我国稀土矿选矿药剂和工艺的研究现状及展望_文金磊

浮选稀土矿时， 通常要抑制伴生矿物萤石、重 晶石、方解石和脉石矿物长石、石英等.而稀土矿的 抑制剂主要有水玻璃、明矾、氟硅酸钠、羧甲基纤维 素、柠檬酸和复合抑制剂等，而柠檬酸则用于独居 石 和 氟 碳 铈 矿 浮 选 分 离 时 抑 制 氟 碳 铈矿[10].此外 ， 复 合抑制剂能起到协同抑制作用，增强抑制效果.
常用于氟碳铈矿浮选的活化剂有氟硅酸钠， 它既 是稀土矿物的抑制剂，也是活化剂，具体性能依体系 pH 值而定.当用油酸优先浮选萤石时，一般在 pH＞12 的条件下，采用硅酸钠抑制稀土.浮去萤石后的矿物， 首先应清除稀土矿物表面的硅酸钠，然后采用氟硅酸 钠活化稀土矿物氟碳铈矿 （氟硅酸钠水解产生的酸 提 高 pH 和 HF 溶 解 稀 土 矿 物 表 面 的 硅 酸 钠 ，除 去 水化膜，活化氟碳铈矿），再用羟肟酸进行捕收，回 收 稀 土 矿 物 . [16] 1.4 稀土矿浮选药剂的研发方向
（江 西 理 工 大 学 资 源 与 环 境 工 程 学 院 ，江 西 赣 州 341000）
摘 要：介绍了稀土矿的选矿技术现状，对其浮选的捕收剂、调整剂及选矿工艺的现状和进展 进行了详细评述，并对稀土矿浮选药剂研究的发展方向进行了展望；叙述了包头混合型、四川 凉山和南方风化壳淋积型等稀土矿的选矿提取工艺及生产现状，论述了选矿工艺技术的创新 和发展方向. 关键词：稀土矿；浮选药剂；选矿工艺；现状及展望 中图分类号:TD955 文献标志码：A
在实际工业生产中， 稀土矿选矿药剂不仅要 求具有良好的选择性能和较强的捕收能力， 还要 求具有用量少、价格便宜及不易变质的特点.因此， 对稀土矿选矿药剂的研发有以下几点看法：
（1） 研 制 新 型 高 效 浮 选 药 剂 . 特 效 廉 价 药 剂 的 研究是浮选药剂研究的重要方向， 因为一旦研制 成功，用于工业生产，将不易被新的药剂所取代， 且性能好的药剂能够大幅度提升浮选指标. 总之， 新型药剂的研究目标就是提高稀土浮选的选择性 能和捕收性能.
Abstract: State of the art of the dressing technology for the rare-earth ore is introduced by elaborating on its flotation collector, regulator and the status quo and development of the mineral processing technology. The development trends of the flotation reagent for the rare earth ore are prospected. Technology innovation and development of the mineral processing technology are discussed by describing the dressing technology and the current production status of the mixed rare earth ores in Baotou and the weathering crust-eluvial type rare earth deposits in Liangshan of Sichuan Mines and the southern part of China. Key words: rare-earth ore; flotation reagent; flotation technique; status and prospect
第3卷 第6期 2 0 1 2 年 12 月
有色金属科学与工程
Nonferrous Metals Science and Engineering
Vol.3，No.6 Dec . 2 0 12
文章编号：1674-9669（2012）06-0075-06
我国稀土矿选矿药剂和工艺的研究现状及展望
黄万抚， 文金磊， 陈园园
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有色金属科学与工程
2012 年 12 月
等.含氮捕收剂主要包括羟肟酸类和芳烃酰胺类捕 收剂， 含磷捕收剂主要是烷基膦酸脂类和芳烃膦 酸类捕收剂， 羧酸类捕收剂即烷基羧酸类和芳烃 羧酸类捕收剂.捕收剂的组合使用也是研究热点.
李 芳 积 等 [2] 采 用 捕 收 剂 L102、 辅 助 捕 收 剂 L108 和 Na2SiO3·nH2O 的 组 合 配 方 对 昌 兰 稀 土 选 矿 厂 进 行工业生产试验， 药剂总单耗较原用药剂降低了 1/3，获 得 了 平 均 品 位 ＞62 %，回 收 率 达 到 88 % 的 稀 土 精 矿 . 任 俊 等 [3] 采 用 H316 与 Na2SiO3、H103 组 合 的 药 剂 制 度 ， 比 使 用 H205 时 稀 土 精 矿 产 量 和 回 收 率均有提高， 成功实现了稀土矿物和铁矿物、萤 石、重晶石、硅酸盐矿物以及碳酸盐矿物的有效分 离 ， 并 在 工 业 试 验 和 试 生 产 中 获 得 成 功 . 任 俊 [4]采 用 螯 合 捕 收 剂 N - 羟 基 邻 苯 二 甲 酰 亚 胺 、Na2SiO3、 NH4Cl、ADTM 的 组 合 药 剂 制 度 ， 在 实 验 室 条 件 下 ， 获 得品位 71.31 %，矿物纯度 94 %，回收率 86.03 % 的 氟 碳 铈 矿 精 矿.罗 家 珂 等[5]采 用 烷 基 膦 酸 酯 作 捕 收剂，MIBC 为起泡剂，柠檬酸作调整剂 ，获 得 了 纯 度 83.25 %，回收率 90.13 %的 独 居 石 精 矿 和 纯 度 95.20 %， 回收率 91.25 %的氟碳铈矿精矿， 在实 验室条件下，成功实现独居石和氟碳铈矿（1∶2）的浮 选 分 离.兰 玉 成 等[6]采 用 邻 苯 二 甲 酸 对 微 山 氟 碳 铈 矿 进行浮选，获得了品位 69.55 %，矿物纯度 98.75 % ， 回收率 64.47 %的氟碳铈矿精矿，并在山东微山稀 土 矿 得 到 成 功 应 用 . 朱 申 红 等 [7] 采 用 组 合 捕 收 剂 CH 与 XP -2 、Na2SiO3 和 Na2SiF6 为 联 合 抑 制 剂 、 Na2CO3 为 pH 调 整 剂 进 行 氟 碳 铈 矿 的 单 一 浮 选 流 程 ，在 实 验 室 条 件 下 ，得 到 品 位 68.48 %的 高 品 位 稀土精矿和品位 38.60 %的中品位稀土精矿 ，稀土 总 回 收 率 81.05 %. 梁 国 兴 等 [8]依 据 基 团 电 负 性 理 论、软硬-酸碱理论、共轭体系作用及螯合效应等 理论依据， 得出含有羟肟酸基和羧基活性基团的 捕 收 剂 是 浮 选 氟 碳 铈 矿 的 较 佳 捕 收 剂.赵 春 晖 等[9] 采 用 LF-8、LF-6 和 水 玻 璃 组 合 的 药 剂 制 度 ，获 得 精 矿 稀 土 产 率 10.75 % 、 品 位 60.63 % 、 回 收 率 63.89 %、 尾 矿 稀 土 品 位 3.98 % 的 工 业 试 验 指 标 和近千万元的综合经济效益. 1.2 稀土矿抑制剂研究
我国稀土矿资源主要包括内蒙古包头混合型 稀土矿、 四川凉山稀土矿和南方风化壳淋积型稀 土矿.稀土资源产量和储量都居世界首位，具有矿 点分布合理、矿种和稀土元素齐全、主要矿床的稀
土赋存状态特殊等特点. 虽然我国的稀土资源优 势无法比拟，但仍然存在资源平均利用率低、伴生 资源综合回收利用率不高和开采时破坏生态环境 的现象.
匀性和不同药剂间的性能差异，采用混合用药时， 可以起到互相补充的作用， 其功能相当于一种新 型药剂，从而提高浮选指标，降低药剂含量.此外， 混合用药的协同作用还能为单一高效浮选药剂的 研制提供思路， 属于研发新型药剂的途径之一.实 践经验证实， 混合用药是降低选矿成本的有效途 径，故其也是稀土浮选药剂研究的重要方向.
Research status and prospects on flotation reagents and techniques of rare-earth ore
HUANG Wan-fu，WEN Jin-lei，CHEN Yuan-yuan
(School of Resource and Environmental Engneering, Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou 341000, China)
1 稀土矿选矿药剂的研究现状
1.1 稀土矿捕收剂研究 稀土矿与含钙、钡脉石矿物（如萤石和重晶石
等）可浮性相近，分离难度很大.稀土矿的捕收剂 可分为：含氮捕收剂、含磷捕收剂、羧酸类捕收剂
收 稿 日 期 ：2012-06-27 基金项目：国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划 资 助(2011CB411913) 作者简介：黄 万 抚 （1962- ），男 ， 博 士 后 ， 教 授 , 从 事 液 膜 分 离 、 矿 物 加 工 和 废 水 处 理 技 术 方 面 的 研 究 ，E-mail ：Sim2008@.
（2） 研 究 药 剂 结 构 作 用 . 当 捕 收 药 剂 的 基 本 结 构已确定， 那么其非极性基团 R 的长短对选择性 能和捕收性能都具有较大的影响，因此，在合成选 择性良好、捕收能力适中的捕收药剂时，必须选择
第3卷 第6期
黄万抚，等：我国稀土矿选矿药剂和工艺的研究现状及展望
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合适的非极性基团 R 长度. （3） 研 究 混 合 用 药 作 用 . 由 于 矿 物 表 面 的 不 均
任 俊 等 [11] 采 用 Na2SiO3 作 稀 土 浮 选 的 矿物 的 抑 制 剂 ， 研 究 表 明 ，pH 值 在 8.5 ～9.5 范 围 内 ,Na2SiO3 的 抑 制 作 用 最 好 , Na2SiO3 抑 制 作 用 随 其 模 数 大 而 加 强 . 任 俊 等 [12] 在 稀土精矿 （氟碳铈矿∶独居石=3∶1） 浮选分离试验 中，采 用 铝 盐 （MBF）作 调 整 剂 强 烈 抑 制 独 居 石 ，实 现 氟 碳 铈 矿 和 独 居 石 的 有 效 分 离 ，研 究 表 明 ，MBF 的 抑 制 作 用 机 理 主 要 是 独 居 石 表 面 PO43-优 先 吸 附 Al3+而 形 成 一 层 亲 水 性 薄 膜 . 罗 家 珂 等 [13] 采 用 硅 酸 钠+氟硅酸钠作调整剂从萤石、重晶石和方解石中 优先浮选出稀土矿物，研究表明，合理地调整水玻 璃和氟硅酸钠的用量及比例， 采用异羟肟酸类捕 收剂，可以获得优质稀土精矿，还可大幅度提高稀 土 回 收 率. 熊 述 清 等 [14]在 氟 碳 铈 矿 型 稀 土 矿 的 粗 选 过程中，采用水玻璃+硫酸亚铁的复合抑制剂有效 抑制了脉石矿物，实现了氟碳铈矿和含钙、钡脉石 的 有 效 分 离 ， 获 得 了 品 位 （REO）62.57 % ， 对 原 矿 回 收 率 79.06 % 的 优 质 稀 土 精 矿 . 任 俊 [15]采 用 硅 酸 钠+CMC 和 硅 酸 钠+明 矾 的 两 种 复 合 抑 制 剂 ，作 为 萤石等矿物的强烈抑制剂， 组合使用均可实现对 萤石等杂质矿物的深度脱除. 1.3 稀土矿活化剂研究