包钢尾矿综合利用.docx

包钢尾矿综合利用浅析 张永1、尾矿的组成尾矿试料是从白云鄂博尾矿坝中分七个取样点取得的一吨多中取样分析的分析结果：如表1、2、3表1尾矿多元素分析成份TFeFeOSFeSQ2FCaO合计含量（％）14.803.5512.0015.8111.524.3成份Nb2O5ThO.2P2O5SMgOREO96.81含量（％）0.140.042.541.583.557.00表2尾矿岩相分析成份磁铁矿赤铁矿黄铁矿 磁黄铁矿独居石氟碳铈矿萤石碳酸盐 矿物合计含量（%）17.022.084.186.0622.7318.97成份角闪石 辉石黑云母石英长石磷灰石重晶石其他矿物100含量（%）11.246.684.613.321.881.23表3尾矿的粒度分析粒级（目）+60-60-160-200-325-500含量（％）0.499.6292.3687.9273.6163.39由表中看出尾矿中含稀土（REO）7%，铌（NbQ）0.14%,萤石（CaF「22.73%， 钍（ThO2）0.04%，铁（Fe）14.8%，这些有用元素和矿物除了铁以外，在尾矿中 的含量都比原矿高，得到了富集，所以这五种元素矿物在理论上都可以回收。

2、五种元素矿物回收价值及必要性稀土是尾矿中最重要的资源稀土价值占总资源的价值70%以上，稀土产业 是我国少有的优势产业，我国稀土产品产量已达全球产量的90%以上，稀土新材 料已成为发展我国各项高新技术产业的不可或缺的主要材料，稀土被发达国家看 成战略资源加以储存和保护，如何利用和保护我国稀土资源为我国经济长期发展 提供保证是现在和今后相当长的时期内一项艰巨和重要的任务，特别是包头稀土 资源，它占全国的80%以上其次是铌和钍资源铌是一种高熔点金属，其高纯金属和氧化物广泛用于各 种高新技术产业，特别是电子、超导材料等方面，铌的最大用量还是在用于钢的 合金添加剂，生产低合金高强度钢，目前我国主要由巴西进口我国铌资源世界 第二，主要集中在包头，包头铌资源的综合利用对我国铌产业的发展具有举足轻 重的作用钍是一种天然放射性元素，长期以来没有得到大量的应用，最近几年， 钍作为核电站燃料的潜在作用受到了人们的关注和重视根据徐光宪院士的报 告，一吨钍作为核电站燃料可以代替250万吨煤我国钍资源储量仅次于印度， 而绝大部分集中在包头，开发利用包头钍资源对发展我国绿色能源减少温室气体 排放，改善环境具有十分重要的意义。

萤石是氟化工产业的基础原料，还大量用于钢铁工业、炼铝工业、水泥和玻 璃工业等2006年全球萤石产量是550万吨，中国300万吨2008年国内钢铁 业消耗萤石90万吨，化学工业消耗100万吨我国萤石保有储量1.08亿吨，居 南非、墨西哥之后，居第三位如果将白云鄂博伴生萤石储量1.3亿吨统计在内， 中国萤石储量将居世界首位可见回收利用包头的萤石资源将产生多么重要的影 响3、五种元素回收的试验室研究1、混合浮选包钢尾矿有用矿物种类也多，脉石矿物种类也多，如果一种矿物一种矿物的 分选，也不是不可以的，要全部回收有用矿物，工艺流程就会比较复杂，比较长 很所以先用混合浮选打头，把复杂的多种矿物先分成两组，然后再逐一分选分离经过混合浮选后，萤石、稀土矿物、黄铁矿、重晶石、磷灰石等都基本集中 到混合泡沫中，而铁矿物、铌矿物、脉石矿物主要集中到混合浮选尾矿矿浆中， 这正是我们所希望的，特别是下一步从尾矿选铁时，有害杂质F、P、S等都去除 的比较完全；而由于混合泡沫中稀土和萤石也得到了富集，也有利于稀土和萤石 的分选回收铌矿物（铌铁矿、易介石）大部分集中在尾矿中，有利于铌的回收，但一小部分铌矿物（黄绿石、铌铁金红石）分散到混合泡沫中，这也影响了最终 铌回收率的提高。

见图1、表4混合泡沫图1混合浮选工艺表4混合浮选试验数据试验编号产率（%）混合泡沫组成（％）产率（%）混合浮选尾矿组成（％）REOTFeFNb2O5REOTFeFNb2O5串--3759.6310.776.8014.860.09840.371.0425.301.050.21串--3867.1411.147.4016.960.1032.860.5522.600.680.17串--3969.5311.948.6114.920.1130.470.5223.801.020.18串--4058.3911.548.0019.480.1141.610.8527.301.100.22串--4163.6410.657.3017.800.1136.360.4822.700.870.16串--4260.0711.178.1017.490.1039.930.9626.701.410.21平均63.0611.217.5016.900.1036.940.7324.731.020.19回收率（％）96.3234.0896.5445.993.6865.923.4654.01给矿（尾矿）7.0014.8011.500.14由表4数据看出：（1）混合泡沫中稀土和氟的回收率分别为96.32%和96.54%，为下一步从混合泡沫中分选稀土和萤石提供了资源基础。

2） 混合浮选尾矿中稀土和氟含量降低0.73%和1.02%,对降低铁精矿中的 氟和磷提供了条件和保障3） 混合浮选尾矿中铌和铁在都得到了富集，并且稀土和氟都降到了很低， 这就给下一步选铁和铌提供了基础2、混合泡沫分离表5脱药试验结果萤石富集物稀土富集物试验产率REOF产率REOF编号Y%P£P£Y%P£P£萤串％31.544.9016.2568.3611.5283.75萤串-%28.014.2313.1871.9910.7886.82萤串％28.914.6513.5432.8151.6671.0912.0486.4612.4948.34萤串-M30.004.8615.4232.8149.0070.0011.4484.5814.6351.00萤串030.085.1015.8169.9211.6584.19萤串-K5828.164.9115.2071.8610.7284.80萤串％30.174.9415.0432.6049.0369.9312.0484.9414.6350.97平均29.674.8014.9632.7449.8770.3311.5485.0413.9250.13表5看出混合泡沫经过精选机械脱药后分成两部分，一部分是稀土富集物， 一部分是萤石富集物。

85%的稀土和50%的萤石在稀土富集物中，是分选稀土的 主要原料而萤石富集物中萤石品位67% （含F： 32.74%），而稀土含量为4.8%， 占15%，这一部分也可以回收3、稀土分选试验研究V稀土尾矿稀土精矿图2稀土选矿工艺流程表6稀土分选结果编号稀土精矿稀土尾矿REO%产率％回收率％REO%产率％回收率％串-R-660.9522.0091.721.5578.008.28串-R-759.4520.5087.952.1079.5012.05串-R-862.7722.7091.291.7677.308.71串-R-960.4520.7090.171.7379.309.83平均60.7221.7090.391.7978.309.61由图2和表6看出：通过一粗二扫三精闭路工艺生产品位大于60%的稀土精 矿是可行的，尾矿中的稀土含量为1.79%如果要进一步提高回收率也是可能的， 只要在增加一级扫选，就可以使尾矿中的稀土降到1%以下，稀土作业回收率可 提高到95%；如果要在进一步提高稀土精矿品位也是可能的，也只要再增加一级 或两级精选，就可能得到更高品位的稀土精矿4、分选萤石试验研究分选萤石的原料有两种，一种是萤石富集物经过浮选稀土以后的原料1；另 一种分选稀土以后的尾矿原料2,主要组成见表7。

表7萤石原料组成（%）FFeREO原料133.185.400.87原料227.157.801.60我们参照国内萤石精矿生产厂的生产经验，经过少数单级试验，采用了一粗 二扫八精工艺，由于萤石分选比较困难，即使经过8次精选，其萤石品位也只有 95%左右，要达到更高品位，还必须经过稀盐酸洗涤，除去少量钙，也能除去少 量铁和稀土从95%提高到97%以上，必须经过一次酸洗或两次酸洗试验工艺 和结果及萤石组成见图3、表8表8萤石精矿多元素分析（%）编号CaF2FFeREONb2O5ThO2SiO2PSK11395.7346.621.100.500.0230.00180.520.0770.26K10896.5747.031.000.540.0220.00200.620.0770.29K10497.2347.350.800.610.0200.0018—0.0650.14粗选 f 1精 1扫3精尾矿萤石精矿「酸洗-一►洗液高品位萤石精矿图3萤石浮选工艺表9萤石尾矿组成成分CaF2FTFeREO皿05Th02Si02PSCaOSFeSC2O3含量(％)10.164.95122.280.360.02935.40.652.4513.017.30.038表9为萤石尾矿的多元素分析，由表中数据看出：(1) 稀土含量大于2%，前面已经论述稀土影响萤石的精选，在分选稀土时 应该而且能够把稀土降至1%以下。

2） 五氧化二铌的含量达0.36%,比原尾矿0.14%大大富集了，可以作为回 收铌的原料，可以单独回收铌，也可同选铁尾矿合并一起回收3） 钪也得到了富集，比原尾矿（SC2O30.02%）富集了近一倍可以研究如 何回收钪及其经济可行性研究4） P和S的含量不高，暂不考虑回收其中的磷灰石和重晶石5、混合浮选尾矿中铁的回收混合浮选尾矿的组成见表10，关于铁的回收几十年来已。