試析四川德昌縣稀土礦的礦石加工技術(shù)性能

肖繼雄

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)（集團(tuán)）有限公司，四川 成都 610000）

稀土在地殼中的含量非常小，僅為地殼中重量的0.01%~0.02%之間，稀土是21世紀(jì)高新科技發(fā)展的主要資源，很多高新技術(shù)的研發(fā)和使用，都需要消耗大量的稀土資源。我國(guó)是稀土大國(guó)，稀土資源儲(chǔ)量全球第一，稀土產(chǎn)量全球第一，在世界稀土市場(chǎng)上占據(jù)非常重要的地位。但就目前發(fā)展而言，四川德昌縣稀土礦是內(nèi)外出名的稀土礦產(chǎn)地，但受到多方面因素的影響。四川德昌縣稀土礦的礦石加工技術(shù)還有待提升，很多稀土資源被無(wú)故浪費(fèi)，造成了巨大的損失。基于此，開(kāi)展四川德昌縣稀土礦的礦石加工技術(shù)性能的分析研究就顯得尤為必要。

1 四川德昌縣稀土礦基本概述

德昌縣多金屬礦試驗(yàn)采選廠大陸槽稀土礦因采礦許可證到期，需對(duì)采礦權(quán)進(jìn)行延續(xù)。根據(jù)《國(guó)土資源部關(guān)于進(jìn)一步完善采礦權(quán)登記管理有關(guān)問(wèn)題的通知》（國(guó)土資發(fā)〔2011〕14號(hào)）文件要求，該礦山礦床規(guī)模達(dá)大型，采礦權(quán)延續(xù)時(shí)，礦區(qū)地質(zhì)工作須達(dá)勘探工作程度。此外，礦區(qū)以往辦理采礦許可證時(shí)地質(zhì)勘查程度為普查，難以滿足礦山開(kāi)采設(shè)計(jì)的要求。故德昌縣多金屬礦試驗(yàn)采選廠特委托四川省地質(zhì)礦產(chǎn)公司對(duì)礦區(qū)開(kāi)展補(bǔ)充勘查，按勘探控制及研究程度要求部署勘查工作，詳細(xì)查明礦床地質(zhì)特征、礦體特征，以及礦石質(zhì)量，結(jié)合礦山開(kāi)采詳細(xì)查明礦石選冶性能及開(kāi)采技術(shù)條件，在此基礎(chǔ)上估算資源儲(chǔ)量，編制資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告。

2 四川德昌縣稀土礦加工現(xiàn)狀

自四川德昌縣稀土礦被發(fā)現(xiàn)和開(kāi)采以來(lái)，都采用先重選擇，再磁選的加工方法。當(dāng)稀土礦的REO品位達(dá)到3%，回收率可達(dá)到40%。但REO品位小于3%時(shí)，回收率會(huì)下降10%左右。為提升四川德昌縣稀土礦的回收率，在2009年進(jìn)行了一次技術(shù)改造，改造之后的工藝為先進(jìn)行重選，再進(jìn)行磁選，對(duì)重選中礦進(jìn)行浮選的重磁浮聯(lián)合工藝，實(shí)現(xiàn)了平均REO回收率50%。但依然存在選礦回收率低、伴生有益元素沒(méi)有得到充分利用的問(wèn)題，于是在2012年，開(kāi)展了“德昌縣大陸槽稀土礦選礦綜合利用試驗(yàn)研究”項(xiàng)目，主要內(nèi)容是采用階段磨礦—粗細(xì)分別高梯度磁選拋尾—對(duì)磁選精礦再磨脫泥浮選的聯(lián)合工藝，但入選品位REO達(dá)到2.44%時(shí)，精礦品位REO達(dá)到60.24%時(shí)，RER回收率可達(dá)到66.58%，回收率大幅度提升[1]。

3 四川德昌縣稀土礦的礦石加工技術(shù)性能研究

3.1 合理選擇樣品

在選擇試驗(yàn)樣品時(shí)，由專業(yè)人員擬定采樣方案，來(lái)選擇出有代表性的試驗(yàn)樣品，樣品取樣在礦山完成，取樣完成 之后，裝入編織袋中，樣品總重量達(dá)到33t，運(yùn)輸?shù)綄ｉT的試驗(yàn)基底進(jìn)行集中試驗(yàn)，降低外界其他因素對(duì)礦石加工技術(shù)性能造成的影響。在樣品礦石開(kāi)采中，稀土礦會(huì)和圍巖呈現(xiàn)出漸變的過(guò)渡情況，在選擇大型機(jī)械設(shè)進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，會(huì)在試驗(yàn)樣品中混入大量的頂板和底板圍巖，很多雜志無(wú)法有效去除，因此，樣品貧化率比較高，樣品的品位略低，理論評(píng)價(jià)入選品位低約10%，但在本次試驗(yàn)中，選擇的樣品品位為2.44%。

3.2 合理選擇選礦工藝

在本次稀土礦石加工技術(shù)性能研究中，選擇的選礦工藝為“階段磨礦—粗細(xì)分別高梯度磁選拋尾—磁選精礦浮選”聯(lián)合工藝。在試驗(yàn)單位自制DZY-10捕收劑的作用下，可實(shí)現(xiàn)高梯度磁選精礦常溫浮選稀土礦的要求，具有良好的選別指標(biāo)[2]。磁選拋尾試驗(yàn)結(jié)果如表1所示，浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

通過(guò)表1和表2中可以看出，在稀土礦礦石加工技術(shù)性能研究中采用“階段磨礦—粗細(xì)分別高梯度磁選拋尾—磁選精礦浮選”聯(lián)合工藝，如果原礦中REO的含量為2.44%，選擇階段-磨礦—高梯度磁選拋尾—常溫浮選的工藝流程，可得到的稀土精礦指標(biāo)為：產(chǎn)率達(dá)到2.70%，REO品位則60.24%時(shí)，REO的回收率可達(dá)到66.58%，技術(shù)指標(biāo)比較好。而采用磁選尾礦+浮選尾礦+礦泥的工藝，產(chǎn)率為97.30%，REO的品位為0.84%，ERO損失率達(dá)到33.42%[3]。

3.3 綜合利用試驗(yàn)分析

在綜合利用試驗(yàn)分析中，為保證試驗(yàn)的有效性和代表性，選擇的樣品和選別試驗(yàn)的樣品為同一批次采集的共用礦樣。

表1 磁選拋尾試驗(yàn)結(jié)果

表2 浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果

德昌大陸槽稀土礦共伴生鉛、鍶、螢石等礦物，具體的選礦過(guò)程為先浮選稀土礦，尾礦用浮團(tuán)劇磁選，回收的稀土礦物，尾礦通過(guò)重-磁和浮-重聯(lián)合工藝來(lái)回收，稀土產(chǎn)品表如表3所示。

表3 稀土產(chǎn)品表（%）

從表3中可以看出，采用所述工藝可以獲得產(chǎn)品如下：稀土精礦：REO品位62.40%、回收率為63.64%。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析可知，德昌大陸槽稀土礦，主要的稀土礦物質(zhì)為氟碳鈰礦，但含泥量比較大，氟碳鈰礦嵌布粒度比較細(xì)，單一的浮選難以得到較高品位的稀土精礦。采用新工藝之后，稀土精礦：REO品位62.40%、回收率為63.64%。而且工藝流程比較簡(jiǎn)單，選用藥劑含毒量比較大，試驗(yàn)過(guò)程高效，可良好的到實(shí)際稀土礦礦石加工中[4]。

3.4 生產(chǎn)選礦工藝效果分析

傳統(tǒng)選礦工藝，回收率比較低，會(huì)造成大量稀土資源的無(wú)故浪費(fèi)，經(jīng)過(guò)2009年和2013年兩次技術(shù)改造，稀土礦礦石回收率達(dá)到了大幅度提升。但受到場(chǎng)地有限的原因，2013年進(jìn)行的“階段磨礦—粗細(xì)分別高梯度磁選拋尾—磁選精礦浮選”聯(lián)合工藝改造方案至今沒(méi)有完成，目前依然在積極的探討和研究中。但為維護(hù)稀土礦生產(chǎn)和開(kāi)采的要求，昌縣大陸槽稀土礦礦山從2014年開(kāi)始至今，所選擇的生產(chǎn)工藝都是“階段磨礦—粗細(xì)分別高梯度磁選拋尾—磁選精礦浮選”聯(lián)合工藝，有效解決了選礦回收率低、伴生有益元素沒(méi)有得到利用等問(wèn)題[5]。入選平均品位REO 2.85%，精礦品位REO 61.5%，REO回收率62.5% ，尾礦品位1.07%，是目前先進(jìn)稀土礦礦石選礦和加工技術(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文采用理論結(jié)合實(shí)踐的方法，分析了四川德昌縣稀土礦的礦石加工技術(shù)性能，分析結(jié)果表明，稀土礦是21世紀(jì)科技發(fā)展的主要礦產(chǎn)資源。我國(guó)擁有全球儲(chǔ)量最大的稀土礦資源。但由于早期缺乏先進(jìn)的技術(shù)和工藝，致使大量資源被無(wú)故浪費(fèi)。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，很多新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝被應(yīng)用稀土礦礦石選礦和加工中，使得稀土礦資源利用率不斷提升。采用“階段磨礦—粗細(xì)分別高梯度磁選拋尾—磁選精礦浮選”聯(lián)合工藝，可大幅度提升稀土礦礦石選礦和加工的回收率，而且契合川德昌縣稀土礦的組分要求，可進(jìn)行大范圍推廣應(yīng)用。