一種用X熒光揀選—微波碳熱還原制取富鈮礦的方法技術

本發明專利技術涉及一種用X熒光揀選—微波碳熱還原制取富鈮礦的方法，屬礦物提取冶金技術領域。本發明專利技術包括以下步驟：（1）通過X熒光揀選出鈮相對富集的粗鈮礦并磨至一定粒度；（2）在粗鈮礦中加入碳質還原劑，用微波碳熱還原的方法，使其中的鈮鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦還原為鐵；（3）將還原后的礦物細磨至入選粒度，采用弱磁選的方法將鐵礦選出，從而使含鈮礦物富集在磁選尾礦中，最終得到富鈮礦。該方法流程短，揀選效率高，礦物焙燒時間短，還原劑消耗少，減少了有害氣體排放量，節能又環保；獲得富鈮礦用于下一步鈮的提取，同時弱磁選所得的純鐵礦中的S、P等有害元素的含量都較低，是高爐煉鐵的良好原料。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用X熒光揀選一微波還原工藝從低品位含鈮礦制取富鈮礦的方法，屬礦物提取冶金

技術介紹
鈮是一種用途很廣的稀有金屬，廣泛應用于鋼鐵、石油化工、航空航天、核工業、信息工程、海洋工程以及電子、電器、超導、激光和醫藥等工業領域，并在許多尖端科技領域中發揮著重要作用。我國鈮資源很豐富，儲量居世界第二位。而其中包頭白云鄂博礦床中鈮資源儲量最大，占我國鈮資源儲量的95%，位居我國第一位。白云鄂博礦床中含有鈮鐵礦等18種鈮礦物，鈮資源儲量大，分布廣，但含鈮品位低，鈮礦物嵌布粒度細，鈮的分散程度較高，大部分與其它礦共生，增加了選礦難度。我國對白云鄂博鈮礦選冶技術的研究，從上世紀開始歷時60多年。由于白云鄂博鈮礦礦相復雜、選冶技術不過關，存在諸如浮選工藝復雜、品位和收率低、能耗大、環境污染、成本高等問題，使得鈮資源開發利用始終沒有走向工業化。包鋼曾經利用“高爐一轉爐一電爐一電爐”冶煉鈮鐵合金，該工藝生成流程長、成本高、鈮收得率低且得到的含鈮氧化物只能冶煉含鈮13 15%的低級鈮鐵，而這只占鈮資源綜合利用的1.32 %。隨著我國經濟的快速發展，礦產資源特別是稀有金屬礦的供給日趨緊張，加快利用低品位稀有金屬礦已經成為我國未來20年發展的戰略選擇。在鈮資源開發利用中，一個關鍵問題是如何對低品位含鈮礦進一步富集，獲得較高品位的富鈮礦。目前企業從尾礦中提鈮，采用“多道浮選一三段搖床重選一強磁選脫鐵一重選”工藝，獲得含鈮3%左右、回收率為36%左右的含鈮礦，然后用電爐冶煉此含鈮礦，制取含鈮 13 15%的低級鈮鐵。采用上述方法提鈮，藥劑污染嚴重、耗電量大、成本非常高。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種耗電量小、成本低、生產效率高的用X突光揀選一微波碳熱還原制取富鈮礦的方法。技術解決方案本專利技術包括以下步驟(1)X熒光選礦將低品位含鈮礦破碎，粒徑2飛cm，通過 X熒光揀選的方法選出鈮相對富集的粗鈮礦，然后磨礦，粒度5(Γ200目；(2)微波碳熱還原在X熒光揀選出的粗鈮礦中加入碳質還原劑，碳質還原劑的加入量為粗鈮礦總量的 O. 1°/Γ3%，通入保護氣體，流速2-5L/min，微波磁化焙燒溫度為750°C 1200°C，得到含鈮鐵礦；(3)弱磁選含鈮的焙燒礦球磨，粒度20(Γ450目，磁選磁場強度30-95KA/m，加入工業酒精作為分散劑，工業酒精的加入量為弱磁選選礦用水量的30%-70%，將鐵礦選出，從而使含鈮礦物最大程度富集在磁選尾礦中，最終獲得富鈮礦。含鈮礦可選用含鈮鐵礦、鈮鐵金紅石、赤鐵礦、磁鐵礦的礦物。碳質還原劑為納米碳粉、活性炭、木炭、煙煤、無煙煤、焦炭或含有活性炭的瓦斯泥中的一種。微波還原時焙燒爐中保護氣體采用氬氣或氮氣作為保護氣體。本專利技術通過X熒光選礦技術，從低品位含鈮礦中選出鈮相對富集的粗鈮礦，通過微波碳熱還原，將粗鈮精礦中的赤鐵礦、磁鐵礦、鈮鐵礦轉變為鐵礦，再應用弱磁選的方法實現鐵與銀最大程度的分尚，最終獲得較聞品位的富銀礦和聞品位鐵精礦。本專利技術方法的有益效果在于1、本專利技術通過X熒光選礦后采用微波加熱選擇性還原，赤鐵礦、磁鐵礦以及鈮鐵礦的金屬轉化率可達90%以上；然后利用弱磁選的方法就可以實現鐵礦物與鈮礦物的分離。由于微波具有加熱均勻、加熱速度快、加熱效率高、能夠即時控制等優點，而碳又是一種對微波良好吸收的物質，這樣就大大縮短了焙燒時間，減少了還原劑的消耗量，同時也減少了有害氣體排放量，節能又環保。2、采用微波加熱選擇性還原比普通電加熱還原所需溫度低，通過簡單磨礦及弱磁選的方法可實現鐵與鈮礦物有效的分離，而且絕大部分的鈮富集在弱磁選尾礦中，而弱磁選所得的鐵礦品位聞且S、P等有害兀素的含量低，是聞爐煉鐵的良好原料。3、由于微波能夠有選擇性的加熱金屬礦物，而不同礦物對微波的吸收及熱膨脹系數不同，這樣就可能在礦物中形成熱應力使礦物產生裂紋，所以經過微波碳熱還原一弱磁選后的富鈮尾礦，如選用化學的方法提取，鈮與其它的有價元素浸出更容易，即浸出速度更快，浸出率更高。附圖說明圖1為本專利技術流程圖。具體實施例方式本專利技術方法步驟如下I) X熒光揀選將低品位含鈮礦破碎，粒徑3-4cm，通過X熒光揀選出鈮相對富集的粗鈮礦，然后磨礦，粒度200目占95%。2)微波碳熱還原先采用微波碳熱還原的方法對粗鈮礦進行碳熱還原，使粗鈮礦中的赤鐵礦、磁鐵礦、鈮鐵礦轉變為金屬鐵。粗鈮礦按重量百分比計含有赤鐵礦10%-40%、 磁鐵礦10%-40%、鈮鐵礦O. 5%-8%，其余為雜質。還原劑采用活性炭，按質量百分比活性炭的加入量為O. 1°/Γ20%，還原過程中通入氬氣或氮氣作為保護氣體，流速2-5L/min，在微波碳熱還原溫度為750°C 1200°C的范圍內，微波焙燒8 50分鐘，得到含鈮、金屬鐵的焙燒礦。3)弱磁選將焙燒礦球磨，粒度為200-450目，在磁場強度為30_95KA/m的條件下對球磨焙燒礦進行弱磁選，同時加入工業酒精作為分散劑，工業酒精加入量為弱磁選選礦用水量的309Γ70%，這樣有效的防止弱磁選過程中發生礦物的“磁團聚”現象，最后，將鐵礦選出，從而得到富鈮礦。本專利技術中還原劑由納米碳粉、木炭、煙煤、無煙煤、焦炭或含有活性炭的瓦斯泥替代。實施例1將低品位含鈮礦在“X熒光揀選一微波還原”方法中給出的工藝條件下逐步處理。本實例中的低品位含鈮礦來自包鋼白云鄂博礦，其成分見表I。表I包鋼低品位含鈮礦的多元素分析結果，％兒 iK TFe FcO SiO； P S F K2ONa2Ofl-m 32.2 1.50 11.42 1.08 I 7.81 0.580.98Κ Κ CaO MgO AlO5 MnO BaO Nb；0, REOK-它it Μ 16.95 2.80 1.68 0.78 2.18 0.15 4.8113.83采用X熒光揀選的方法，從低品位的白云鄂博含鈮礦中選出含鈮O. 6-2. 0%、鐵品位在30-40%的粗鈮礦。按照活性炭的加入量為粗鈮礦總量的2%配加活性碳，將含碳粗鈮礦在微波還原爐中焙燒20分鐘，還原過程中通入 氬氣作為保護氣體，流速3L/min，焙燒溫度為1100°C，焙燒產物細磨至400目，在磁場為80KA/m的弱磁管中磁選，同時在弱磁管中加入工業酒精作分散劑，工業酒精加入量為磁選用水量的50%，磁選產物為鐵精礦和富鈮礦， 其中富鈮尾礦中鈮的品位為4. 23%，回收率為46. 52%，而鐵精礦的金屬轉化率為92. 50%。權利要求1.用X熒光揀選一微波碳熱還原制取富鈮礦的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)X熒光揀選將低品位含鈮礦破碎，粒徑2飛cm，通過X熒光揀選出鈮相對富集的粗鈮礦進行磨礦，粒度50 200目；(2)微波碳熱還原將步驟(I)中通過X熒光揀選出的粗鈮礦中加入碳質還原劑，碳質還原劑的加入量為粗鈮礦總量的O. 1°/Γ20%，還原過程中通入保護氣體，流速2-5L/min， 微波碳熱還原溫度為750°C 1200°C，微波焙燒時間為8 50分鐘，得到含鈮、金屬鐵的焙燒礦；(3)弱磁選將焙燒礦球磨，粒度為200-450目，在磁場強度為30-95KA/m的條件下對球磨后焙燒礦進行弱磁選，將鐵礦選出，從而得到富鈮礦。2.如權利要求1所述的用X熒光揀選一微波碳熱還原制取富鈮礦的方法，其特征在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用X熒光揀選—微波碳熱還原制取富鈮礦的方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）X熒光揀選：將低品位含鈮礦破碎，粒徑：2~6cm，通過X熒光揀選出鈮相對富集的粗鈮礦進行磨礦，粒度：50~200目；（2）微波碳熱還原：將步驟（1）中通過X熒光揀選出的粗鈮礦中加入碳質還原劑，碳質還原劑的加入量為粗鈮礦總量的0.1%~20%，還原過程中通入保護氣體，流速：2?5L/min，微波碳熱還原溫度為750℃~1200℃，微波焙燒時間為8~50分鐘，得到含鈮、金屬鐵的焙燒礦；（3）弱磁選：將焙燒礦球磨，粒度為200?450目，在磁場強度為30?95KA/m的條件下對球磨后焙燒礦進行弱磁選，將鐵礦選出，從而得到富鈮礦。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李解，李保衛，王建英，韓繼鋮，
申請(專利權)人：內蒙古科技大學，
類型：發明
國別省市：