本發(fā)明涉及一種低成本富集高品位混合稀土精礦的方法，屬于選礦領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
白云鄂博礦是以鐵、稀土、鈮為主的多金屬共生大型礦床，其中，稀土礦是由氟碳鈰礦和獨(dú)居石組成的混合型稀土礦，一般認(rèn)為白云鄂博稀土礦是世界上最難選、冶的稀土礦。目前，白云鄂博稀土精礦的主要來(lái)源為選鐵后的尾礦經(jīng)“浮選+掃選”形成的稀土精礦，精礦稀土品位一般在50-60 at%。其中，50 at%稀土品位的精礦主要用濃硫酸高溫焙燒分解工藝處理，一噸精礦產(chǎn)出約0.4噸混合酸性氣體（SO2、SO3、HF、SiF4和H2SO4酸霧）、1.0-1.1噸放射性廢渣（濕渣）以及35m3硫酸鹽廢水。由于礦物品位較低，雜質(zhì)礦物含量高的影響，導(dǎo)致酸法工業(yè)“三廢”成分復(fù)雜，處理難度大和處理成本高等問(wèn)題。60 at%稀土品位的精礦主要用濃堿液分解工藝處理，精礦首先采用“鹽酸+元明粉”在微沸狀態(tài)預(yù)處理精礦4-6小時(shí)。目的是去除鈣、鐵等雜質(zhì)，降低稀土損失，最終可以將REO品位提升至65-68 at%，處理后的精礦再用液堿加熱分解。此方法REO損失率極低。存在的問(wèn)題是①大量的高酸度除鈣廢水直接與堿分解廢水中和后外排了，余酸沒(méi)有充分利用。②富集得到的高品位精礦中存在硫酸鈉與硫酸稀土復(fù)鹽，鈉離子的存在使得礦物不能采用硫酸分解工藝處理。否則硫酸分解后礦物水浸時(shí)，又將形成鈉與稀土的復(fù)鹽沉淀，降低稀土收率；而且，隨著水的循環(huán)使用，鈉還將進(jìn)一步富集，將進(jìn)一步降低稀土回收率。③微沸處理4-6小時(shí)，鹽酸揮發(fā)損失量大，能耗高，不易實(shí)現(xiàn)連續(xù)化。
為了得到高品位稀土精礦，李梅等發(fā)明了“一種稀土礦提高稀土品位的方法”（專(zhuān)利號(hào)：201110221838.X），其創(chuàng)新點(diǎn)是將“串級(jí)萃取”理念引入浮選技術(shù)中，在保證稀土礦物收率的情況下，將混合稀土精礦品位選至65 at%，并進(jìn)行擴(kuò)大試驗(yàn)得到1500余噸合格精礦產(chǎn)品。該發(fā)明得到了65 at%品位精礦為后續(xù)冶煉分離過(guò)程節(jié)能、降耗、效率提升創(chuàng)造了可能性，意義重大。但從礦物純化方法的角度講，一味的依靠浮選技術(shù)純化礦物，其經(jīng)濟(jì)性是否合適有待商榷。事實(shí)上，從原礦選至稀土品位40~55 at%精礦的過(guò)程中，該技術(shù)具有成本低，廢水循環(huán)利用的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。但從40-55 at%精礦選別65-70 at%精礦的過(guò)程中，不但工藝流程長(zhǎng)，而且REO資源利用率低，成本陡增。此外，藥劑對(duì)于微量雜質(zhì)的選擇性將大幅下降甚至消失，一些與稀土礦物形成嵌布狀態(tài)的雜質(zhì)礦物根本無(wú)法選別，尾礦表面殘留大量的藥劑經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期風(fēng)化變質(zhì)，導(dǎo)致未利用的稀土礦物資源的浮選難度進(jìn)一步加大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種在較低溫度、較短時(shí)間、較低起始酸度、較低綜合酸耗的條件下，高選擇性的去除某些影響后端工序的關(guān)鍵雜質(zhì)元素，低成本的得到適合于冶煉分離的高品位（REO:67~70at%）混合稀土精礦的低成本富集高品位混合稀土精礦的方法。
本發(fā)明的主要思路為：
1.含鈣礦物活化技術(shù)。先對(duì)礦物進(jìn)行常溫化選，常溫處理的過(guò)程也是將礦物活化的過(guò)程。處理后的礦物在第二次化選時(shí)，處理溫度可由現(xiàn)行的93-95℃降低至60-80℃，處理時(shí)間可由300-360min縮短至90-150min，起始酸度可由5-6mol/L降低為2-4mol/L。大幅降低化選能耗與鹽酸消耗，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，改善人員操作環(huán)境。
2. 化選液循環(huán)化選技術(shù)。充分利用雜質(zhì)礦物消耗化選液中的余酸，從而得到元素富集度高、酸度低的化選廢水。
3. 分級(jí)化選技術(shù)。用新配置鹽酸溶液優(yōu)先處理一次化選礦，而不直接處理原始稀土精礦。是根據(jù)多元酸體系中鈣離子的溶解度關(guān)系進(jìn)行的設(shè)計(jì)，可充分提高化選液中的有效酸耗。
根據(jù)上述技術(shù)思路，公開(kāi)的發(fā)明技術(shù)內(nèi)容如下：
將浮選得到稀土品位為40~65 at %的稀土精礦用低濃度鹽酸溶液常溫浸出，分離得到一次化選礦和化選廢水，用新配置鹽酸溶液與一次化選礦加熱浸出，洗滌、分離得到化選精礦與二次1級(jí)化選液，用二次1級(jí)化選液繼續(xù)加熱浸出新的一次化選礦，洗滌、分離得到化選精礦與二次2級(jí)化選液，如此循環(huán)，當(dāng)二次n級(jí)化選液無(wú)法使化選精礦中雜質(zhì)達(dá)標(biāo)時(shí)，則二次n-1級(jí)化選液用于常溫浸出新的稀土精礦，分離得到一次化選礦和一次1級(jí)化選液，用一次1級(jí)化選液繼續(xù)常溫浸出新的稀土精礦，分離得到一次化選礦和一次2級(jí)化選液；如此循環(huán)，當(dāng)一次n‵級(jí)化選液無(wú)法使較低品位稀土精礦中雜質(zhì)達(dá)標(biāo)時(shí)，則n‵-1級(jí)化選液為最終化選廢水；所述n為大于等于2的整數(shù)，n‵為大于等于2的整數(shù)。
所述的低濃度鹽酸溶液是濃度為1.5-3.0mol/L，起始可以為新的鹽酸溶液，后續(xù)為二次n-1級(jí)化選液。
所述的常溫浸出是溫度在10-40℃，浸出時(shí)間為20-40min。
新配置鹽酸溶液是濃度為2-4mol/L，1噸一次化選礦用1.5-5m3該溶液。
所述的加熱浸出是溫度為60-80℃，浸出時(shí)間為90-150min。
所述的洗滌，洗滌方式為淋洗，洗滌終點(diǎn)控制精礦中氯含量達(dá)標(biāo)，洗滌水與化選液合并。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明根據(jù)化鹽酸、氫氟酸、磷酸等多元酸體系化選液中鈣離子隨酸度、溫度變化的溶解度曲線，以及常溫預(yù)處理對(duì)礦物中含鈣礦物的活化作用，提出了對(duì)混合稀土精礦采用“循環(huán)化選”的技術(shù)進(jìn)行富集純化。在較低溫度、較短時(shí)間、較低起始酸度、較低綜合酸耗的條件下，高選擇性的去除某些影響后端工序的關(guān)鍵雜質(zhì)元素，低成本的得到適合于冶煉分離的高品位（REO:67~70 at %）混合稀土精礦。該操作工藝簡(jiǎn)單，成本較低。
附圖說(shuō)明
圖1為循環(huán)化選工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
將浮選得到稀土品位為48.6 at %的稀土精礦（CaO~12.11 at %）用1.8mol/L的低濃度鹽酸溶液，在30℃常溫浸出30min，分離得到一次化選礦（CaO~8.27 at %）和化選廢水。用3mol/L的新配置鹽酸溶液與一次化選礦在75℃下加熱浸出120min，1噸一次化選礦用4m3新配置溶液。洗滌采用淋洗方式，1噸精礦消耗0.7m3洗水后，精礦中氯含量為0.011 at %，洗滌水與化選液合并，得到化選精礦（REO~68.9 at %，CaO~0.82 at %）與二次1級(jí)化選液。用二次1級(jí)化選液繼續(xù)加熱浸出新的一次化選礦，洗滌、分離得到化選精礦（REO~69.3 at %，CaO~0.96 at %）與二次2級(jí)化選液（酸度為1.86mol/L）。用二次2級(jí)化選液用于常溫浸出新的稀土精礦，分離得到一次化選礦（CaO~8.43 at %）和一次1級(jí)化選液。用一次1級(jí)化選液繼續(xù)常溫浸出新的稀土精礦，分離得到一次化選礦（CaO~8.57 at %）和一次2級(jí)化選液（酸度為1.32mol/L），即為最終化選廢水。
實(shí)施例2
將浮選得到稀土品位為60.3 at %的稀土精礦（CaO~8.85 at %）用2.0mol/L的低濃度鹽酸溶液，在22℃常溫浸出30min，分離得到一次化選礦（CaO~6.21 at %）和化選廢水。用3mol/L的新配置鹽酸溶液與一次化選礦在70℃下加熱浸出150min，1噸一次化選礦用5m3新配置溶液。洗滌采用淋洗方式，1噸精礦消耗0.8m3洗水后，精礦中氯含量為0.013 at %，洗滌水與化選液合并，得到化選精礦（REO~67.3 at %，CaO~0.67 at %）與二次1級(jí)化選液。用二次1級(jí)化選液繼續(xù)加熱浸出新的一次化選礦，洗滌、分離得到化選精礦（REO~68.7 at %，CaO~0.80 at %）與二次2級(jí)化選液。用二次2級(jí)化選液繼續(xù)加熱浸出新的一次化選礦，洗滌、分離得到化選精礦（REO~68.0 at %，CaO~0.98 at %）和二次3級(jí)化選液（酸度為2.32mol/L）。用二次3級(jí)化選液用于常溫浸出新的稀土精礦，分離得到一次化選礦（CaO~6.12 at %）和一次1級(jí)化選液。用一次1級(jí)化選液繼續(xù)常溫浸出新的稀土精礦，分離得到一次化選礦（CaO~6.42 at %）和一次2級(jí)化選液。用一次2級(jí)化選液繼續(xù)常溫浸出新的稀土精礦，分離得到一次化選礦（CaO~6.57 at %）和一次2級(jí)化選液（酸度為1.55mol/L），即為最終化選廢水。
實(shí)施例3
將浮選得到稀土品位為64.7at%的稀土精礦（CaO~5.27 at%）用1.5mol/L的低濃度鹽酸溶液，在20℃常溫浸出40min，分離得到一次化選礦（CaO~3.40%）和化選廢水。用2mol/L的新配置鹽酸溶液與一次化選礦在70℃下加熱浸出120min，1噸一次化選礦用4m3新配置溶液。洗滌采用淋洗方式，1噸精礦消耗0.5m3洗水后，精礦中氯含量為0.010 at%，洗滌水與化選液合并，得到化選精礦（REO~68.1 at%，CaO~0.53 at%）與二次1級(jí)化選液。用二次1級(jí)化選液繼續(xù)加熱浸出新的一次化選礦，洗滌、分離得到化選精礦（REO~68.4 at %，CaO~0.76 at%）與二次2級(jí)化選液。用二次2級(jí)化選液繼續(xù)加熱浸出新的一次化選礦，洗滌、分離得到化選精礦（REO~68.8 at%，CaO~0.92 at%）和二次3級(jí)化選液（酸度為1.78mol/L）。用二次3級(jí)化選液用于常溫浸出新的稀土精礦，分離得到一次化選礦（CaO~3.47 at%）和一次1級(jí)化選液。用一次1級(jí)化選液繼續(xù)常溫浸出新的稀土精礦，分離得到一次化選礦（CaO~3.54 at%）和一次2級(jí)化選液。用一次2級(jí)化選液繼續(xù)常溫浸出新的稀土精礦，分離得到一次化選礦（CaO~3.68 at%）和一次2級(jí)化選液（酸度為1.35mol/L），即為最終化選廢水。