再进行浮选。先进行萤石粗选后，稀土矿物进入粗选尾矿中，对粗选尾矿进行稀土浮选，给矿量减少30％～50％，且因稀土浮选过程中需加热至50℃以上，稀土浮选过程中需加热矿浆量同步减少30％～50％，大幅降低能耗，显著提高经济效益。

9、作为一种可选的实施方式，在本发明提供的选矿方法中，步骤s2中还得到了粗选尾矿，所述粗选尾矿进行稀土选矿。

10、将粗选尾矿直接进行稀土浮选，获得稀土精矿品位大于50％。

11、作为一种可选的实施方式，在本发明提供的选矿方法中，步骤s3中，粗选精矿进行精选次数为五次，其中，一次精选至三次精选得到的尾矿丢弃，四次精选和五次精选得到的尾矿返回至二次精选中继续进行浮选。

12、本发明中利用先浮选萤石的方法，在精选过程中，一次精选至三次精选中caf2品位较低，丢尾也不会过于影响萤石精矿中caf2品位和回收率，四次精选和五次精中caf2品位、脉石种类及含量均与精二给矿相近，故将其返回，中矿采用部分开路部分合并返回的工艺。通过五次精选后磁选即可使萤石精矿的品位大于90％，萤石回收率大于75％。

13、作为一种可选的实施方式，在本发明提供的选矿方法中，步骤s2中，所述稀土和硅酸盐矿物抑制剂为水玻璃、单宁酸和改性淀粉。

14、本发明中根据萤石品位、回收率综合等研究结果考虑抑制剂的种类。水玻璃、单宁酸和改性淀粉这三种抑制剂组合使用萤石粗选效率最高，精矿品位和回收率均比较好，同时三种组合使用对稀土的抑制作用强。

15、作为一种可选的实施方式，在本发明提供的选矿方法中，步骤s2中，所述稀土和硅酸盐矿物抑制剂中水玻璃、单宁酸和改性淀粉的质量比为40～50：1～2：5～8，所述稀土和硅酸盐矿物抑制剂的加入量为每吨含低品位稀土矿物的萤石矿中加入4600～6000g。

16、本发明中，将水玻璃、单宁酸和改性淀粉的质量比控制为40～50：1～2：5～8，有利于对萤石的回收，超过上述范围，对萤石精矿品位和回收率会有影响。

17、粗选过程中，使用水玻璃、单宁酸和改性淀粉作为稀土和硅酸盐矿物抑制剂，可以脱除矿石中的稀土矿物和石英、云母等硅酸盐矿物，使其进入粗选尾矿中。

18、作为一种可选的实施方式，在本发明提供的选矿方法中，步骤s3中，所述脉石矿物抑制剂为六偏磷酸钠、单宁酸、栲胶、腐殖酸钠、改性淀粉或糊精中的一种或多种，所述脉石矿物抑制剂的加入量为每吨含低品位稀土矿物的萤石矿中加入500-1200g。

19、在精选过程中，使用所述脉石矿物抑制剂可以脱除矿物中的白云石、方解石等碳酸盐矿物、重晶石、磷灰石等脉石矿物，使上述矿物与萤石分离，浮选得到高品位萤石。

20、作为一种可选的实施方式，在本发明提供的选矿方法中，所述一次精选和二次精选中的所述脉石矿物抑制剂均为单宁酸，所述三次精选至五次精选中的所述脉石矿物抑制剂均为改性淀粉。

21、本发明中，所述一次精选和二次精选中使用单宁酸，原因在于利用单宁酸抑制白云石、方解石、重晶石等矿物，三次精选至五次精选中使用改性淀粉进一步抑制白云石，有利于实现萤石的浮选，提高萤石精矿品位和回收率。

22、作为一种可选的实施方式，在本发明提供的选矿方法中，所述萤石捕收剂为cy-50，所述cy-50是油酸在高锰酸钾的催化作用下，通入空气，在110℃下反应20-30h得到，高锰酸钾用量为油酸的3％～5％。

23、在本发明中，将常规的油酸高锰酸钾在110℃下进行化学改性，在其分子结构上引入-oh和-nh2官能团得到的物质可以作为新型萤石高效捕收剂。相比传统的油酸类捕收剂，对萤石具有良好的捕收性能和更好的选择性，浮选指标更优。

24、作为一种可选的实施方式，在本发明提供的选矿方法中，一次精选和二次精选分别加入萤石捕收剂，三次精选至五次精选中不使用萤石捕收剂。

25、本发明中，一次精选中加入萤石捕收剂可以增加萤石的回收率，由于一次精选后精矿需要再磨处理，因此二次精选中加入萤石捕收剂，有利于提高对萤石的捕获，在此基础上，三至五次则不需要加入萤石捕收剂，节省了萤石捕收剂的用量。

26、作为一种可选的实施方式，在本发明提供的选矿方法中，步骤s2和s3中，浮选过程的温度为30℃～40℃。

27、作为一种可选的实施方式，在本发明提供的选矿方法中，步骤s3中，一次精选精矿再磨至38μm以下占75％～85％。

28、作为一种可选的实施方式，在本发明提供的选矿方法中，步骤s4中，强磁选作业采用一次粗选和两次精选流程，粗选磁场强度为1.0t～2.0t，精选磁场强度为1.0t～2.0t。

29、作为一种可选的实施方式，在本发明提供的选矿方法中，步骤s4中，得到的萤石精矿的品位大于90％，萤石回收率大于75％。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

31、(1)基于萤石与稀土矿物、石英和云母等硅酸盐矿物、白云石和方解石等碳酸盐矿物、重晶石、磷灰石等矿物的可浮性差异，采用硅钙梯次抑制、萤石优先稀土浮选的工艺，使工艺流程更加合理高效。

32、(2)针对萤石，浮选中矿采用了部分开路部分合并返回的工艺，相较传统的中矿顺序返回或合并返回的工艺，既保证了回收率又减少了整个浮选过程中中矿的循环量，提高了分选效率，使流程高效简单稳定。

33、(3)针对稀土矿物，浮选过程中给矿量减少30％～50％，且因稀土浮选过程中需加热至50℃以上，稀土浮选过程中需加热矿浆量同步减少30％～50％，大幅降低能耗，显著提高经济效益。