[发明专利]一种氟碳铈矿还原伴生稀土矿的赤铁矿的分离方法

说明书

本发明涉及矿物加工工程技术领域，具体涉及一种氟碳铈矿还原伴生稀土矿的赤铁矿的分离方法。所述分离方法为以伴生稀土矿的赤铁矿为原料，氟碳铈矿为还原剂，将伴生稀土矿的赤铁矿经过磨矿、筛分、烘干后经弱磁选得到伴生稀土矿的赤铁矿弱磁尾矿，再经强磁选得到伴生稀土矿的赤铁矿强磁精矿；与氟碳铈矿混合以伴生稀土矿的赤铁矿强磁精矿中铁含量与氟碳铈矿中稀土元素氧化物质量比为1:1～1:3混合，以惰性气体或氮气作为保护气，700～950℃焙烧温度下流态化焙烧10～30分钟得焙烧产物，冷却后经弱磁选分离。本发明方法充分利用了氟碳铈矿，同时使伴生矿中的稀土和赤铁矿分离，提高铁品位和稀土元素氧化物回收率。

技术领域

本发明涉及矿物加工工程技术领域，具体涉及一种氟碳铈矿还原伴生稀土矿的赤铁矿的分离方法。

背景技术

稀土元素由于其独特的电子层结构，使其具有独特的物理和化学性质。由于其性能上的特殊性，稀土作为一种功能材料，不仅广泛应用于传统产业而且已经逐步成为信息、生物、新材料、新能源等高新技术领域的重要支撑材料。世界上9 5％以上的稀土氧化物以三种矿物形式产出，即主要含轻稀土的独居石和氟碳铈(镧)矿，以及含重稀土和钇的磷钇矿。氟碳铈(镧)矿是提取提炼铈、镧等稀土元素及稀土化合物的重要矿物原料。因此，对于氟碳铈矿的研究具有重大的意义。

在伴生稀土矿的铁矿物中，如果不对二者分离，直接送进高炉炼铁，会造成高炉利用系数低下，且氟碳铈矿中的氟元素也会在冶炼过程中逸出，污染环境。而国内稀土冶炼工艺多采用高温硫酸强化焙烧水浸稀土法，稀土矿物与硫酸混合经加热反应，全部生成稀土硫酸盐而后可进入水浸液，如果稀土矿中铁矿品位较高，那么会消耗更多的硫酸，使生产成本增加。所以，将伴生稀土矿的赤铁矿中的赤铁矿和稀土矿分离就十分有必要了。

伴生稀土矿的赤铁矿中的氟碳铈矿由于磁性和弱磁性的赤铁矿相似，所以难以用磁选的方法将其有效分离。目前，国内工业上采用强磁选来回收赤铁矿和稀土，使赤铁矿和稀土都进入强磁精矿中，再用浮选的方法分离强磁选精矿中的铁和稀土，但赤铁矿和氟碳铈矿都属于氧化矿类矿物，在用脂肪酸类捕收剂捕收时，二者都会进入浮选精矿，造成铁精矿品位偏低，而且浮选分离的方法使用了大量的药剂，不但使得选矿成本高，而且易于污染环境；也有通过磁化焙烧的方法，使弱磁性的赤铁矿变成强磁性的磁铁矿，再通过弱磁选的方法分离铁和稀土，但该方法没有考虑二者本身的氧化还原性质，使用了大量的还原性气体，使赤铁矿被还原。因此，开发一种新型高效的分离伴生稀土矿的赤铁铁矿方法显得至关重要，这对高效开发利用稀土资源也具有重大意义。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种以氟碳铈矿为还原剂还原伴生稀土矿的赤铁矿的方法。在该方法中，伴生稀土矿的赤铁矿中赤铁矿最终变成强磁性的磁铁矿用弱磁选机回收，而氟碳铈矿变为铈的氧化物呈弱磁性，从而进入到弱磁选尾矿里。该方法利用欲分离的两种矿物天然氧化还原性质，在没有还原或氧化气体的条件下，仅仅通过惰性气体作为保护气和载体，让微米级粒度的赤铁矿和氟碳铈矿在流态化状态下充分接触，在高温时，二者自身发生一系列复杂的氧化还原反应，最终赤铁矿变为强磁性的磁铁矿，氟碳铈矿变为还是弱磁性的铈的氧化物。由于赤铁矿和氟碳铈矿焙烧之后，存在磁性差异，故利用弱磁选就能将二者分离。

一种氟碳铈矿还原伴生稀土矿的赤铁矿的分离方法，以伴生稀土矿的赤铁矿为原料，氟碳铈矿为还原剂，将伴生稀土矿的赤铁矿经过磨矿、筛分、烘干后经弱磁选得到伴生稀土矿的赤铁矿弱磁尾矿，再将伴生稀土矿的赤铁矿弱磁尾矿经强磁选得到伴生稀土矿的赤铁矿强磁精矿，

将伴生稀土矿的赤铁矿强磁精矿和氟碳铈矿以伴生稀土矿的赤铁矿强磁精矿中铁与氟碳铈矿中稀土元素氧化物的质量比为1:1～1:3混合，得混合矿，以惰性气体或氮气作为保护气，700～950℃焙烧温度下流态化焙烧10～30分钟得焙烧产物，冷却后经弱磁选分离。

优选地，所述伴生稀土矿的赤铁矿是铁品位7％～14％，稀土元素氧化物品位5％～8％的矿物。