利用难处理矿山固废物回收钽铌、锂云母及长石粉的方法技术

本发明专利技术公开一种利用难处理矿山固废物回收钽铌、锂云母及长石粉的方法，以难处理矿山固废物为原料，所述难处理矿山固废物为含微量(Ta,Nb)2O5、锂云母、长石的有价组分物料，包括钽铌精矿、长石粉及锂云母回收，所述钽铌精矿回收是将难处理矿山固废物原料采用弱磁、中磁、强磁串联工艺分离铁渣、磁性矿物与非磁性矿物，排除铁质矿物对钽铌矿重选的影响，为钽铌矿废石原料；将钽铌矿废石原料采用阶段磨矿—阶段选别的流程方法进行分级，粗粒进入球磨机磨矿，采用高频振动细筛对细粒级进行强化分级，制为钽铌精矿及尾料为含铁和钽铌弱磁性杂质的长石和锂云母混合料。其工艺简单、效率高、经济技术效益明显，钽铌等矿物资源产品回收率高。

Recovery of tantalum, niobium, lithium mica and feldspar powders by solid waste from refractory mines

The invention discloses a method for recovering tantalum, niobium, lithium mica and feldspar powder from refractory mine solid waste. The refractory mine solid waste is used as raw material, and the refractory mine solid waste is valuable component material containing trace (Ta, Nb) 2O5, lithium mica and feldspar, including tantalum and niobium concentrate, feldspar powder and lithium mica recovery. Concentrate recovery is to separate iron slag, magnetic minerals and non-magnetic minerals from refractory solid waste materials by series process of weak magnetic, medium magnetic and strong magnetic, to eliminate the influence of iron minerals on gravity separation of tantalum-niobium ore, and to classify the waste materials of tantalum-niobium ore by staged grinding-staged separation process. The coarse grains enter the ball mill grinding, and the fine grains are strengthened and classified by high frequency vibrating fine sieve. The tantalum-niobium concentrate and tailings are feldspar and lepidolite mixture containing iron and tantalum-niobium weak magnetic impurities. It has the advantages of simple process, high efficiency, obvious economic and technological benefits, and high recovery rate of mineral resources such as tantalum, niobium and so on.

【技术实现步骤摘要】
利用难处理矿山固废物回收钽铌、锂云母及长石粉的方法
：本专利技术涉及一种从难处理矿山固废物中回收钽铌、锂云母等矿等多种矿物材料的方法，特别是一种利用难处理矿山固废物回收钽铌、锂云母及长石粉的方法。
技术介绍
：我国是全球废石和尾料堆存量最大的国家，2013年金属矿采矿废石总产生量为49.47亿吨，尾料产生量16.49亿吨,尾料和废石的堆存总量超过610亿吨。随着中富矿及易采选的钽铌矿石不断减少，大量低品位、复杂难选的表面矿、废矿正逐渐增多。因此，高效开发、综合利用这类难处理含钽铌矿山固废资源已成我国钽铌锂、长石行业发展的当务之急。由于钽金属具有优良的导热、导电、耐腐蚀性能，其延展性好、熔点高、化学稳定性好及某些其他特殊性质，使其在冶金、电子、化工、航空航天等工业上应用广泛。世界钽粉、钽丝的需求量约以10%的速度逐年递增。我国属贫钽国，目前国内矿山年产钽铌精矿125吨左右，并且国内目前没有独立的铌矿，其铌的生产只是从钽矿中伴生产出。国内钽铌冶炼企业及钽制品产量折合成金属钽约800吨，其原料90%以上从国外进口，而铌的缺口更大。钽铌作为我国重要的战略性资源，国家已将它列入“鼓励性开采的资源”。锂具有高的比热和电导率，它的密度是0.53克/厘米3，是自然界中最轻的金属。具有工业价值的含锂矿物主要有锂辉石、锂云母、透锂长石等。海水中锂的含量不算少，总储量达2600亿吨，可惜浓度太小，提炼实在困难。锂主要以硬脂酸锂的形式用作润滑脂的增稠剂；锂化物用于陶瓷制品中，以起到助溶剂的作用；在冶金工业中也用来作脱氧剂或脱氯剂。锂离子电池是高能储存介质，由于锂离子电池的高速发展，衍生带动了锂矿、碳酸锂等公司业务的蓬勃发展。钽铌锂矿石的选矿回收多采用联合工艺流程，矿石类型不同采用的工艺流程也不尽相同。如澳大利亚格林布斯钽矿采用重-磁-电联合流程，巴西阿拉克萨碳酸岩烧绿石矿采用磁-浮-浸出联合流程，加拿大尼阿贝克碳酸岩烧绿石矿采用浮选-磁选-浸出-浮选联合流程，包头的白云鄂博钽铌稀土矿采用浮选-磁选联合流程回收。宜春钽铌矿是一个钠长石化-云英岩化-锂云母化的花岗岩含钽、铌、锂、铷、铯、铍等多种稀有金属的大型矿床，是我国主要的钽铌原料基地。钽铌矿物主要有富锰铌钽铁矿、细晶石、含钽锡矿，锂、铷、铯矿物主要有锂云母，铍矿物主要有绿柱石。磨矿工段采用一段棒磨与高频振动细筛闭路、二段开路球磨、混合中矿再磨的流程。钽铌选矿生产采用湿式磁选-重选工艺，矿泥经旋转螺旋溜槽粗选、摇床精选，浮选回收钽铌尾矿中的锂云母和锂长石。但我国钽铌矿品位低，多金属共伴生矿床多，组分复杂，钽铌矿物嵌布粒度细，选矿回收率较低，而采用现有的重选方法回收微细泥级-0.037mm的钽铌矿物，回收难度大，回收率低，浪费严重。同时在对钽铌矿物的开采回收后的钽铌废石中还存在比较多的可利用的矿物资源，没有得到回收而被作废物丢失如锂长石及锂云母粉等，得不到回收。钽铌矿废石中把这些微量的五氧化二钽、五氧化二铌提取分离出来的方法还不是很多，现有的方法提取利用率低。如在江西宜春钽铌矿区面积达7km2，探明储量，钽1.85吨，铌1.49吨，锂75.22万吨，铷40.17万吨，铯5.43万吨，属于钠长石、锂云母花岗岩型含钽、铌、锂、铷等多种稀有金属的大型矿体，钽铌工业储量约占全国探明的44.3%，该矿开采每年产生40万吨左右的钽铌矿围岩、夹石、贫矿及剥离废石等，这些废石在当地矿区称“黑斑矿”。这些废石除了少数用于填坑、铺路外，多数没有得到综合利用。现已累积数千万吨，在上述的这些钽铌矿废石中Ta2O5<0.01%，Nb2O5<0.005%，达不到工业品位，一直作为废矿、废石处理，浪费资源，不仅影响其他优质矿藏的开采，而且占用山地，并对周边环境带来严重的危害，对周边人民群众的生命财产安全构成威胁，从钽铌矿废石中回收钽铌精矿、锂云母粉及锂长石粉可以实现变废为宝。因此，高效开发、综合利用这类难处理含钽铌矿山固废资源已成我国钽铌锂、长石行业发展的当务之急。不同含锂矿石的性质各异，其选矿方法也有所差别，目前工业中已有多种选别锂矿石的方法，如手选法、浮选法、磁选法、热碎解、化学处理法、重悬浮液选矿法以及联合选矿法等。（1）手选法。原矿粒度较粗、结晶较好的含锂矿石可使用手选的方法进行选别，得到品位较高的精矿产品。该方法需要消耗大量劳动力。（2）浮选法。此方法是目前最常用的锂矿石选矿方法，具有一定工业价值的含锂矿石特别是细粒浸染型的锂矿石，均可采用该方法进行选别。（3）磁选法。锂辉石、铁锂云母两种含锂矿物具有很弱的顺磁性，可用磁选的方法进行选别或除去矿物精矿产品中的磁性杂质。（4）热碎解。但对于脉石矿物热碎解性能也很好的矿石采用该方法效果较差，矿石组成较好的锂辉石矿适合用该方法的选别。（5）化学处理法。从盐湖卤水中提锂多采用该化学方法，以天然碳酸锂形式存在的卤水锂资源可用沉淀的方法提取。（6）重悬浮液选矿法。由于大多数锂矿物的密度与常见脉石矿物比较接近，该法是基于锂辉石与脉石的密度差异进行的，同一比重的悬浮液粘度越小所得精矿产品质量越高。（7）联合选矿法。如浮选与重选的联合选矿工艺、浮选与化学处理的联合选矿工艺以及磁选、重选、浮选三种选矿方法联合的选矿工艺等。现开采的锂云母矿石大多属于细粒嵌布型的，对于此类矿物，国内外均采用浮选的方法处理，由于锂云母的叶片状或鳞片状集合体的特殊形式存在决定了其较好的可浮性。长石的选矿提纯方法主要包括磁选、浮选、酸浸工艺及其联合流程。长石提纯工艺就是长石的除杂工艺，长石一般与石英、云母类矿物、方解石、粘土矿物和金红石共生。而铁的存在形式主要有两种情况。常用的选矿提纯工艺如下：（1）浮选工艺。（2）采用强磁选工艺。（3）长石质砂矿或风化花岗岩产出的长石矿，可以采用洗矿的方法除去其中的粘土、云母、细泥等杂质，洗矿后的长石矿其Fe203含量降低了，提高钾和钠的含量。我国钽铌锂资源品位低、组分复杂、嵌布粒度细。选矿工艺多采用阶段磨矿阶段选别的方法，粗选一般采用重选，精选则采用重选、磁选、浮选、电选等联合工艺，工艺复杂，流程长，选矿回收率低。因此急需加强难选钽铌锂资源的科技攻关，研究具有针对性的、结构合理及工业适用的选矿新工艺。同时，由于钽铌矿物性脆易泥化，需要开展选择性磨矿技术与设备的研究，新型高效选矿设备的研发将有利于提高钽铌精矿品位及回收率。浮选是锂云母、长石矿物分离最为有效的方法，但目前常用的浮选药剂如油酸，虽然捕收能力强，但选择性差，为此，随着难选钽铌锂资源开发力度的加强，如何开发捕收能力强、选择性好、无毒、价格低廉的新型锂云母高效捕收剂将是钽铌锂资源浮选研究的一个重要方向。为此，难处理钽铌矿山固废清洁回收钽铌锂及长石提纯关键技术的研发显得尤为重要，使大型矿产基地固废资源利用率得到明显提高，对推动我国复杂低品位多金属矿山固废资源综合利用的具有十分重要的意义。同时，在促进生态环境保护，减少固体废弃物占用的大量土地，带动我国矿产业整体技术水平的提升，促进区域经济、社会、环境协调发展等方面都将起到重要作用。可大幅度提高我国同类金属矿床资源的综合利用水平、缓解金属矿产资源供需紧张的局面，并减少资源开发利用过程中的环境污染，实现可持续发展。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用难处理矿山固废物回收钽铌、锂云母及长石粉的方法，以难处理矿山固废物为原料，所述难处理矿山固废物为含微量(Ta,Nb)2O5、锂云母、长石的有价组分物料，包括钽铌精矿、长石粉及锂云母回收，其特征是所述钽铌精矿回收是将难处理矿山固废物原料采用弱中强磁串联除杂‑重‑磁联合分选钽铌，采用弱磁、中磁、强磁串联工艺分离铁渣、磁性矿物与非磁性矿物，排除铁质矿物对钽铌矿重选的影响，为钽铌矿废石原料；将钽铌矿废石原料采用阶段磨矿—阶段选别的流程方法进行分级，粗粒进入球磨机磨矿，采用高频振动细筛对细粒级进行强化分级，制为钽铌精矿及尾料为含铁和钽铌弱磁性杂质的长石和锂云母混合料。

【技术特征摘要】
1.一种利用难处理矿山固废物回收钽铌、锂云母及长石粉的方法，以难处理矿山固废物为原料，所述难处理矿山固废物为含微量(Ta,Nb)2O5、锂云母、长石的有价组分物料，包括钽铌精矿、长石粉及锂云母回收，其特征是所述钽铌精矿回收是将难处理矿山固废物原料采用弱中强磁串联除杂-重-磁联合分选钽铌，采用弱磁、中磁、强磁串联工艺分离铁渣、磁性矿物与非磁性矿物，排除铁质矿物对钽铌矿重选的影响，为钽铌矿废石原料；将钽铌矿废石原料采用阶段磨矿—阶段选别的流程方法进行分级，粗粒进入球磨机磨矿，采用高频振动细筛对细粒级进行强化分级，制为钽铌精矿及尾料为含铁和钽铌弱磁性杂质的长石和锂云母混合料。2.根据权利要求1所述的一种利用难处理矿山固废物回收钽铌、锂云母及长石粉的方法，其特征是所述阶段选别是基于废石中不同矿物粒度与比重差异，将重力分级箱、螺旋溜槽、摇床及铺布溜槽的联合应用对钽铌矿废石原料进行钽铌矿重选，制得钽铌精矿。3.根据权利要求1所述的一种利用难处理矿山固废物回收钽铌、锂云母及长石粉的方法，其特征是所述长石粉回收是将含铁和钽铌弱磁性杂质长石和锂云母混合料，采用高频振动细筛控制混合料粒度，并使用高梯度中、强磁机两段磁选除杂及高梯度两段强磁回收钽铌，多级浓缩，除去铁及弱磁性杂质，回收制得微细长石粉及含锂云母尾矿料。4.根据权利要求1所述的一种利用难处理矿山固废物回收钽铌、锂云母及长石粉的方法，其特征是所述难处理矿山固废物为含（Ta，Nb）2O5<0.019%，Li2O为0.5-1.0％，K2O为4-4.5%，Na2O4-4.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛若明，代爽，袁显才，毛树林，冷小武，
申请(专利权)人：江西金辉再生资源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36