稀土矿石工艺构建研讨范文

作者：李波梁冬云张莉莉单位：广州有色金属研究院选矿工程研究所

单体解离度

采用MLA测定磨矿细度－0．074mm占85.64%时，各稀土矿物和总稀土矿物的解离度，结果如表3。从测定结果来看，各稀土矿物的解离性与其嵌布粒度特点相吻合，氟碳铈矿(含氟碳钙铈矿)的嵌布粒度微细，磨矿解离效果最差，最主要的连生体为氟碳铈矿-绿泥石连生体，+0．043mm以上粒级中氟碳铈矿的解离度均不足20%，－0．043mm粒级中氟碳铈矿的解离度提高到72%;独居石的嵌布粒度略粗于氟碳铈矿，其解离效果略优于氟碳铈矿，但解离度仍然不高，最主要的连生体为独居石-磷灰石连生体;褐帘石的嵌布粒度较粗，最主要的连生体为褐帘石-角闪石连生体和褐帘石-辉石连生体，各粒级的解离度相对比氟碳铈矿和独居石高。将所有稀土矿物看作单一体测定其解离度，根据各粒级的稀土金属量，计算得在磨矿细度－0．074mm占85．64%时，稀土矿物的总解离度为73．60%。显而易见，本矿石中稀土矿物由于嵌布粒度微细、较难解离，对选矿提高稀土精矿品位和回收率带来极大的困难。磷灰石较易解离，根据P2O5金属量计算，磷灰石总解离度为95．59%。

主要矿物的嵌布特性

1氟碳铈矿(Ce，La)［CO3］(F，OH)

本矿石中氟碳铈矿结晶微细，嵌布状态较复杂，主要有如下四种嵌布形式:①微细粒氟碳铈矿呈柱状、不规则状浸染状分布在褐铁矿和绿泥石中(图2)，这种嵌布形式的氟碳铈矿占多数，由于氟碳铈矿的嵌布粒度大小不均匀，小于0．01mm的氟碳铈矿占有率高，不易在磨矿过程与绿泥石或褐铁矿获得完全解离;②氟碳铈矿呈花瓣状的细小板状连晶在破碎状磷灰石晶洞壁生长，晶洞常为绿泥石、石英、黄铁矿等矿物充填;③微细粒氟碳铈矿与菱锶矿、重晶石、方解石一同充填于磷灰石的粒间缝隙中;④少量氟碳铈矿充填褐帘石或角闪石的微裂隙中，呈微脉状产出。

2氟碳钙铈矿CaCe23F2

在矿石中，氟碳钙铈矿的数量远少于氟碳铈矿，其嵌布状态大多数与氟碳铈矿类似，呈浸染状杂乱分布于绿泥石或褐铁矿中，多见钙交代氟碳铈矿形成的氟碳钙铈矿，偶见氟碳钙铈矿呈微细粒星点状分布于磷灰石中。

3独居石(Ce，La)4

独居石粒度微细，晶粒自形程度好，大多数独居石呈微细粒自形～半自形晶零星分布于磷灰石中，少数独居石成群充填于磷灰石的缝隙中，与方解石、褐铁矿等连生。

4褐帘石(Ca，Mn，REE)2(Al，Fe)2O(OH)

矿石中褐帘石粒度较粗，主要有两种嵌布形式:①为绿泥石、褐铁矿交代，在绿泥石中呈港湾状、孤岛状，并常与角闪石连生(图3);②褐帘石包含于磷灰石中，呈半风化状，沿解理缝被绿泥石和褐铁矿交代。在褐帘石中常有氟碳铈矿沿微裂隙充填交代。

5磷灰石Ca2Ca33(F，Cl，OH)

矿石中磷灰石呈块状产出，并在后期的挤压性应力作用中呈压碎状构造，沿裂缝充填大量褐铁矿，并有褐铁矿向磷灰石颗粒内缝浸透(图4)，以至于磷灰石岩块呈褐红色。磷灰石与独居石的关系非常密切，磷灰石晶体中包含微细粒独居石，其碎裂缝中也常见独居石晶体，部分磷灰石晶洞中有氟碳铈矿在洞壁中生长。

原矿中稀土元素的赋存状态

根据原矿矿物定量检测结果，并分离提纯各矿物作稀土元素化学分析，作出稀土在主要矿物中的分配如表4。褐帘石矿物占有量大而含REO量低，因此决定了稀土精矿的品位不可能达到40%的合格标准，预计其物理选矿最高品位为REO31%，理论回收率69%。若扣除约30%矿物量嵌布粒度小于0．01mm的氟碳铈矿和独居石(难选粒子)所负载的稀土量10%，实际上稀土的最高回收率只能达到59%左右;基于磷灰石具有工业价值，并与其他稀土矿物之间具有可分选性，可单独获取含稀土磷灰石精矿。预计稀土精矿和含稀土磷灰石精矿的稀土总回收率85%左右。

结论

1．本矿石中稀土矿物主要为氟碳铈矿和褐帘石，其次为独居石和氟碳钙铈矿，含稀土矿物有磷灰石。

2．稀土赋存状态研究表明，稀土精矿最高品位REO31%左右，最高回收率59%;而实际上，由于氟碳铈矿、独居石嵌布粒度过于微细，解离效果差，稀土精矿品位和回收率均难以达到上述指标。基于磷灰石具有工业价值，并与其他稀土矿物之间具有可分选性，可单独获取含稀土磷灰石精矿。两精矿稀土选矿总回收率预计为85%左右。

3．稀土矿物(氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、独居石、褐帘石)与磷灰石、脉石矿物的密度差较小，特别是褐帘石密度与角闪石、辉石相近，因此难以采用重选富集稀土矿物;氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、独居石的磁性略弱于角闪石、辉石、绿泥石，而褐帘石与角闪石、辉石、绿泥石等矿物磁性范围重叠，因此稀土矿物与角闪石、辉石、绿泥石的分离，采用磁选分离较为困难;稀土矿物(氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、独居石、褐帘石)与磷灰石和石英、长石之间具一定的磁性差，可采取强磁选分离出磷灰石，达到预富集稀土矿物的目的。

4．本稀土矿石性质决定仅采用物理选矿方法不能得到商品稀土精矿，必须采取浮选流程和浮选-磁选联合流程，分别获取磷灰石精矿和稀土精矿(包括氟碳铈矿、褐帘石、独居石和氟碳钙铈矿)，再通过焙烧浸出工艺提取稀土。