含稀土磷矿石捕收剂研究进展.pdf

第26卷第2期
矿
地成
Vol 26, No. 2
2012年4月
MINERAL RESOURCES AND GEOLOGY
pr.2012
A
含稀土磷矿石捕收剂研究进展
张新海,周卫宁
(中国有色桂林矿产地质研究院有限公司,广西桂林541004)
摘要:文章在介绍当前含桸土磷矿石综合利用现状的基融上,总结了近年来国内外含稀土磷矿浮选捕
收剂的研究进展,并指出了今后含稀土磷矿石捕收剂的研发趋势。
关键词:磷矿;稀土;浮选;捎收剂;抑制剂
中图分类号:O614.33;TD923.13文献标识码:A文章编号:1001-5663(2012)02-0168-04
0引言
土品位均在0.022%~0.049%范围内。为此,以稀
土为主要开采对象的独立稀土矿床不多,稀土常是开
钪、钇和镧系元素总称为稀土元素,位于周期表采铀、针、钛、铁、礫等矿产时的综合回收对象
中第皿族第六周期副族,包括原子序数为21、39、57
目前,磷矿副产的稀土巳成为一个引人瞩目的潜
71的17种元素。稀土在地壳中的含量为地売重在来源。俄罗斯、波兰等国家利用磷灰石生产磷酸
量的0.01%~0.02%,高于钨、钼、钴、铅等元素的半时,处理磷灰石的副产稀土已可以工业回收。稀土除
度
了在工业上的重要价值外,农业上也具有重要作用。
稀土矿物的种类很多,现已发现的稀土矿物就我国当前开展研究和生产的稀土微肥,在化学肥料中
有250余种。在实际工业生产中回收利用的矿物主加人一定量的稀土,可以极大地提高肥效,在农业増
要有独居石、氟碳铈矿、硅铍钇矿、钇矿、褐钇铌矿、产中起到重大作用。磷矿中的微量稀土作为一种潜
褐帘石、铌钇矿、黑稀金矿和方铈石等。其中,独居在的稀土资源,开展稀土回收研究具有重要意义。
石[(RE,Th,Y)PO]、氟碳铈矿[RECO3F]和
含稀土磷矿石中稀土的赋存状态有两种,一种是
磷钇矿[(Y,RE)POλ]是提取稀土金属最主要的三以类质同象赋存在胶磷矿中,这在浮游选矿过程中在
种矿物。
富集磷的同时能富集稀土;另一种是以极少量稀土独
自然界的稀土元素除了赋存在各种稀土矿中外,立矿物存在り,如独居石、方铈矿等
还有相当大的一部分与礫灰石和磷块岩矿共生。世
目前,我国含稀土磷矿资源开发利用成本较高,
界上磷矿总储量约1000亿吨,其中稀土平均含量为其主要原因之一是储量最大的含稀土磷矿石属于难
0.5%,按此估算,磷矿中伴生的稀土总量为5000万选的硅一钙质沉积型磷块岩,稀土士元素在磷矿石中品
吨。含稀土磷矿主要集中分布在俄罗斯、美国、越南、位不高且赋存状态主要为类质同象,不易分离,而稀
埃及,其中俄罗斯磷矿石中稀土品位最高,如希宾磷土元素的赋存状态,会对矿石的选治加工工艺产生重
灰石中稀土品位为0.5%~5%,科拉半岛上各磷矿大影响。所以要经济合理地利用含稀土磷矿石,就需
床的稀土平均品位为0.5%~0.67%。我国贵州织要了解我国含稀土磷矿资源的特点,确定合理的选矿
金磷矿、河北矾山磷矿和云南安宁、尖山磷矿中普遍
工艺和恰当的浮选药剂等。浮选高质量磷精矿是回
窩含稀土,据调査,贵州织金磷矿中稀土含量为0.收稀土的前提,而浮选药剂是影响浮选结果好坏的关
5%~1‰%,而氧化钇的储量占稀土氧化物总储量的键。为此,笔者主要介绍国内外含稀土磷矿浮选药剂
1/3,河北矾山磷矿中稀土含量可达6%,云南磷矿稀的现状及进展。
①收稿日期:2011-10-21作者简介:张新海(1980-),男,湖南邵阳市人,硕士,助工,主要从事矿产综合利用及选矿实验研究。
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1捕收剂类型及现状
证实了非离子表面活性剂的促进作用?。应用复合
捕收剂TM一1常温反浮选宜昌中低品位胶磷矿,P2
1.1脂肪酸衍生物及其改性产物捕收剂
Os平均品位为22.33%,MgO为6.19%,获得了磷
脂肪酸类捕收剂曾是磷酸盐矿石浮选的经典捕精矿P20,为30.10%、MgO为0.48%、产率62,80
收剂,缺点是选择性差,对浮选温度敏感,温度低时浮%、回收率达87.56%的反浮选指标。浮选药剂的原
选指标低等,大多经过衍生化或改性以改善此类捕收矿成本为14.10元/た,精矿成本为2242元/[1]。
剂
TS是一种无毒价廉优质捕收剂?,与烷醇酰胺
植物中提取的脂肪酸(皂)如米糠油和大豆油或复合在白云石浮选分离中的作用表明,烷醇酰胺能活
其改性产物,已成功地替代了价格较高的塔尔油作为化TS捕收剂的捕收效果?
生产礫灰石捕收剂的原料2~]。几种合成的捕收剂,
用茜素红一S作浮选助剂与油酸钾配合使用,可
如肌氨酸盐和磺化虢珀酸盐也已得到应用,并有起泡提高捕收剂的选择性,使礫灰石和方解石有效分
剂的作用。。取代基团和多羟基的引入改善了浮选离"。
捕收剂的选择性和水溶性,获得了较好的浮选效1.3混合捕收剂
果
张新辉等?试验结果表明,增大脂肪酸的
混合捕收剂与复合捕收剂的区别是:它是两种或
不饱和性,有利于其低温浮选中捕收性能的提高;钟多种脂肪酸与其衍生物或其它药剂按一定比例组合
康年等叨探讨了几种脂肪酸皂类捕收剂的亚油酸/油而成。虽然脂肪酸是磷矿浮选的经典捕收剂,但其很
酸(L)值对浮选温度和选别指标的影响。L值越大,少单独使用,多与燃料油等组合使用,如用油酸铵与
综合指数K越高,选矿效果越好
油酸钠组合(1:1)作为磷矿捕收剂明。
将脂肪酸硫酸化,其水溶性、捕收性、选择性和抗
金会心等2?反浮选织金含稀土磷矿采用捕收剂
温能力等性能都得到改善。俄罗斯希宾斯克磷灰石WF-01,该药剂捕收能力强,选择性好,是一种高级
矿用价格比较便宜的ABSK(烷基磺酸钠)作捕收剂,脂肪酸皂和表面活性剂的混合药剂,其中脂肪酸含量
P2O3的回收率达95.8%,经济效益明显,ABSK药不小于50%的高级脂肪酸皂含量为90%~99%,表
剂已用于工业生产。朱建光认为,因烷基磺酸钙的面活性剂含量为10%~1%。
溶度积比具有相同碳原子的脂肪酸钙溶度积大,故捕
PA-900B是磷矿捕收剂,能耐低温,在矿浆中
收力弱,因此宜选用分子量较大的ABSK作磷矿的具有分散好等优点.专利报道邻苯二甲酸辛酯
捕收剂。WHL-P4是一种优良的碳酸盐矿物捕收(50g/t)与塔尔油(950g/t)组合使用浮选磷灰石,可
剂,不仅选择性好,而且可采用不加温作业,有利于降从含P2O3为12%的矿石中获得P2O。为26.1%、回
低精矿成本[9~10]。由化工部连云港设计研究院研制收率85%的磷精矿。C4-1g混合脂肪酸下脚皂可与
的捕收剂PA一8042用于锦屏磷矿选矿可以在室温松香按1:1组合使用。河北邯郸A17和湖南化
下直接浮选,节省大量的能耗,并获得优质精矿]。电2以1:1比例混合用药效果最好;混合捕收剂
TA-55是新型反浮选捕收剂,呈乳白色胶状物,在721-2#是煤油和柴油的混合物经氧化沉降,分离出
弱酸性介质中对方解石有很好的选择性捕收作用,浮羧基酸皂制得,用于荆襄磷矿王集三层矿及江西朝阳
选泡沫脆而不黏12
磷矿,均取得了较好浮选指标23]。
1.2复合捕收剂
另外,关于组合磷矿捕收剂的实例报道还有很
在脂肪酸类捕收剂中加入少量其它种类的表面多,如石油磺酸与油酸钠或再加柴油组合, Acritol
活性剂可以产生协同效应,提高捕收性能,是实