[发明专利]将铌粗精矿中的铌矿物转化为铌钙矿及生产铌精矿的方法

说明书

本发明公开了一种将铌粗精矿中的铌矿物转化为铌钙矿及生产铌精矿的方法，包括：获得包含铌粗精矿的混合料，其中铌粗精矿的碱度调控为约1.4～约2.0；使混合料处于惰性保护气体中，在约1000℃～约1200℃的温度下焙烧，使铌粗精矿中的铁元素在弱还原气氛下还原成金属铁，并使铌粗精矿中的至少一部分含铌矿物转化为铌钙矿，得到含铌钙矿铌粗精矿。本发明方法通过控制碱度、焙烧气氛和焙烧温度，将铌粗精矿多种铌矿物选择性集中调控为铌钙矿，为后续分选获得含铌钙矿的高品质铌精矿提供有力条件。本发明不需要高温熔融，能耗较低，有利于工业应用。

技术领域

本发明属于冶金与选矿技术领域，进一步涉及一种将铌粗精矿中的铌矿物转化为铌钙矿及生产铌精矿的方法。

背景技术

铌是一种重要的战略金属，广泛应用于钢铁、航空航天、电子信息等领域。白云鄂博铁-铌-稀土多金属矿作为我国最大的铌资源基地，但是，因其含铌矿物种类多、且成分复杂，低含铌矿物(铌铁金红石、易解石)占比高，低铁高铌矿物(铌钙矿、烧绿石)含量少，而且其嵌布粒度细，大部分小于20μm，并与其它矿物密切共生等特点，常规的选矿工艺只能获得Nb₂O₅品位低于5％的铌粗精矿，无法直接获得类似于巴西的高品位(Nb₂O₅50％～60％)铌精矿。

低品位铌粗精矿直接冶炼无法生产高级铌铁，甚至都无法达到中级铌铁品质要求，如中国专利ZL96111328.6公开了一种低品位铌精矿“二步法”电炉熔炼生产中级铌铁工艺，即以1％～8％品位铌精矿、焦粉与有机粘合剂制成内配碳球团，首先球团在1350～1480℃进行电炉熔炼，实现铌与铁的分离，后获得半钢和富铌渣，第二步，富铌渣在高于1550℃的电炉进行铝热还原，获得中级铌铁，其含铌30.8％，而该品质已无法达到现有国家中级铌铁标准。

中国专利ZL201710206924.0公开了一种以钛铌铁精矿矿粉、碳质还原剂、CaCO₃、添加剂、粘结剂为原料，经过配料、混匀、造球、直接还原、熔分等工序实现铌铁分离，该熔分工序温度为1350～1400℃，且球团完全熔融，因而需要缓冷结晶才能实现铌矿物的晶体生长以利于后续的浮选，磁选后获得生铁和5％～12％品位的富铌渣，富铌渣再通过细磨浮选得到Nb₂O₅含量为15％～40％的富铌渣精矿。但其缓慢结晶后的炉渣含铌/铁矿相分散钙钛矿中，形成钙钛铁铌共生矿，该共存矿相理论Nb₂O₅含量较低，进而无法获得合格铌精矿。而且球团完全熔融工序的能耗高，不利于工业应用。

发明内容

技术问题

基于背景技术中提到的不足和缺陷，本发明的基本思路是：将低品位铌粗精矿中的多种铌矿物集中转化为一种铌矿物，或至少将铌矿物中的大部分转化为一种铌矿物，使转化后的铌粗精矿中以一种铌矿物为主，这样便于后续浮选富集，从而获得高品位的铌精矿。

由此，本发明解决的技术问题即是提供一种将铌粗精矿中的铌矿物转化为某一种铌矿物，及其由此生产铌精矿的方法，以通过后续分选获得高品质铌精矿。

技术方案

经过大量的实验观察与理论指导，通过条件的控制，所述“一种铌矿物”可以是铌钙矿，使得上述技术问题得以解决。由此，提出的技术方案为：

一种将铌粗精矿中的铌矿物转化为铌钙矿的方法，包括：

获得包含铌粗精矿的混合料，其中铌粗精矿的碱度调控为约1.4～约2.0；

使混合料处于惰性保护气体中，在约1000℃～约1200℃的温度下焙烧，使铌粗精矿中的铁元素在弱还原气氛下还原成金属铁，并使铌粗精矿中的至少一部分含铌矿物转化为铌钙矿，得到含铌钙矿铌粗精矿。