一种铌矿的预富集以及选冶方法技术

本发明专利技术属于矿物冶炼技术领域，具体公开了一种铌矿的预富集的方法；将铌矿在800℃～1100℃的温度下进行焙烧，随后置于水中消化，再进行重力分选处理，得到的重产物为预富集精矿，轻产物为预富集尾矿。本发明专利技术还包括将所述的预富集的精矿进行碳氮化焙烧的选冶方法。本发明专利技术具有流程简单、铌回收率高、能耗低等优势，易于工业化实施，有着十分广阔的推广应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种铌矿的预富集以及选冶方法


[0001]本专利技术属于稀有金属矿选冶
，特别涉及一种铌矿的选冶方法。

技术介绍

[0002]铌是一种稀有难熔金属，具有耐高温，抗腐蚀，蒸气压低，延展性好和热导率大等优良特性，作为一种重要的战略金属，是现代工业和尖端技术中不可缺少的金属材料，被广泛应用在钢铁、化工、航天、核工业、超导、电器、电子信息和医药等领域。
[0003]90％左右的铌资源以铌铁合金的形式用于生产微合金钢，铌铁合金主要生产和出口国家为巴西和加拿大，主要消费和进口国家包括中国、美国、日本、韩国、德国、俄罗斯等。中国作为世界第一钢铁工业大国，铌消费及进口量位居世界第一，其铌铁合金进口量超过全球出口总量的1/3。
[0004]世界范围内的铌矿资源主要以烧绿石、铌铁矿、钽铌矿的形式存在。这类矿石的特点为：有价金属含量低而脉石含量高。铌矿现有的分选方法一般是将矿石破碎磨矿后通过浮选进行分离。但是由于含铌矿物性脆易碎，脉石矿物的硬度低，磨矿过程中极易发生泥化现象，严重影响后续浮选作业，因此，上述矿石磨矿后一般需要增加脱泥工序，以降低细泥对后续浮选作业的影响，但是脱泥工序会带走相当一部分有价金属。例如，某烧绿石型铌矿现有的“磨矿
‑
脱泥
‑
浮选”分选方法，仅脱泥工序中铌的损失率即高达14％。
[0005]铌精矿通常采用铝热还原法生产铌铁合金，一般是将铌精矿、赤铁矿、铝粉、萤石、石灰等原料进行配料、混合，然后在铝热还原炉中进行冶炼，冶炼温度为2200～2400℃。采用铝粉作为还原剂，冶炼能耗高、成本高。
[0006]综上所述，由于铌矿中铌品位低、矿泥严重影响浮选作业等因素，导致传统的选矿工艺存在流程复杂、铌回收率低、资源损失严重等问题，而传统的铌铁冶炼方法存在冶炼能耗高、成本高等问题。因此，开发高效的铌矿选冶新技术，对于中国和世界铌工业的健康持续发展，具有十分重要的意义。
[0007]为解决上述铌矿分选过程易发生泥化、铌回收率低，冶炼过程能耗高、成本高等问题，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种铌矿的高效预富集以及选冶方法，一方面避免或减轻磨矿过程中的泥化现象，提高铌的回收率，另一方面降低冶炼过程的能耗和成本。
[0009]一种铌矿的预富集方法，将铌矿在800℃～1100℃的温度下进行焙烧，随后置于水中消化，再进行重力分选处理，得到的重产物为预富集精矿，轻产物为预富集尾矿。
[0010]本专利技术研究发现，创新地将铌矿进行焙烧、消化并创新地在所述的消化体系中进行重力分选处理，如此可有效改善铌矿中的有价矿物的有效富集，此外，还有利于活化铌矿，改善后续选冶效果。
[0011]本专利技术中，所述的铌矿包括烧绿石矿、铌铁矿、钽铌矿中的至少一种。
[0012]优选地，可无需对铌矿做深度破碎处理。例如，焙烧前的铌矿的粒径小于30mm。
[0013]本专利技术中，控制所述的焙烧温度，有助于焙烧、消化以及重力分选的分离效果，有助于进一步改善铌矿的富集效果；此外，还能够有效活化铌有价矿物，利于后续选冶。
[0014]作为优选，焙烧的温度为850～1050℃；进一步优选为900～1000℃。研究发现，在该温度下，有助于进一步改善预富集以及选冶效果，改善有价矿物的回收率。
[0015]优选地，焙烧的时间为5min～120min，优选为60～120min；
[0016]优选地，焙烧的气氛为氧化气氛或弱还原气氛。所述的氧化气氛例如为空气，所述的弱还原气氛例如为体积浓度为5％
‑
15％的含CO气氛。
[0017]优选地，焙烧的烧失率不低于该矿石总烧损的80％。
[0018]本专利技术中，创新地用水对焙烧的产物进行消化处理，进一步再在消化的体系下进行重力分选，如此能够协同的改善分选富集效果。
[0019]作为优选，消化起始溶液的液固比为1:1～6:1L/kg；也即是，按每公斤焙烧料加1～6L的水进行混合消化。进一步优选，消化起始溶液的液固比为2～4L/kg；
[0020]优选地，消化过程的温度为40℃～95℃；
[0021]优选地，消化时间为5min～60min，进一步优选为10～30min。
[0022]本专利技术还提供了一种铌矿的选冶方法，将铌矿采用所述的预富集方法进行预富集，获得所述的预富集精矿；
[0023]将预富集精矿、碳源、氮源在1200～1500℃的温度下进行碳氮化焙烧，得到的焙烧料再进行弱磁选，获得磁性含铌金属铁粉产品和弱磁选尾矿。
[0024]本专利技术研究发现，创新地对铌矿进行碳氮化焙烧，并结合温度的联合控制，能够意外地改善铌矿的回收率和品位。研究还发现，将本专利技术所述的预富集工艺和碳氮化焙烧联合，进一步基于温度的联合控制，能够意外地实现协同，能够显著改善铌矿的回收率。
[0025]本专利技术中，所述的碳源为能够具有还原性的碳质原料，优选地，碳源包括焦粉、煤粉、活性炭、高炉粉尘中的至少一种；
[0026]优选地，预富集精矿和碳源的混合料中，C/O比为0.8～2.0。
[0027]也即是，所述的碳源为预富集精矿重量的3～6wt.％。
[0028]优选地，所述的氮源为含氮气气氛；
[0029]优选地，含氮气气氛为纯氮气或为氮气和惰性气体的混合气；
[0030]优选地，含氮气气氛中，氮气的含量不低于50v％；
[0031]优选地，将预富集精矿细磨后和碳源混合、造块后再在含氮气气氛内进行碳氮化焙烧。
[0032]作为优选，碳氮化焙烧的温度为1350～1500℃，进一步优选为1400～1450℃。在优选的碳氮化焙烧温度下，可以和所述的预富集工艺获得更优的协同性，可以获得更优的选冶效果。
[0033]作为优选，碳氮化焙烧的时间为1～4h。
[0034]作为优选，焙烧料经破碎、磨矿后进行弱磁选；
[0035]优选地，焙烧料磨矿至粒度为
‑
200目质量含量不低于90％；
[0036]优选地，弱磁选的强度为800～1600Gs，进一步优选为1000～1400Gs。
[0037]优选地，对弱磁选尾矿进行强磁选；获得强磁选精矿；
[0038]优选地，强磁选的强度为10000～20000Gs。
[0039]优选地，所述的强磁选精矿返回至碳氮化焙烧阶段，循环回收。
[0040]本专利技术优选的铌矿的预富集以及选冶方法，包括以下阶段和步骤：
[0041]阶段一：预富集阶段
[0042]步骤1：破碎
[0043]将铌矿破碎至30mm以下。
[0044]步骤2：预焙烧
[0045]将破碎后的物料送入焙烧炉中进行预焙烧，预焙烧温度800℃～1100℃，预焙烧时间5min～120min，焙烧的气氛为氧化气氛或弱还原气氛，烧失率不低于该矿石总烧损的80％。
[0046]步骤3：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铌矿的预富集方法，其特征在于，将铌矿在800℃～1100℃的温度下进行焙烧，随后置于水中消化，再进行重力分选处理，得到的重产物为预富集精矿，轻产物为预富集尾矿。2.如权利要求1所述的铌矿的预富集方法，其特征在于，所述的铌矿包括烧绿石矿、铌铁矿、钽铌矿中的至少一种；优选地，焙烧前的铌矿的粒径小于30mm。3.如权利要求1所述的铌矿的预富集方法，其特征在于，焙烧的温度为850～1050℃；优选地，焙烧的时间为5min～120min；优选地，焙烧的气氛为氧化气氛或弱还原气氛；优选地，焙烧的烧失率不低于该矿石总烧损的80％。4.如权利要求1所述的铌矿的预富集方法，其特征在于，消化起始溶液的液固比为1:1～6:1L/kg；优选地，消化过程的温度为40℃～95℃；优选地，消化时间为5min～60min。5.一种铌矿的选冶方法，其特征在于，将铌矿采用权利要求1～4任一项所述的预富集方法进行预富集，获得所述的预富集精矿；将预富集精矿、碳源、氮源在1200～1500℃的温度下进行碳氮化焙烧，得到的焙烧料再进行弱磁选，获得磁性含铌金属铁粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶明军，李光辉，张树辉，姜涛，彭志伟，张鑫，罗骏，肖仁栋，游锦香，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：