稀土礦石工藝構建研討范文
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作者：李波梁冬云張莉莉單位：廣州有色金屬研究院選礦工程研究所
單體解離度
采用MLA測定磨礦細度－0．074mm占85.64%時，各稀土礦物和總稀土礦物的解離度，結果如表3。從測定結果來看，各稀土礦物的解離性與其嵌布粒度特點相吻合，氟碳鈰礦(含氟碳鈣鈰礦)的嵌布粒度微細，磨礦解離效果最差，最主要的連生體為氟碳鈰礦-綠泥石連生體，+0．043mm以上粒級中氟碳鈰礦的解離度均不足20%，－0．043mm粒級中氟碳鈰礦的解離度提高到72%;獨居石的嵌布粒度略粗于氟碳鈰礦，其解離效果略優于氟碳鈰礦，但解離度仍然不高，最主要的連生體為獨居石-磷灰石連生體;褐簾石的嵌布粒度較粗，最主要的連生體為褐簾石-角閃石連生體和褐簾石-輝石連生體，各粒級的解離度相對比氟碳鈰礦和獨居石高。將所有稀土礦物看作單一體測定其解離度，根據各粒級的稀土金屬量，計算得在磨礦細度－0．074mm占85．64%時，稀土礦物的總解離度為73．60%。顯而易見，本礦石中稀土礦物由于嵌布粒度微細、較難解離，對選礦提高稀土精礦品位和回收率帶來極大的困難。磷灰石較易解離，根據P2O5金屬量計算，磷灰石總解離度為95．59%。
主要礦物的嵌布特性
1氟碳鈰礦(Ce，La)［CO3］(F，OH)
本礦石中氟碳鈰礦結晶微細，嵌布狀態較復雜，主要有如下四種嵌布形式:①微細粒氟碳鈰礦呈柱狀、不規則狀浸染狀分布在褐鐵礦和綠泥石中(圖2)，這種嵌布形式的氟碳鈰礦占多數，由于氟碳鈰礦的嵌布粒度大小不均勻，小于0．01mm的氟碳鈰礦占有率高，不易在磨礦過程與綠泥石或褐鐵礦獲得完全解離;②氟碳鈰礦呈花瓣狀的細小板狀連晶在破碎狀磷灰石晶洞壁生長，晶洞常為綠泥石、石英、黃鐵礦等礦物充填;③微細粒氟碳鈰礦與菱鍶礦、重晶石、方解石一同充填于磷灰石的粒間縫隙中;④少量氟碳鈰礦充填褐簾石或角閃石的微裂隙中，呈微脈狀產出。
2氟碳鈣鈰礦CaCe23F2
在礦石中，氟碳鈣鈰礦的數量遠少于氟碳鈰礦，其嵌布狀態大多數與氟碳鈰礦類似，呈浸染狀雜亂分布于綠泥石或褐鐵礦中，多見鈣交代氟碳鈰礦形成的氟碳鈣鈰礦，偶見氟碳鈣鈰礦呈微細粒星點狀分布于磷灰石中。
3獨居石(Ce，La)4
獨居石粒度微細，晶粒自形程度好，大多數獨居石呈微細粒自形～半自形晶零星分布于磷灰石中，少數獨居石成群充填于磷灰石的縫隙中，與方解石、褐鐵礦等連生。
4褐簾石(Ca，Mn，REE)2(Al，Fe)2O(OH)
礦石中褐簾石粒度較粗，主要有兩種嵌布形式:①為綠泥石、褐鐵礦交代，在綠泥石中呈港灣狀、孤島狀，并常與角閃石連生(圖3);②褐簾石包含于磷灰石中，呈半風化狀，沿解理縫被綠泥石和褐鐵礦交代。在褐簾石中常有氟碳鈰礦沿微裂隙充填交代。
5磷灰石Ca2Ca33(F，Cl，OH)
礦石中磷灰石呈塊狀產出，并在后期的擠壓性應力作用中呈壓碎狀構造，沿裂縫充填大量褐鐵礦，并有褐鐵礦向磷灰石顆粒內縫浸透(圖4)，以至于磷灰石巖塊呈褐紅色。磷灰石與獨居石的關系非常密切，磷灰石晶體中包含微細粒獨居石，其碎裂縫中也常見獨居石晶體，部分磷灰石晶洞中有氟碳鈰礦在洞壁中生長。
原礦中稀土元素的賦存狀態
根據原礦礦物定量檢測結果，并分離提純各礦物作稀土元素化學分析，作出稀土在主要礦物中的分配如表4。褐簾石礦物占有量大而含REO量低，因此決定了稀土精礦的品位不可能達到40%的合格標準，預計其物理選礦最高品位為REO31%，理論回收率69%。若扣除約30%礦物量嵌布粒度小于0．01mm的氟碳鈰礦和獨居石(難選粒子)所負載的稀土量10%，實際上稀土的最高回收率只能達到59%左右;基于磷灰石具有工業價值，并與其他稀土礦物之間具有可分選性，可單獨獲取含稀土磷灰石精礦。預計稀土精礦和含稀土磷灰石精礦的稀土總回收率85%左右。
結論
1．本礦石中稀土礦物主要為氟碳鈰礦和褐簾石，其次為獨居石和氟碳鈣鈰礦，含稀土礦物有磷灰石。
2．稀土賦存狀態研究表明，稀土精礦最高品位REO31%左右，最高回收率59%;而實際上，由于氟碳鈰礦、獨居石嵌布粒度過于微細，解離效果差，稀土精礦品位和回收率均難以達到上述指標。基于磷灰石具有工業價值，并與其他稀土礦物之間具有可分選性，可單獨獲取含稀土磷灰石精礦。兩精礦稀土選礦總回收率預計為85%左右。
3．稀土礦物(氟碳鈰礦、氟碳鈣鈰礦、獨居石、褐簾石)與磷灰石、脈石礦物的密度差較小，特別是褐簾石密度與角閃石、輝石相近，因此難以采用重選富集稀土礦物;氟碳鈰礦、氟碳鈣鈰礦、獨居石的磁性略弱于角閃石、輝石、綠泥石，而褐簾石與角閃石、輝石、綠泥石等礦物磁性范圍重疊，因此稀土礦物與角閃石、輝石、綠泥石的分離，采用磁選分離較為困難;稀土礦物(氟碳鈰礦、氟碳鈣鈰礦、獨居石、褐簾石)與磷灰石和石英、長石之間具一定的磁性差，可采取強磁選分離出磷灰石，達到預富集稀土礦物的目的。
4．本稀土礦石性質決定僅采用物理選礦方法不能得到商品稀土精礦，必須采取浮選流程和浮選-磁選聯合流程，分別獲取磷灰石精礦和稀土精礦(包括氟碳鈰礦、褐簾石、獨居石和氟碳鈣鈰礦)，再通過焙燒浸出工藝提取稀土。
