專利名稱：從稀選尾礦中提取稀土的方法
技術領域：
本發明涉及一種從稀選尾礦中提取稀土的方法，屬于礦物提取冶金技術領域。
背景技術：
稀土被人們譽為新世紀高科技及功能材料的寶庫，它是發展高新技術的戰略性元素，不僅廣泛應用于傳統產業的冶金、建材、化工、農業、醫藥中，還應用于機械、石化、輕紡之中。稀土作為一種功能材料在信息技術、生物技術、能源技術等高科技領域成為重要的基礎材料。它的特殊性質涉及到幾乎所有的功能材料。稀土功能材料是新材料領域的核心基礎，在新材料研究領域功能材料占80%以上，是生物、信息、能源等高技術領域的關鍵材料， 是世界各國新材料發展的重點，也是高科技競爭的熱點。因此，稀土被人們稱為工業味精、 工農業的維生素和戰略金屬.白云鄂博礦是一種集鐵、鈮、稀土及釷的多金屬礦，儲量巨大，其中稀土儲量世界第一。白云鄂博礦中稀土礦物有15種之多，主要為氟碳鈰礦和獨居石輕稀土混合礦，有用礦物之間共生關系密切，嵌布粒度細小，增加了選礦利用難度。白云鄂博稀土礦山自建國以來一直受到我國政府的重視，是“七·五”、“八·五”和“十一 ·五”的重點攻關項目，經過幾十年的研究，我國的稀土提取取得了階段性的成果，但是仍然存在很多問題，比如回收率較低，藥劑使用量較大，環境污染較嚴重等。目前回收白云鄂博礦中的稀土礦物采用的方法主要是浮選工藝，含稀土的入選原料經過一粗二精一掃浮選工序就可生產出50% REO的混合稀土精礦，如果需要60%的精礦，只需增加一道精選即可。此工藝在稀土提取方面有了重大突破，但是此工藝的收率不足 40%，造成大量的稀土資源仍滯留在稀選尾礦中，排入尾礦壩，造成資源的浪費。包鋼選礦廠自投產以來，稀土僅有少量的回收利用，大量的稀土排入尾礦壩中，進入尾礦壩中的稀土氧化物達到數百萬噸，對周邊環境造成巨大污染，并引發塌方、泥石流等災害。目前企業從尾礦中提取稀土采用尾礦經混合浮選-脫藥-浮選(一粗-二掃-三精)，獲得稀土品位60%左右、回收率為90%左右的稀土礦，但赤鐵礦經強磁選-粗選-四次精選后鐵品位為仍40%左右，回收率為63%左右。上述方法浮選稀土方面，工藝非常成熟，但流程較長，耗電量大，成本高，而且采用大量不同種類的浮選藥劑，環境污染較為嚴重，而且強磁選獲得的鐵礦品位很低，不能很好地回收利用。

發明內容
本發明的目的在于提供一種稀土和鐵同時利用，生產成本較低的從稀選尾礦中提取稀土的方法。技術解決方案本發明包括以下步驟(1)微波磁化焙燒在稀選尾礦加入含碳還原劑，按質量百分比計含碳還原劑的加入量為稀選尾礦的0. 3%，在微波焙燒爐中焙燒8 20分鐘， 通入保護氣體，流速2-5L/min，微波磁化焙燒溫度為500°C 750°C，將稀選尾礦中的赤鐵
3礦轉變為磁鐵礦；( 弱磁選將步驟1)的焙燒礦球磨，粒度350-450目，然后在弱磁選管中磁選，磁場強度30-95KA/m，加入工業酒精，工業酒精的加入量為弱磁選選礦用水量的 30% -70%，選出磁鐵礦，從而使稀土礦物在尾礦中富集；C3)將含稀土磁選尾礦用浮選的方法處理，完成稀土提取。所述稀選尾礦為來自包鋼選礦廠的已提取其中鐵、稀土的尾礦。所述含碳還原劑為納米碳粉、活性炭、木炭、煙煤、無煙煤或焦炭。
所述保護氣體采用氬氣、氮氣。本發明采用“微波磁化焙燒-弱磁選-浮選”方法從稀選尾礦中提取稀土的方法， 將稀選尾礦與含碳還原劑混合，采用微波磁化焙燒的方法，使其中的赤鐵礦轉變為磁鐵礦， 然后采用弱磁選的方法使磁鐵礦分離出去，再用浮選的方法處理磁選尾礦，提取其中的稀土。本發明方法的有益效果在于1、采用微波磁化焙燒，赤鐵礦的磁化效果很好，赤鐵礦向磁鐵礦的轉化率可達 90%以上；然后利用磁鐵礦的強磁性，用弱磁選的方法就可以實現鐵礦物與稀土礦物的分離。由于微波具有加熱均勻、加熱速度快、加熱效率高、能夠即時控制等優點，而碳又是一種對微波良好吸收的物質，這樣就大大縮短了焙燒時間，減少了還原劑的消耗量，同時也減少了有害氣體排放量，節能又環保。2、采用微波加熱選擇性磁化焙燒僅需在較低溫度下將礦物中的赤鐵礦還原至磁鐵礦，由于是低溫焙燒，赤鐵礦與其他礦燒結并不嚴重，通過簡單磨礦及弱磁選的方法可實現鐵與稀土礦物有效的分離，而且使大部分的鈮富集在弱磁選尾礦中，而弱磁選所得的磁鐵礦鐵品位高，S、P等有害元素的含量低，是高爐煉鐵的良好原料。3、經過磁化焙燒-弱磁選后的尾礦，用浮選的方法可實現稀土的提取。浮選藥劑為多種浮選藥劑的組合藥劑，用量較少，且效果較好。


圖1是本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例本實例中的尾礦來自包鋼選礦廠，其成分見表1。表1包鋼浮選稀土尾礦的多元素分析結果，％
元素TFeFeOSiO2PSFK2ONa2O含量17.401.5015.631.051.699.890.581.23元素CaOMgOAl2O3MnOBaONb2O5REO燒減含量25.951.801.680.783.580.165.893.96 采用微波磁化焙燒的方法處理稀選尾礦，按照碳質還原劑的加入量為稀選尾礦總量的0. 6%配碳，將含碳稀選尾礦(總質量為75g)在微波焙燒爐中焙燒15分鐘，通入保護氣體，流速2-5L/min，焙燒溫度為650°C，焙燒產物細磨至300目，在磁場為80KA/m的弱磁管中磁選，同時在弱磁管中加入工業酒精作分散劑，工業酒精加入量為磁選用水量的30%， 磁選產物為磁鐵礦精礦和富含稀土的磁選尾礦。將磁選尾礦用浮選的方法處理，控制礦漿的PH至9. 5，粗選可獲得含稀土氧化物為34. 12%的稀土礦物，經過精選品位可達到55%以上，而且鐵礦也得到了回收利用的價值，鐵品位在62%以上，回收率在58%左右。
權利要求
1.從稀選尾礦中提取稀土的方法，其特征在于包括以下步驟(1)微波磁化焙燒在稀選尾礦加入含碳還原劑，按質量百分比計含碳還原劑的加入量為稀選尾礦的0. 3%， 在微波焙燒爐中焙燒8 20分鐘，通入保護氣體，流速2-5L/min，微波磁化焙燒溫度為 500°C 750°C，將稀選尾礦中的赤鐵礦轉變為磁鐵礦；(2)弱磁選將步驟(1)的焙燒礦球磨，粒度350-450目，然后在弱磁選管中磁選，磁場強度30-95KA/m，在弱磁選管中加入工業酒精作分散劑，工業酒精的加入量為弱磁選選礦用水量的30% -70%，選出磁鐵礦，從而使稀土礦物在尾礦中富集；C3)將含稀土磁選尾礦用浮選的方法處理，完成稀土提取。
2.如權利要求1所述的從稀選尾礦中提取稀土的方法，其特征在于，稀選尾礦為來自包鋼選礦廠的已提取過其中鐵、稀土的尾礦。
3.如權利要求1所述的從稀選尾礦中提取稀土的方法，其特征在于，含碳還原劑為納米碳粉、活性炭、木炭、煙煤、無煙煤或焦炭。
4.如權利要求1所述的從稀選尾礦中提取稀土的方法，其特征在于，保護氣體采用氬氣、氮氣。
全文摘要
本發明涉及一種從稀選尾礦中提取稀土的方法，屬于礦物提取冶金技術領域。本發明包括以下步驟(1)將稀選尾礦與含碳還原劑按一定比例混合均勻，在微波焙燒爐中焙燒8～20分鐘；(2)將焙燒產物在弱磁選管中磁選，使其中的磁性鐵礦物分離，從而使稀土礦物在尾礦中富集；(3)將含稀土磁選尾礦用浮選的方法處理，實現稀土的有效提取。本發明焙燒時間短，還原劑消耗量少，能耗低，還原過程能實現選擇性還原鐵礦物，浮選劑用量較少，選別效果較好，消除了尾礦帶來的環境污染，經濟環保。磁選所得的鐵礦物S、P等雜質較少，品位為60％以上，可用于煉鐵，一次浮選所得礦物中稀土氧化物的含量為34.12％，經過精選品位可達到50％以上。
文檔編號C22B7/00GK102181643SQ20111008454
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月29日 優先權日2011年3月29日
發明者張邦文, 李保衛, 李解, 王磊 申請人:內蒙古科技大學