四川某氟碳铈矿石选矿试验研究

温胜来 陈少学

(1.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，安徽 马鞍山243000;2.金属矿山安全与健康国家重点实验室，安徽 马鞍山243000;3.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司，安徽 马鞍山243000)

我国稀土资源丰富，但分布不均匀，具有工业利用价值的稀土矿物主要有氟碳铈矿、独居石、铈铌钙钛矿［1-5］。本研究针对四川某氟碳铈矿石进行选矿试验研究，为该矿石的开发利用提供技术依据。

1 矿石成分

四川某氟碳铈稀土矿石主要有用矿物为氟碳铈矿，脉石矿物主要为天青石、重晶石、萤石、长石、石英、黑云母、方解石、毒重石、霓辉石、白云母、绿泥石、黏土矿物、磷灰石等，矿石主要化学成分分析结果见表1。

表1 矿石主要化学成分分析结果Table 1 Main chemical analysis result of the ore %

从表1 可以看出，矿石REO 品位为2.48%，主要杂质成分为SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3等。

2 试验结果及讨论

由于矿石中氟碳铈矿嵌布关系复杂，采用单一浮选或单一磁选均难以获得理想的选矿指标，因此，拟首先采用浮选工艺回收大部分氟碳铈矿，然后采用高梯度强磁选脱除萤石等非磁性矿物，进一步提高精矿REO 品位［6-11］。

2.1 浮选粗选条件试验

采用水玻璃为调整剂、改性羟肟酸为捕收剂、2号油为起泡剂进行浮选试验，粗选条件试验流程见图1。

图1 浮选粗选条件试验流程Fig.1 Flowsheet of conditioning test for rough flotation

2.1.1 磨矿细度试验

磨矿细度试验的水玻璃用量为3 000 g/t、改性羟肟酸为2 000 g/t、2 号油为60 g/t，试验结果见图2。

图2 磨矿细度试验结果Fig.2 The result on different grinding fineness

从图2 可以看出:随着磨矿细度的提高，浮选粗精矿REO 回收率逐渐提高，REO 品位先升高后降低;磨矿细度由－0.074 mm 占85%提高到90%，浮选粗精矿REO 回收率提高不明显，REO 品位则快速下降。综合考虑，确定磨矿细度为－0.074 mm 占85%。

2.1.2 水玻璃用量试验

水玻璃在浮选中可以分散矿泥和抑制硅酸盐等脉石矿物。在磨矿细度为－0.074 mm 占85%、改性羟肟酸用量为2 000 g/t、2 号油为60 g/t 条件下，进行水玻璃用量试验，结果见图3。

从图3 可以看出:随着水玻璃用量的增加，浮选粗精矿REO 品位和回收率均先升高后降低。综合考虑，选择水玻璃用量为3 000 g/t。

2.1.3 改性羟肟酸用量试验

图3 水玻璃用量试验结果Fig.3 The result on dosage of sodium silicate

在磨矿细度为－0.074 mm 占85%、水玻璃用量为3 000 g/t、2 号油为60 g/t 条件下，进行改性羟肟酸用量试验，结果见图4。

图4 改性羟肟酸用量试验结果Fig.4 The result on dosage of collector

从图4 可以看出，改性羟肟酸用量由500 g/t 增加至2 000 g/t 时，浮选粗精矿REO 品位和回收率均逐渐提高;当改性羟肟酸用量从2 000 g/t 增加到2 500 g/t 时，浮选粗精矿REO 回收率小幅提高，而REO 品位快速下降。综合考虑，选择改性羟肟酸用量为2 000 g/t。

2.1.4 2 号油用量试验

在磨矿细度为－0.074 mm 占85%、水玻璃用量为3 000 g/t、改性羟肟酸为2 000 g/t 条件下，进行2号油用量试验，结果见图5。

图5 2 号油用量试验结果Fig.5 The result on dosage of foaming agent

从图5 可以看出，随着2 号油用量的增加，浮选粗精矿REO 回收率逐渐提高，而REO 品位则呈下降趋势。综合考虑，确定2 号油用量60 g/t。

2.2 浮选闭路试验

在条件试验基础上采用图6 流程进行了浮选闭路试验，结果见表2。

图6 浮选闭路试验流程Fig.6 Flowsheet of closed circle flotation process

表2 浮选闭路试验结果Table 2 Test result of closed circle flotation process %

由表2 可知:经2 粗2 精1 扫闭路浮选，获得了REO 品位为42.30%、回收率为72.59%的浮选精矿。分析表明，浮选精矿中除氟碳铈矿，主要成分为易浮、非磁性的碳酸锶和萤石，因此拟通过高梯度强磁选进行进一步分选。

2.3 高梯度强磁选试验

图7 背景磁感应强度试验结果Fig.7 The result on dosage of magnetic field strength

由图7 可知，随着背景磁感应强度的提高，精矿REO 品位逐渐下降，REO 回收率逐渐提高，但提高幅度逐渐变小。为保证精矿REO 品位在60%以上，选择背景磁感应强度为1.0 T，此时获得的试验结果见表3。

表3 高梯度强磁选试验结果Table 3 Test result for pulsocting high gradient high intensity magnetic separation %

从表3 中可以看出，浮选精矿经高梯度强磁选之后，获得了精矿REO 品位为60.20%、对原矿回收率为67.10%的指标。

3 结 论

(1)四川某氟碳铈矿石REO 品位为2.48%，脉石矿物主要为天青石、重晶石、萤石、长石、石英、黑云母、方解石、毒重石、霓辉石、白云母、绿泥石、黏土矿物、磷灰石等。天青石、萤石与稀土矿物可浮性相近，采用单一浮选工艺难以获得理想的选矿指标。

(2)在磨矿细度为－0.074 mm 占85%条件下，以水玻璃为调整剂、改性羟肟酸为捕收剂、2 号油为起泡剂，经2 粗2 精1 扫闭路浮选，浮选精矿在背景磁感应强度为1.0 T 条件下1 次高梯度强磁选，获得了REO 品位为60.20%、对原矿回收率为67.10%的稀土精矿。

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