[发明专利]一种提高含铌复杂尾矿中铌矿物可选性的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及用一种提高含铌尾矿中铌矿物可选性的方法及装置。具体而言，本发明涉及用微生物预处理含铌尾矿，从而提高其可选性。

背景技术

目前，世界现已探明铌资源的储量约2500万吨，主要分布在巴西、中国和加拿大。巴西的铌资源储量大于世界探明储量的70%，居世界第一，而我国铌资源储量位居世界第二。对于粒度较粗、赋存状态简单的铌矿物一般通过比较简单的选别工艺便可得到较高品位的铌精矿。如巴西的阿拉克萨矿是世界上最大和最富的铌资源基地，原矿品位Nb₂O₅含量达到2.5%～3.3%，其主要含铌矿物为嵌布粒度较粗的黄绿石，可选性好，经过磁选、浮选工艺选出Nb₂O₅为55%的铌精矿。我国江西宜春、广西栗木等地，虽然原矿中铌、钽品位低，但由于有用矿物粒度较粗，通过重选、电选、磁选等流程处理即可获得含(Nb，Ta) ₂O₅为2.15%～5.18%的较高品位精矿。我国绝大分铌资源的特点是含铌矿物种类多、分布广、品位低、嵌布细、与其它矿物的嵌布关系复杂紧密且高度分散，同时铌矿物的工艺性质与其它矿物的工艺性质差别小，因此目前很难达到铌资源的有效回收。随着我国经济的快速发展，合金钢、化学工业等对金属铌及其化合物的需要量也迅速增加。而我国是个贫铌国家，金属铌、含铌合金钢及铌的化合物产量不多，远不能满足国民经济发展的需要。因此，从储量大的低品位、细粒度、复杂含铌矿石中开展选矿回收铌的研究，意义重大，形势迫切。20世纪60年代以来，我国从铌回收选矿工艺和铌矿物浮选等方面开展了大量回收铌的工作，但一直没有取得较好的结果。

发明内容

本发明的目的在于提高含铌复杂矿石中铌矿物与其它矿物的可浮性差异，解决含铌复杂矿石中铌矿物浮选回收过程中存在的回收率和品位低的技术问题。

本发明的目的由一种方法而实现，所述方法用微生物对含铌复杂矿石进行预处理。

具体而言，本发明提供了一种提高含铌复杂矿石中铌矿物与其它矿物间可浮性差异的方法，其特征在于：在氧化亚铁硫杆菌、异化金属还原菌、硫酸盐还原菌及有机物的存在下，利用上述微生物对含铌矿物、赤铁矿及磁铁矿的含铌尾矿进行电化学预处理，以提高铌矿物与其他矿物的可浮性差异，进而提高含铌尾矿中铌矿物的品位和回收率。

本发明所提供的一种提高含铌复杂矿石中铌矿物与其它矿物间可浮性差异的方法，其包括下述步骤：

（1）将含有氧化亚铁硫杆菌的培养液喷淋到含铌尾矿堆中，氧化亚铁硫杆菌可将含铌尾矿中铌矿物表面的二价铁氧化成 Fe³⁺离子而溶出，从而改变矿物表面质点种类和密度，进而提高含铌尾矿中铌矿物与其他矿物的可浮性差异；此外，氧化亚铁硫杆菌还可以氧化含铌尾矿中的硫化矿产生硫酸，酸可以清除铌矿物表面上的铁、钙和镁氧化物等类质同象杂质和杂质的薄膜，从而使铌矿物变得很容易浮游。

（2）利用异化金属还原菌在有机质和厌氧条件下，将赤铁矿或磁铁矿表面的三价铁还原为Fe²⁺离子而溶出，同时在硫酸盐还原菌或Na₂S的作用下使Fe²⁺在赤铁矿或磁铁矿表面迅速形成硫化物（FeS）沉淀，达到改变赤铁矿或磁铁矿表面性质，从而提高赤铁矿或磁铁矿与铌矿物间的浮选差异性。

本发明还提供了一种从含铌尾矿中回收铌矿物的装置，所述装置包括：矿石堆、耐酸斜面地基、集液池、液体输送泵、喷淋管、培养基储存罐；

所述矿石堆由将需处理的含铌尾矿堆放在不透水、耐酸斜面地基上形成；所述矿石堆的表面设置有喷淋管，所述集液池用于在地势较低处收集浸出液；

所述培养基储存罐中加入氧化亚铁硫杆菌的培养基和氧化亚铁硫杆菌，并通过气体管道通入空气培养氧化亚铁硫杆菌；

所述喷淋管设置在耐酸斜面地基顶部，当打开控制培养基储存罐开闭的阀后，所述培养基储存罐中的氧化亚铁硫杆菌的培养基通过液体输送泵及所述喷淋管连续或间断地喷淋到矿石堆上；从矿石堆渗透的液体流经集液池、浸出液输送泵及喷淋管后继续喷淋到矿石堆。

作为优选的技术方案，所述培养基储存罐包括用于平衡罐内压强的气体管道。