[发明专利]硫铁矿—离子吸附型稀土复合矿中各组分矿的分离方法

说明书

技术领域

本发明属于稀土湿法冶金及硫铁矿的选矿技术领域，特别涉及硫铁矿—离子吸附型稀土复合矿中各组分矿的分离方法。

背景技术

中国南方拥有丰富的离子吸附型稀土矿（简称风化壳淋积型稀土矿，或离子型稀土矿）资源。其主要特点为：稀土品位低，通常TREO 0.05~0.3%；稀土元素配分齐全，多数中重稀土含量较高；矿石中稀土存在形式独特，主要以离子态的形式吸附于粘土矿表面；放射性元素含量低，多数属于非放射性矿床。目前，工业上开采的离子型稀土矿其离子吸附型稀土约占总稀土含量的90%。

提取离子吸附型稀土矿中的稀土主要采用三种工艺，即池浸、堆浸、原地渗浸。用于浸出离子型稀土的浸出剂通常为含（NH₄）₂SO₄（（NH₄）₂SO₄浓度为15~50g/L）或含NH₄Cl及（NH₄）₂SO₄（按一定比例组成）的水溶液。以上述浸出方式获得的浸出液一般含TREO 0.6~3g/L、Al 10~400mg/L、Fe 1~80 mg/L、Ca 100~400 mg/L。由于原地浸矿（即原地渗浸）是在不剥离表土、不开挖与搬运矿石、不破坏矿体地表植被的情况下，用（NH₄）₂SO₄溶液浸出矿体中的离子吸附型稀土，该方法目前正得到推广应用。但是，原地浸矿法在提取离子吸附型稀土过程中，难以避免大量NH₄⁺（由于防渗漏或收集系统不完善的原因）进入到矿区土壤中。随着氮素的不断累积，矿区地下水和地表水氨氮和总氮超标，造成水体污染。

近年来，在我国南方（云南、重庆、广西等地）发现了一种新类型的离子吸附型稀土矿，该离子吸附型稀土矿与硫铁矿伴生在一起，离子吸附型稀土一般占总稀土的20-60%，可称之为离子吸附型稀土—硫铁矿复合矿。目前，有的矿区开采的该类矿石仅用于选硫（铁）回收硫铁矿精矿，其中的离子吸附型稀土资源尚未得到利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离子吸附型稀土—硫铁矿复合矿的综合利用方法。该方法提取离子吸附型稀土不消耗硫酸铵化工原料，工艺简单、易于操作控制，产出的液相可循环使用，还可附产农用硫酸铵，环境友好。而且在提取离子吸附型稀土的同时，矿石中的硫铁矿得到活化，有利于后续浮选作业获得高的硫回收率及高质量的硫精矿。选矿后产出的尾矿为粘土矿，其硫含量较低，既可用作制备粘土砖的原料，也可用作生产铝盐（如硫酸铝）的原料。

    为了实现上述发明目的，采用的具体技术方案如下：     一种从离子吸附型稀土—硫铁矿复合矿中提取稀土、回收硫(铁)及粘土矿的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1） 浸出：将原矿磨碎至-80目矿石占原矿质量百分比的30-60%，按液固质量比0.8-1.5，加入水中搅拌均匀，然后加入原矿重量0.6-0.9%的双氧水，搅拌均匀，再加入稀氨水调节浆液的pH值为4.0-4.6，搅拌均匀，得到矿浆；

2）分离：将步骤1）所得矿浆进行固液分离，获得稀土浸出液及含有硫铁矿及粘土矿的固相；

3）净化：向稀土浸出液中加入稀氨水、硫化铵，搅拌15-25min； 再加入絮凝剂,搅拌5-10min,过滤得净化液，再向净化液中加入碳酸氢铵沉淀Re³⁺，固液分离后，得到液相和固相，固相为稀土化合物；

4）浮选：将步骤3）获得的固相矿物磨矿至-200目矿石占固相质量的90%以上，加水调浆至矿浆中矿石的质量百分数30-40%，加入浮选药剂进行浮选，通过一次粗选、一次扫选和一次精选获得硫铁矿精矿和粘土矿。

优选的，原矿磨碎至-80目矿石占原矿质量百分比的30-60%即可。由于矿粒粒度较大，固液分离较容易，动力消耗少。

优选的，水与原矿的液固质量比为0.8-1.5。在搅拌过程中，溶液的pH值在5min 内下降为2.7左右，复合矿中的多种硫化物（如FeS₂等）与水和空气作用可产生较多的H⁺（H⁺浓度约为0.002 mol/L），吸附在粘土矿物中的Re³⁺开始与溶液中的H⁺发生交换作用进入溶液。