一种从海底沉积物中回收稀土矿物的方法技术

一种从海底沉积物中回收稀土矿物的方法，涉及稀土矿选矿技术领域。该方法包括预处理作业、粗选作业以及精选作业，预处理作业包括将海底沉积物在不低于40℃的条件下与第一调整剂搅拌混合。粗选作业包括将预处理得到的海底沉积物与第二调整剂以及捕收剂混合进行粗选，获得粗精矿和粗选尾矿。精选作业包括：以粗精矿作为精选作业原料进行至少两次精选，得到稀土精矿，其中每次精选均添加第二调整剂。本申请提供的方法不仅能实现对海底沉积物中稀土矿物的有效富集，回收稀土矿物，而且操作简单、流程稳定、便于现场管理、适应性强。

A method for recovering rare earth minerals from seafloor sediments

【技术实现步骤摘要】
一种从海底沉积物中回收稀土矿物的方法
本申请涉及稀土矿选矿
，具体而言，涉及一种从海底沉积物中回收稀土矿物的方法。
技术介绍
稀土金属被应用于电子、化工、冶金、机械、能源等领域，是发展高新技术的战略性原料，被誉为现代工业维生素。现有稀土金属均源自陆地稀土资源，经过半个多世纪的高强度开采，陆地稀土资源保有储量及保障年限不断下降，越发难以满足工业需求。2011年，日本在太平洋海底沉积物中发现有大量稀土元素富集，引起各国关注。现有研究表明，相比陆地稀土资源，海底沉积物中稀土资源储量巨大，且中重稀土占比较高，是一种重要的潜在中重稀土资源。富稀土的海底沉积物类型多样，主要包括多金属软泥、沸石黏土和远洋黏土。多金属软泥中的稀土元素多赋存于与海底热液作用有关的铁锰氧化物和氢氧化物中，而沸石黏土和远洋黏土中稀土元素的富集与磷酸盐的混入密切相关，其稀土元素主要存在于与磷灰石成分相当的鱼骨屑中。目前，对海底沉积物中稀土资源进行选矿研究的资料相对较少，现有研究主要通过直接酸浸工艺提取其中的稀土元素，包括硫酸法、盐酸法和硝酸法。由于海底沉积物有别于陆地稀土矿，现有陆地稀土矿的常规选矿方法不能简单适用于海底沉积物稀土资源的处理，需针对性的开发新的稀土选矿工艺技术。有鉴于此，特此提出本申请。
技术实现思路
本申请提供一种从海底沉积物中回收稀土矿物的方法，以改善上述问题。根据本申请实施例的从海底沉积物中回收稀土矿物的方法，其包括预处理作业、粗选作业以及精选作业。其中，预处理作业包括：将海底沉积物在不低于40℃的条件下与第一调整剂搅拌混合。粗选作业包括：将预处理得到的海底沉积物作为浮选给矿，与第二调整剂以及捕收剂混合进行粗选，获得粗精矿和粗选尾矿。精选作业包括：以粗精矿作为精选作业原料进行至少两次精选，得到稀土精矿，其中每次精选均添加第二调整剂。其中，第一调整剂包括碳酸钠。根据本申请实施例的从海底沉积物中回收稀土矿物的方法，预处理步骤中采用的第一调整剂中，碳酸钠不仅可以调节并稳定矿浆的pH值，而且具有较强的分散作用。因此利用第一调整剂和海底沉积物搅拌混合，进一步促进第一调整剂与海底沉积物充分接触，利用在不低于40℃的条件有效促进第一调整剂的强分散作用，三者协同作用，有效强化分散并分离海底沉积物中的稀土矿物、稀土载体矿物与铝硅酸盐、硅酸盐、铁锰氧化矿等脉石矿物，减轻海底沉积物矿物间的团聚现象，然后采用捕收剂以及第二调整剂对稀土矿物和脉石矿物进行针对性浮选处理，获得稀土精矿。上述从海底沉积物中回收稀土矿物的方法不仅能够在实现海底沉积物中稀土矿物有效富集的同时有效提高精矿的品位并保证较佳的稀土矿物回收率，而且有效抑制其中的高含量易浮细泥和铁锰氧化矿，并且操作简单、流程稳定、便于现场管理、适应性强。另外，根据本申请实施例的从海底沉积物中回收稀土矿物的方法还具有如下附加的技术特征：第一调整剂可以仅仅包括碳酸钠，但若仅采用碳酸钠，虽然获得的稀土精矿的回收率较高但是稀土精矿的品位较低。为了解决上述问题，可选地，所述第一调整剂包括碳酸钠以及氢氧化钠。其中，氢氧化钠是一种强碱，其对金属矿物表面具有一定的清洗和溶蚀作用，可促进矿物间的分散效果，并使矿物表面的金属离子暴露，为捕收剂在稀土矿物表面的吸附提供更多的吸附位点，其与碳酸钠配合，有效提高稀土精矿的品位。本申请示出的一些实施例中，第一调整剂包括：40～70质量份的碳酸钠，以及20～50质量份的氢氧化钠。上述配比合理，第一调整剂的强化分散分离效果保持较佳的范围。可选地，第二调整剂包括：30～50质量份的硅酸钠、10～30质量份的硫酸铝钾、10～30质量份的氟硅酸钠以及10～30质量份的硫酸亚铁。其中，第二调整剂中，硅酸钠、硫酸铝钾对硅酸盐、铝硅酸盐矿物有较强的选择性抑制及絮凝团聚效果；氟硅酸钠除了可抑制硅酸盐矿物外，还对稀土矿物有一定的活化效果；硫酸亚铁对矿浆中的铁锰氧化矿有一定的抑制效果；第二调整剂的添加可有效抑制经第一调整剂分散的脉石矿物，与第一调整剂配合降低浮选过程泡沫对细泥的夹带作用，上述配比合理，使得第二调整剂保持较佳的抑制剂活化效果。可选地，捕收剂包括：30～50质量份的3-羟基-2-萘甲羟肟酸、30～50质量份的脂肪酸甲酯磺酸钠、10～30质量份的醚烷基磷酸酯以及3～10质量份的磷酸三丁酯。上述捕收剂配比佳，有效捕收经第二调整剂预制以及活化的矿物，其中3-羟基-2-萘甲羟肟酸是稀土矿物的强效捕收剂，常用于磷钇矿、氟碳铈矿、独居石等稀土矿物的浮选，具有捕收能力强，选择性好的特点，脂肪酸甲酯磺酸钠和醚烷基磷酸酯对稀土伴生矿物如磷灰石等具有较强的捕收能力，可有效回收此类稀土载体矿物，与第二调整剂配合，从而提高稀土的整体回收率，磷酸三丁酯具有一定的消泡作用，适量的添加可调节浮选过程中脂肪酸类捕收剂形成的泡沫量，有效降低过量泡沫对细泥的夹带现象，改善整体浮选状况，有效提高稀土矿物的回收率。结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，从海底沉积物中回收稀土矿物的方法还包括扫选作业，扫选作业包括：以粗选尾矿作为扫选原料进行至少一次扫选，获得扫选中矿和第一尾矿，其中每次扫选均添加第二调整剂和捕收剂。将第一次扫选获得的扫选中矿返至所述预处理作业中进行预处理，其余次扫选获得的扫选中矿均顺延返至前一次扫选步骤中进行扫选处理。通过上述操作，对扫选中矿中的矿物团聚体再次强化分散，尽可能降低粗选作业中的矿物团聚体，同时能够有效富集稀土矿物，防止稀土矿物的流失，提高回收率。其中，第一尾矿排出。可选地，扫选作业中，第一次扫选采用的第二调整剂用量为0.5～2kg/t原矿，捕收剂用量为0.1～1kg/t原矿；其余次扫选采用的第二调整剂的用量均为第一次扫选的1/5～1/2，其余次扫选采用的捕收剂的用量均为第一次扫选的1/5～1/2。上述用量合理，达到调整以及捕收的目的同时防止第二调整剂和捕收剂的浪费，合理控制成本。结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，精选作业中，在第一次精选中，第二调整剂的用量为0.5～2kg/t原矿；其余次精选中，第二调整剂的用量均为第一次精选的1/10～1/2。结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，从海底沉积物中回收稀土矿物的方法还包括中矿再选作业，中矿再选作业包括：分别将精选作业中第一次精选和第二次精选得到的精选中矿合并，并加入第二调整剂和捕收剂进行浮选，得到中矿再选粗精矿和第二尾矿。中矿再选粗精矿返回至第一次精选并进行精选处理，其余次精选得到的精选中矿作为精选作业原料均顺延返回至前一次精选步骤中。通过上述操作，配合高效捕收剂和针对性的第二调整剂，将大部分混入精选作业的矿泥由第二尾矿排出，降低易浮矿泥对精选流程的干扰，降低精选作业的中矿循环量，提高浮选流程的稳定性，并可有效提高稀土精矿的富集效果。其中，第二尾矿排出。可选地，中矿再选作业中，第二调整剂用量为0.5～2kg/t原矿，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从海底沉积物中回收稀土矿物的方法，其特征在于，其包括：/n预处理作业，所述预处理作业包括：将海底沉积物在不低于40℃的条件下与第一调整剂搅拌混合；/n粗选作业，所述粗选作业包括：将预处理得到的海底沉积物作为浮选给矿，与第二调整剂以及捕收剂混合进行粗选，获得粗精矿和粗选尾矿；/n精选作业，所述精选作业包括：以所述粗精矿作为精选作业原料进行至少两次精选，得到稀土精矿，其中每次精选均添加所述第二调整剂；/n其中，所述第一调整剂包括碳酸钠。/n

【技术特征摘要】
1.一种从海底沉积物中回收稀土矿物的方法，其特征在于，其包括：
预处理作业，所述预处理作业包括：将海底沉积物在不低于40℃的条件下与第一调整剂搅拌混合；
粗选作业，所述粗选作业包括：将预处理得到的海底沉积物作为浮选给矿，与第二调整剂以及捕收剂混合进行粗选，获得粗精矿和粗选尾矿；
精选作业，所述精选作业包括：以所述粗精矿作为精选作业原料进行至少两次精选，得到稀土精矿，其中每次精选均添加所述第二调整剂；
其中，所述第一调整剂包括碳酸钠。


2.根据权利要求1所述的从海底沉积物中回收稀土矿物的方法，其特征在于，所述第一调整剂包括碳酸钠以及氢氧化钠；
可选地，所述第一调整剂包括：40～70质量份的所述碳酸钠，以及20～50质量份的所述氢氧化钠；
可选地，所述第二调整剂包括：30～50质量份的硅酸钠、10～30质量份的硫酸铝钾、10～30质量份的氟硅酸钠以及10～30质量份的硫酸亚铁。


3.根据权利要求1所述的从海底沉积物中回收稀土矿物的方法，其特征在于，所述捕收剂包括：30～50质量份的3-羟基-2-萘甲羟肟酸、30～50质量份的脂肪酸甲酯磺酸钠、10～30质量份的醚烷基磷酸酯以及3～10质量份的磷酸三丁酯。


4.根据权利要求1所述的从海底沉积物中回收稀土矿物的方法，其特征在于，所述从海底沉积物中回收稀土矿物的方法还包括扫选作业，所述扫选作业包括：以所述粗选尾矿作为扫选原料进行至少一次扫选，获得扫选中矿和第一尾矿，其中每次扫选均添加所述第二调整剂和所述捕收剂；
将第一次扫选获得的扫选中矿返至所述预处理作业中进行预处理，其余次扫选获得的扫选中矿均顺延返至前一次扫选步骤中进行扫选处理；
可选地，所述扫选作业中，第一次扫选采用的所述第二调整剂用量为0.5～2kg/t原矿，所述捕收剂用量为0.1～1kg/t原矿；其余...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旭波，王立刚，曾克文，周高云，于洋，田祎兰，孙志健，叶岳华，胡志强，李俊旺，万丽，于志超，朴永超，汪胜东，冯林永，
申请(专利权)人：北京矿冶科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11