铝土矿选矿简介
铝土矿是氧化铝生产以及铝硅耐火材料的主要原料，铝土矿的主要化学成为：Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO等，主要物相成分为：一水硬铝石、高岭石、伊利石、叶腊石、赤铁矿、水针铁矿、金红石、锐钛矿、方解石等。其物相中的矿物成分为一水硬铝石，脉石为高岭石、伊利石、叶腊石、赤铁矿、水针铁矿、金红石、锐钛矿、方解石等。矿山产出的铝土矿Al2O3含量为45%—75%，SiO2含量为2%-35%，铝土矿成分中Al2O3含量与SiO2含量的比值称为铝硅比(A/S)，铝硅比(A/S)是氧化铝生产用铝土矿的重要指标。
在氧化铝生产过程中，随着铝土矿中SiO2含量的升高，生产成本不断增加，因而氧化铝生产用铝土矿要求铝土矿的铝硅比(A/S)不能低于4.5。但矿山开采的矿石中，仅有大约60%的矿石才能达到氧化铝生产的要求，其余40%需要通过选矿的方法脱除大部分的高岭石，以提高矿石的铝硅比(A/S)，达到氧化铝生产的要求。
铝土矿选矿的原理是利用铝土矿中矿物（一水硬铝石）与脉石（高岭石为主）微粒表面特性的细微差异，先通过对矿物的破碎、研磨使矿物与脉石物理解离，形成悬浮矿浆，然后加入选矿药剂捕收一水硬铝石，并通过气泡把矿石中的一水硬铝石分离出来，从而达到脱除脉石（高岭石为主）的目的。
铝土矿选矿工艺过程分为：矿石破碎与均化、矿浆磨制、矿浆浮选、精矿尾矿浆浓缩、精矿尾矿脱水等过程。矿山运输进厂的矿石首先进行破碎与均化，均化的矿石存放在干矿棚中；干矿棚中的矿石首选经过高压辊磨的预磨使其矿石颗粒达到3mm以下，然后定量送入湿法球磨机进行矿浆磨制，磨制后的合格矿浆称为浮选原矿浆；浮选原矿浆送入广益达集成浮选系统进行分选，原矿浆被浮选系统分选为精矿浆与尾矿浆，精矿浆要求A/S不能低于5.0，尾矿浆A/S不能高于1.5，在原矿A/S为 2.0-2.5时，精矿产出率为50—60%；精矿、尾矿浆需要送入精矿、尾矿浓缩槽进行浓缩，以脱除80%的水分，浓缩后的精矿、尾矿浆含水率为50—60%，浓缩后的精矿、尾矿浆还需要通过压滤机进行压滤，脱
除剩余的水分，使其水分达到13-18%，以便汽车运输。脱除的所有水份收集到循环水池中循环利用，回水利用率100%。
铝土矿选矿中添加的药剂主要为：食品级碳酸钠、大豆油酸与聚丙烯酰胺，这些成分都是食品级化学品，不会对精矿、尾矿以及地下水产生污染。矿山每吨原矿通过选矿加工的费用为50—55元，折合精矿的加工成本为每吨100—110元。
铝土矿选矿技术使得原来矿山大量的废弃的矿石得到了综合利用，提高了我国氧化铝生产用矿的资源保障能力。该项技术已经明确列入了国家第“十二”个五年发展规划鼓励发展项目名录。
某低品位含铁铝土矿选矿试验研究 李正丹，王秀峰，李民菁，兰建厚，万兵，高朋利 （河南东大科技股份有限公司，河南登封452470） 摘要：本文对河南某低品位含铁铝土矿进行了选矿试验研究：在工艺矿物学的基础上，采用优先磁选选铁，磁选尾矿经过分级后进行浮选选铝。经过一次粗选、一次精选和一次扫选得到铝精矿。在粗选段进行了不同的条件试验，并从中选取了最优条件。在最佳条件试验的基础上进行了闭路试验，获得铁精矿TFe含量60.48%，铝精矿Al2O3含量65.46%、A/S为6.32的良好指标。 关键词：铝土矿；磁选；浮选 Beneficitation test of a low grade iron-bauxite LI Zhengdan,W ANG Xiufeng,LI Minjing,LAN Jianhou, WAN Bing,GAO Pengli (Henan Eastar Science&Technology Co., Ltd.,Dengfeng Henan 452470,China） Abstract: Beneficitation test of a low grade iron-bauxite from Henan in this paper: On the basis of the technological mineralogy, selection of iron concentrate by preferential magnetic separation, and magnetic separation tailings are classified and floated to select aluminum concentrate.Once roughing flotation,once concentration flotation and once scavenging flotation to get the aluminium concentrate.Different conditions were tested in the coarse section and the optimal conditions were selected. Closed circuit tests were carried out on the basis of the best condition test, a good index of iron concentrate TFe content 60.48%, aluminum concentrate Al2O3content 65.46% and A/S 6.32 was obtained. Key words: bauxite; magnetic separation; flotation 我国是世界上铝资源较为丰富的国家之一，铝土矿分布高度集中，地质工作程度较高，矿石以古风化壳型为主，其次为堆积型，红土型较少。中国的古风化壳型铝土矿常共（伴）生多种成分，常见的伴生有用组分有铁、钛、稼、钒、锂等。有用矿物以一水硬铝石为主，大部分铝土矿属于难开采和难利用的低品位资源，限制了铝产业链的良性可持续发展。 针对我国铝土矿高铝高硅、低铝硅比、杂质矿物组成复杂的特点，为了提高我国氧化铝工业在国际上的竞争力，根据我国铝土矿的特点，应有效利用中低品位一水硬铝石型矿石。本试验以河南某低品位含铁铝土矿为研究对象，在原矿工艺矿物学研究的基础上，有针对性地开展铝选矿及伴生铁元素的综合回收试验研究，对工业化生产具有一定的指导意义。 1 矿石性质 1.1原矿矿物组成
非金属矿物开发与利用课程论文论文题目铝土矿矿选矿论述 学院名称 专业名称 学生姓名 学生学号 任课教师 设计（论文）成绩 教务处制 2015年12 月3日
目录 铝土矿矿选矿 (3) 1 引言 (3) 2 铝土矿的成分 (4) 2.1 铝土矿的矿物成分 (4) 2.2 铝土矿的化学成分 (4) 3 铝土矿的分类 (5) 4 铝土矿资源特点 (5) 5 铝土矿的用途 (6) 6 铝土矿选矿脱硅 (7) 6.1 正浮选脱硅 (7) 6.2 反浮选脱硅 (9) 6.3 化学选矿脱硅 (10) 6.4生物选矿脱硅法： (12) 6.5 辐射选矿法： (12) 7 铝土矿的浮选法研究 (12) 7.1 正浮选脱硅 (12) 7.2 正浮选脱硅存在的问题： (12) 7.3反浮选脱硅 (12) 7.4与正浮选相比，反浮选技术将可望具有以下特点： (13) 8 小结 (13) 参考文献 (14)
铝土矿矿选矿论述 摘要:运用我国氧化铝工业发展的最新数据,分析了铝土矿选矿脱硅的重要性和目标；根据作者长期从事铝土矿选矿理论研究与实践工作得到的认识,论述了铝土矿矿石性质与选矿的关系；介绍了作者所研发的“铝土矿选择性磨矿—聚团浮选脱硅”工艺及其在中州铝业公司工业应用的效果；探讨了铝土矿选矿脱硅实践中存在的问题与今后的工作方向。 关键词:铝土矿选矿脱硅 Abstract:Newest data of China’s alum in an industry development are used in analyzing the importance and objective of desilication in bauxite beneficiation. Based on the knowledge gained in long time theoretical research and practice of bauxite beneficiation, the authors elaborate the relationship between bauxite ore properties and its beneficiation, describe the process of “bauxite selective grinding-agglomeration flotation for silica removal” developed by the authors and its industrial application in ZhongzhouAluminium Co. and discuss the existing problems inand future work orientation of desilication in bauxite beneficiation Keywords: Bauxite, Beneficiation, Desilication 1引言 铝土矿实际上是指工业上能利用的，以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。铝土矿的应用领域有金属和非金属两个方面，是生产金属铝的最佳原料，也是最主要的应用领域，其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。铝土矿在非金属方面的用量所占比重虽小，但用途却十分广泛。 我国铝土矿具有资源丰富、铝高、硅高的特点，不能满足拜耳法生产氧化铝的要求[1]。通过采用经济高效的选矿技术脱硅获得高铝硅比精矿，而后选精矿采用拜耳法生产氧化铝，即选矿——拜耳法，是近期内增强我国氧化铝工业生存与竞争能力，并使之充满活力的重要途径[2]。 在微细物料分选技术中，浮选机曾经是普遍应用的设备。但随着贫、细铝土矿资源的开发，浮选机对微细物料分选效率低的劣势更加明显，因而造成现有分
稀土生产工艺流程图 白云鄂博矿 矿石粉碎 弱磁、强磁选矿 铁精矿 强磁中矿、尾矿 稀土精矿 稀土选矿 碱法生产线 酸法生产线 火法生产线 碳酸稀土 硫酸体系萃取 稀土合盐酸体系萃取
钕铁硼永磁体抛光 荧光粉磁致冷材料存贮光盘 稀土玻璃镍氢电池 钐钴永磁体 汽车尾气净化器永磁电机节能灯 风力发电机各种发光标牌电动汽车 电动核磁共振 自行车 磁悬浮 磁选机
独居石又名磷铈镧矿。化学成分及性质：（Ce，La，Y，Th）[PO4]。成分变化很大。矿物成分中稀土氧化物含量可达50～68%。类质同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。独居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。 晶体结构及形态：单斜晶系，斜方柱晶类。晶体成板状，晶面常有条纹，有时为柱、锥、粒状。 物理性质：呈黄褐色、棕色、红色，间或有绿色。半透明至透明。条痕白色或浅红黄色。具有强玻璃光泽。硬度5.0～5.5。性脆。比重4.9～5.5。电磁性中弱。在X射线下发绿光。在阴极射线下不发光。 生成状态：产在花岗岩及花岗伟晶岩中；稀有金属碳酸岩中；云英岩与石英岩中；云霞正长岩、长霓岩与碱性正长伟晶岩中；阿尔卑斯型脉中；混合岩中；及风化壳与砂矿中。 用途：主要用来提取稀土元素。 中国稀土矿床在地域分布上具有面广而又相对集中的特点。截止目前为止，地质工作者已在全国三分之二以上的省（区）发现上千处矿床、矿点和矿化产地，除内蒙古的白云鄂博、江西赣南、广东粤北、四川凉山为稀土资源集中分布区外，山东、湖南、广西、云南、贵州、福建、浙江、湖北、河南、山西、辽宁、陕西、新疆等省区亦有稀土矿床发现，但是资源量要比矿化集中富集区少得多。全国稀土资源总量的98%分布在内蒙、江西、广东、四川、山东等地区，形成北、南、东、西的分布格局，并具有北轻南重的分布特点。 但是因为中国稀土占据着几个世界第一：储量占世界总储量的第一，尤其是在军事领域拥有重要意义且相对短缺的中重稀土；生产规模第一，
金属铝是世界上仅次于钢铁的第二重要金属，1995年世界人均消费量达到3.29kg。由于铝具有比重小、导电导热性好、易于机械加工及其他许多优良性能，因而广泛应用于国民经济各部门。全世界用铝量最大的是建筑、交通运输和包装部门，占铝总消费量的60%以上。铝是电器工业、飞机制造工业、机械工业和民用器具不可缺少的原材料。 一、种类分布 中国铝土矿除了分布集中外，以大、中型矿床居多。储量大于2000万t的大型矿床共有31个，其拥有的储量占全国总储量的49%;储量在2000～500万吨之间的中型矿床共有83个，其拥有的储量占全国总储量的37%，大、中型矿床合计占到了86%。 基本类型亚类型主要分布地区 一水型铝土矿1）水铝石-高岭石型（D-K型） 山西、山东、河北、河南、 贵州 一水型铝土 矿 2）水铝石-叶蜡石型（D-P型）河南 一水型铝土 矿 3）勃姆石-高岭石型（B-K型）山东、山西一水型铝土 矿 4）水铝石-伊利石型（D-I型）河南 一水型铝土矿5）水铝石-高岭石-金红石（D-K- R型） 四川 三水型铝土 矿 三水铝石型（G型）福建、广西 二、消费前景 国际氧化铝市场：2005年全球氧化铝产量6064万吨,消费量6153.5万吨,略有缺口。2006年底投产的在建氧化铝项目总规模为1482万吨,至今拟建的氧化铝项目总规模已达到3952万吨。 国内氧化铝市场：2006年-2010年,全国电解铝需求量按照平均7.8%的增长速度, 2010年国内原铝需求量达到880万吨左右。2011-2020年,电解铝需求量以5%的速度增长,预计2020年需求量将达到1430万吨左右。 截止目前，中国平均每月铝土矿进口量为161.3 万吨，这反映了中国氧化铝生产商对进口矿的依赖程度大大增加。进口铝土矿中，从印尼进口的铝土矿为103.5 万吨，占进口总量的近64%。我们认为铝土矿进口过度集中，加大了国内
附件 锰、铬、铝土矿、钨、钼、硫铁矿、石墨和石棉等矿产资源合理开发利用“三率” 最低指标要求（试行） 矿产资源合理开发利用“三率”指标是指矿山开采回采率、选矿回收率和综合利用率等三项指标，是评价矿山企业开发利用矿产资源效果的主要指标。经研究，确定锰、铬、铝土矿、钨、钼、硫铁矿、石墨和石棉等矿产资源合理开发利用“三率”最低指标要求如下： 一、各矿种矿产“三率”最低指标要求 （一）锰矿。 1.开采回采率 （1）露天开采。大、中型露天矿山开采回采率不低于92%；小型露天矿山开采回采率不低于90%。
露天矿山生产规模依据《国土资源部关于调整部分矿种矿山生产建设规模标准的通知》（国土资发〔2004〕208号）的规定确定。 （2）地下开采。根据锰矿矿床的赋存条件，锰矿地下矿山开采回采率应达到以下指标要求（详见表1-1）。 注：（1）岩稳固性划分为稳固（Ⅰ、Ⅱ级）、中等稳固（Ⅲ级）、不稳固（Ⅳ、Ⅴ级）三类。 （2）矿体厚度依据矿体真厚度（H）划分为薄矿体（H≤0.8m）、中厚矿体(0.8m
注：其他锰矿包括硅酸锰矿、硼酸锰矿、铁锰多金属矿以及由两种或两种以上类型矿物构成的复合矿。 3．综合利用率 综合利用率包括共伴生矿产综合利用率、尾矿和废石综合利用率。 （1）共伴生矿产综合利用率 在锰矿中常有铁、钴、镍及有色、贵金属等共伴生。当共伴生有用组分矿物的品位达到表1-3所列含量时，开采设计或矿产资源开发利用方案应对该有用组分的综合利用方式提出指标要求。当共伴生有用组分在现有技术条件下暂时不能回收或技术经济评价结论不宜综合利用的，应提出处置措施。矿山具体利用程度应依据地质勘查报告、选矿试验、矿山设计及矿山采选生产实际等确定。 表1-3 锰矿共伴生组分综合评价指标表 注：摘自DZ/T0200-2002，铁、锰、铬矿地质勘查规范。 （2）锰矿山尾矿与废石综合利用率
铝土矿选矿简介 铝土矿是氧化铝生产以及铝硅耐火材料的主要原料，铝土矿的主要化学成为：Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO等，主要物相成分为：一水硬铝石、高岭石、伊利石、叶腊石、赤铁矿、水针铁矿、金红石、锐钛矿、方解石等。其物相中的矿物成分为一水硬铝石，脉石为高岭石、伊利石、叶腊石、赤铁矿、水针铁矿、金红石、锐钛矿、方解石等。矿山产出的铝土矿Al2O3含量为45%—75%，SiO2含量为2%-35%，铝土矿成分中Al2O3含量与SiO2含量的比值称为铝硅比(A/S)，铝硅比(A/S)是氧化铝生产用铝土矿的重要指标。 在氧化铝生产过程中，随着铝土矿中SiO2含量的升高，生产成本不断增加，因而氧化铝生产用铝土矿要求铝土矿的铝硅比(A/S)不能低于4.5。但矿山开采的矿石中，仅有大约60%的矿石才能达到氧化铝生产的要求，其余40%需要通过选矿的方法脱除大部分的高岭石，以提高矿石的铝硅比(A/S)，达到氧化铝生产的要求。 铝土矿选矿的原理是利用铝土矿中矿物（一水硬铝石）与脉石（高岭石为主）微粒表面特性的细微差异，先通过对矿物的破碎、研磨使矿物与脉石物理解离，形成悬浮矿浆，然后加入选矿药剂捕收一水硬铝石，并通过气泡把矿石中的一水硬铝石分离出来，从而达到脱除脉石（高岭石为主）的目的。 铝土矿选矿工艺过程分为：矿石破碎与均化、矿浆磨制、矿浆浮选、精矿尾矿浆浓缩、精矿尾矿脱水等过程。矿山运输进厂的矿石首先进行破碎与均化，均化的矿石存放在干矿棚中；干矿棚中的矿石首选经过高压辊磨的预磨使其矿石颗粒达到3mm以下，然后定量送入湿法球磨机进行矿浆磨制，磨制后的合格矿浆称为浮选原矿浆；浮选原矿浆送入广益达集成浮选系统进行分选，原矿浆被浮选系统分选为精矿浆与尾矿浆，精矿浆要求A/S不能低于5.0，尾矿浆A/S不能高于1.5，在原矿A/S为 2.0-2.5时，精矿产出率为50—60%；精矿、尾矿浆需要送入精矿、尾矿浓缩槽进行浓缩，以脱除80%的水分，浓缩后的精矿、尾矿浆含水率为50—60%，浓缩后的精矿、尾矿浆还需要通过压滤机进行压滤，脱
附录A Research Advances in the Biobeneficiation of Bauxites Abstract: The recent research advances and current trends in the bio-beneficiation of bauxite were briefly outlined in this paper. Some suggestions for promoting research work in this field were proposed. Keywords:Bauxite; Biotechnology Beneficiation Bauxite according to their use can be divided into metallurgical grade production of alumina, refractory grade abrasive grade, chemical products level four categories. With the high quality bauxite resources are increasingly scarce, bauxite beneficiation has been widely accepted. Over the years, the bauxite beneficiation impurity (desilication, de-ilmenite) and the physical method and chemical method. For example, the re-election, magnetic separation, flotation, chlorine chloride, hydrochloric acid leaching. As the bauxite mineral crystallization in small scattered and disseminated with the gangue, dissociation degree of difference between the impurity effect, using physical methods is not ideal. Chemical impurity satisfactory, but because of the high cost and environmental pollution, which is generally not used. The physical method and chemical France impurity defects, study of foreign the bauxite biological dressing to carry out more active. 1.The basic principles of a bauxite biological dressing Biological beneficiation biology, chemistry, and other engineering disciplines in the field of mineral processing applications. Biological beneficiation of the 1950s in the United States with biological leaching of copper in copper and 1960s, Canada successfully leaching of uranium ores, scientists around the world have been committed with great enthusiasm to carry out low-grade, finely dispersed refractory ore study. Biological beneficiation of bauxite is the use of certain microorganisms or their metabolites and bauxite interaction, resulting in oxidation, reduction, dissolution, adsorption, reaction and thus removal of the unwanted components in the ore or
高硫铝土矿尾矿-赤泥协同制备聚合硫酸铝铁絮 凝剂实验研究总结 针对当前高硫铝土矿浮选过程产生的尾矿，硫含量低，难以用于焙烧制硫酸，导致其大量堆存及铝土矿溶出过程中产生的赤泥利用率不足4%的问题，研究开发了高硫铝土矿尾矿和赤泥协同处理技术，形成了规模化消纳这两种铝工业固废制备聚合硫酸铝铁絮凝剂的技术，提高赤泥和高硫铝土矿尾矿的资源化利用率，为铝工业的绿色健康发展保驾护航。项目主要开展了三方面研究： （1）高硫铝土矿尾矿协同赤泥湿法制备聚合硫酸铝铁絮凝剂实验研究。形成了含硫尾矿酸化强化技术；系统全面的考察了酸浸温度、酸浸时间、酸浓度等试验条件对矿物中赋存铝、铁元素浸出率的影响；利用浸出液通过碱化-聚合-熟化-陈化工艺制备了制备出聚合硫酸铝铁絮凝剂产品；完成了对自制絮凝剂产品的理化性能表征并通过烧杯级絮凝实验，对比了自制絮凝剂产品性能与市售产品性能。 （2）高硫铝土矿尾矿协同赤泥火法制备聚合硫酸铝铁絮凝剂实验研究。考察了加热方式、焙烧温度、焙烧时间等条件对含硫尾矿中硫脱除效果及尾矿烧渣中赋存Al、Fe元素浸出率的影响；开展了赤泥和尾矿烧渣协同浸出实验及浸出液制备硫酸铝铁絮凝剂实验；完成了对自制絮凝剂产品的理化性能表征，并用烧杯级水处理实验，对比了自制絮凝剂产品性能与市售产品性能。 （3）自制絮凝剂产品的性能评价；结合工艺特点并参照传统絮凝剂的生产工艺成本分析方法，完成了湿法和火法两种工艺路线的经济性分析。 项目达到了预定的考核指标，即高硫尾矿和赤泥这两种固废掺量
占聚合硫酸铝铁制备所需矿物原料的80%以上；制备的絮凝剂絮凝性能与市售同类产品性能相当。基于高硫铝土矿尾矿和赤泥成分互补原则，通过物相重构制备了聚合硫酸铝铁产品，形成了湿法和火法两种工艺技术，实现了赤泥和高硫铝土矿尾矿中铁、铝、硫资源的附加值利用，“变废为宝”。目前正在撰写一篇学术论文，下一步针对自制絮凝剂产品存在部分重金属超标的问题，将通过调整原料来源及加入环节等相关研究，进一步优化产品质量，在此基础上适时开展10kg级放大实验，为技术的产业化应用提供更多的基础数据和条件。
我国稀土矿物概述 摘要：稀土是化学元素周期表中镧系(镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥)15个元素和21号元素钪、39号元素钇(共17个元素)的总称。据其物理化学性质的差异性和相似性,可分成三个组：轻稀土组(镧～钷)、中稀土组(钐～镝)、重稀土组(钬～镥加上钪和钇)。世界稀土资源丰富, 在地壳内含量比人们熟悉的铅、锌多，远超过金和铂的含量。我国是世界第一稀土大国。稀土资源在全国分布广泛，而且品种齐全,储量大。 Abstract: Rare earth is a periodic table of the chemical elements in the lanthanide ( lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, promethium, terbium, dysprosium, holmium erbium, thulium, ytterbium, lutetium, ) the 15 element and21elements scandium, yttrium element 39(17 elements). According to its physical and chemical properties of the differences and similarities, which can be divided into three groups: Group ( light rare earth lanthanum ~ promethium ), in the rare earth group ( Sm ~ dy), heavy rare earth group ( holmium and lutetium with scandium and yttrium ). World rich rare earth resource, in the earth's crust content than the familiar lead, zinc, far more than gold and platinum content. China is the world's rare earth power. Rare earth resources in the country are widely distributed, and complete varieties, large reserves. 关键词：稀土矿物、应用、可持续发展 Key words: rare earth mineral, application, sustainable development 一、稀土矿物简介 稀土元素在地壳中主要以矿物形式存在，其赋存状态主要有三种：作为矿物的基本组成元素，稀土以离子化合物形式赋存于矿物晶格中，构成矿物的必不可少的成分。这类矿物通常称为稀土矿物，如独居石、氟碳铈矿等。 作为矿物的杂质元素，以类质同象置换的形式，分散于造岩矿物和
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 铝土矿选矿技术 铝土矿选矿起步于上世纪70 年代,刚开始是由中南工业大学、北京矿冶研 究总院等单位联合开发的。因为受研究手段的限制,当时大家只是把目光放到了 矿物的单体解离上,虽然试验室完成了回收率93%、产率90%、选精矿a/s 达到13 以上的骄人成绩铝土矿选矿起步于上世纪70 年代，刚开始是由中南工业大学、北京矿冶研究总院等单位联合开发的。因为受研究手段的限制，当时大家 只是把目光放到了矿物的单体解离上，虽然试验室完成了回收率93%、产率90%、选精矿a/s 达到13 以上的骄人成绩，但所得精矿粒度较细，-200#在97% 左右，这样细的精矿粒度使磨矿成本较高，更使选矿后的精矿脱水工作变得难 以进行，因此无法真正地应用于工业生产。 直到上世纪90 年代中期，随着矿物结构研究的深入，铝土矿中富铝连生体 的概念提出后，才使选矿工作真正从研究室走了出来。基于北京矿冶研究总 院、中南工业大学的研究成果，现中铝河南分公司于1999 年在小关铝矿进行 了正浮选工业试验，a64%(a/s 为6.4)的矿石经过正浮选后，其选精矿达到 a70%(a/s 为14)，氧化铝回收率为87%，尾矿a/s 稳定在1.5，精矿粒度有了大的突破，达到-200#小于75%的水平，选后经过的精矿水分在10%。 2001 年，中国长城铝业公司中州铝厂与北京矿冶研究总院、中南大学等单位 再次用河南铝土矿做了进一步的正浮选工业试验，在采用与1999 年原矿成分 相似的矿石时，取得了与1999 年同样的效果;在采用原矿a54%(a/s 为3.5)的原矿时，精矿达到了a65%(a/s 为8)、尾矿石a/s 为1.2 的效果，精矿细度、水分保持在原来的水平。此次试验不但验证了1999 年的结论，而且在工艺流程等 方面有了新的突破。 我国铝土矿具有氧化铝含量高的特点，如果采用拜耳法工艺，在矿石a/s 相
立志当早，存高远 有色金属矿的选矿工艺 铝土矿不需进行选矿加工而直接供给氧化铝厂的原料车间配料后，进入氧化铝生产流程。 山东的铜、铅、锌矿石，均需经过选矿厂处理，精选出符合有色金属冶炼需要的铜、铅、锌精矿产品。山东境内的有色金属矿山(不含黄金矿山)选矿厂设计总规模为日处理原矿石1710 吨，其中福山铜矿王家庄矿区铜选厂日处理原矿能力500 吨，孔辛头矿区铜钼选厂日处理原矿250 吨，香夼铅锌矿铅锌选厂日处理原矿460 吨，铜硫选厂日处理原矿500 吨。此外，还有金岭铁矿年处理铁矿石60 万吨和莱芜铁矿年处理铁矿石40 万吨选厂，均回收铜精矿、钴硫精矿和铜钴精矿。 有色金属矿的选矿工艺因矿物的可选性能而各异，一般原则流程为破碎筛分- 磨矿分级-浮选。 福山铜矿牙山矿区选矿厂的工艺流程是，破碎采用三段一闭路流程。磨矿采用一段闭路流程，浮选工艺流程是一次粗选，二次精选，二次扫选，中矿循序返回流程。精选产品为铜精矿。孔辛头矿区选矿厂破碎部分采用三段一闭路流程。磨矿部分采用一段一闭路流程，中矿循序返回流程。浮选工艺是一粗一精一扫。浮选产品为铜精矿，浮选尾矿经磁选得铁精矿。该选厂1972 年改为选钼，将浮选工艺改造为一粗二精三扫，选出铜钼混合精矿，经过再磨进入一粗七精二扫分离浮选流程，精选产品为钼精矿，精选尾矿为铜精矿。王家庄矿区铜选厂的工艺流程是破碎部分采用三段一闭路流程。磨矿采用两段一闭路流程。浮选工艺为一次粗选四次精选二次扫选，中矿循序返回。浮选精矿产品为铜精矿。为了提高入选品位和消除矿泥影响，原矿在粗破碎后加手选和洗矿措施。1981 年，因王家庄矿区一矿段开采结束，无铜矿石供选矿，将该铜选厂改
我国稀有及稀散金属综合利用技术综述 刘爽，鲁力，柳德华，康健，黄鹏 （湖北省地质实验研究所，湖北武汉 430034） 摘要：随着稀有金属、稀散金属需求量的稳定增长，其回收技术越来越受到重视。本文作者在进行了大量的查询和学习后，对相关文献资料进行了整理，简单扼要地概述了所有稀有元素 及稀散元素金属的综合利用研究现状，对目前工业上应用的主要工艺路线、技术特点及研究重点 进行介绍。 关键词：稀有金属；稀散金属；选矿；提取；提纯 doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2013.0x.00x 中图分类号：TD97 文献标识码：A 文章编号：100-6532（2013） 1 稀有金属综合利用技术综述 稀有金属在国民经济建设与发展中得到广泛应用，特别是在尖端科技、现代工业上是不可缺少的原料。稀有金属包括锂、铷、铯、铍、锶、锆、铪、铌、钽。 工业上重要的锂矿物有锂辉石、锂云母、铁锂云母、磷锂辉石、透锂长石。除工业矿物外，盐湖卤水及盐湖盆地地下卤水富含锂，是工业上用锂的一个重要来源。锂矿石的性质不同，采用不同的分选工艺，主要有浮选法、手选法、热碎解、磁选法、重悬浮液选矿法、化学处理法、联合选矿法等。盐湖卤水中锂盐的提取，通常首先需将原始卤水中锂进一步蒸发浓缩，然后再采用适当的分离技术，主要有太阳池升温沉锂法、沉淀法、煅烧法、吸附法和溶剂萃取法等，对浓缩卤水中的锂进行分离、提取，最终制备碳酸锂[1]。 铷无独立的工业矿物，主要赋存于锂云母等矿石和盐湖卤水中，铷铯性质相近，常共伴生一起，提取、提纯工艺基本一致，从最古老的分步结晶法开始，逐步开发出了沉淀法、离子交换法、溶剂萃取法等多种工艺[2]。 铍矿床主要分两大类型，花岗伟晶岩型和气成热液型，其中绿柱石主要采自花岗伟晶岩矿床，硅铍石主要采自气成热液矿床。含铍矿物一般与萤石、云母、锂辉石、方解石、白云石等矿物密切共生，有时矿石中还含有黑钨矿、锡石、辉钼矿、黄铁矿等矿物，通常铍矿石的选矿流程比较复杂。当矿石中含有钨、锡、钽、铌等矿物时，首先采用重选回收相应矿物；当矿石中含有硫化物时，采用预先浮选回收钼、铅、锌、铁等硫化矿；当矿石中含有黄玉、滑石、云母等易浮矿物时，同样必须采用预先浮选以排除易浮矿物对后续作业的影响。此外，除浮选、重选外，工业上应用的铍提取工艺主要还有硫酸法和氟化法[3]。 自然界已知含锶矿物有10多种，工业上用于提取锶的原料主要是天青石和菱锶矿。锶主要以碳酸盐使用。以菱锶矿为原料制备碳酸锶的方法主要有酸溶一碱析法和焙烧法，以天青石为原料制备碳酸锶的方法主要有炭 收稿日期：2012-08-24；改回日期：2013-01-25
铝土矿选矿(processing of bauxite ore) 从铝土矿矿石中分选出铝土矿精矿的过程。其目的是除去脉石矿物和有害杂质，分离高铝矿物和低铝矿物，以获得高铝硅比的精矿。 铝土矿又称铝矾土，主要矿物组成是水铝石(A1 2O 3 ?H 2 O)和高岭石 (Al 2O 3 ?2SiC) 2 ?2H 2 O)。水铝石是由一水硬铝石、一水软铝石和三水铝石三种矿物， 以各种比例构成的细分散胶体混合物。铝土矿经常与铁的氧化物和氢氧化物、锐钛矿及高岭石、绿泥石等粘土矿物共生。有时还含钙、镁、硫等矿物。铝土矿石按其所含杂质可分为高碱铝土矿、高钛铝土矿、高铁铝土矿三类。中国根据矿物组成不同将铝土矿分为五类：(1)水铝石一高岭石型(D—K型)；(2)水铝石叶蜡石型(D—P型)；(3)勃姆石一高岭石型(B～K型)；(4)水铝石伊利石型(D—I型)； (5)水铝石高岭石一金红石型(D—K—R型)。铝土矿经煅烧生成的莫来石 (3Al 2O 3 ?2SiO 2 )是优良的耐火材料原料。铝土矿也是生产氧化铝、刚玉磨料、铝 化合物的原料。 铝土矿主要按Al 2O 3 含量或Al 2 O 3 ／SiO 2 比值进行分级。不同用途的铝土矿， 对杂质含量有不同的要求。中国有关标准将耐火材料用铝土矿分为五个等级，其 中特级品要求Al 2O 3 75％，Fe 2 O 3 <2．0％，CaO<0．5％，耐火度>1770℃；四级品 要求A1 2O 3 45％～55％，Fe 2 O 3 <2．5％，CaO<0．7％，耐火度>1770℃；将生产氧 化铝的铝土矿分为七个品级，其中一级品要求Al 2O 3 ／SiO 2 ≥12，Al 2 O 3 ≥60％；七 级品要求Al 2O 3 ／SiO 2 ≥6，Al 2 O 3 ≥48％。 主要选矿方法有洗矿、浮选、磁选、化学选矿等。洗矿是提高铝土矿铝硅比的最简单、有效的方法，通过洗矿一般可将矿石铝硅比提高约2倍，对质地疏松矿石的分选更为有效。洗矿常与其他分选方法结合组成洗矿(筛洗)一分级——手选流程。浮选法可用于分离水铝石和高岭石，用氧化石蜡皂和塔尔油作捕收剂，在碱性介质中进行。磁选用于分离含铁矿物。化学选矿主要有焙烧脱硅，这是基于矿石中主要含硅矿物是含水铝代硅酸盐，焙烧后部分Si()z转变为无晶形易溶于碱的氧化硅微粒而提高了物料的铝硅比。 主要选矿流程根据矿石的不同类型，采用不同的选矿工艺流程。 (1)三水铝石一高岭石类铝土矿的选矿流程。常采用先进行泥、砂分选，粗级别磨矿后用磁选除铁，矿泥磨矿后浮选。浮选药剂用油酸、塔尔油、机油按1：1：1配制。前苏联采用的低品位三水铝石高岭石型铝土矿的选矿流程见图1。铝 土矿浮选精矿品位含Al 2O 3 49．65％，回收率45．3％。A1203／SiO 2 为12．3。
我国稀土矿选矿生产现状及选矿技术发展（3） 4 问题和对策 4．1 资源浪费 稀土属战略资源，但资源的无序开采却久禁不止，我国南方其它省、区风化壳淋积型稀土资源、四川凉山稀土资源的开采，长期处于无序状态中，无技术开采选，乱采滥挖，采富弃贫，采矿回收率低，资源浪费严重并且造成环境污染和生态危机。资源无序开采的直接结果会造成源头产品过剩和低价倾销，刺激了初级产品加工企业的无序竞争与发展，致使大量低水平重复建设项目不断派生，持续供大于求。据调查，全世界稀土市场每年需求折合成100％氧化物(REO)约8万吨，而目前我国稀土的生产能力已经达到18万吨，实际生产量超过10万吨，有80％以上的过剩量。四川凉山地区稀土精矿的生产能力超过4万吨，白云鄂博矿多家选矿，且规模不断扩大．其总生产能力大于10万吨，致使精矿产量长期供大于求。按照现有的生产工艺及矿石品种构成，白云鄂博矿床的大量稀土将流失，随尾矿堆置于尾矿坝。随着开采度的增加，高稀土矿带分布分散，损失贫化率上升，稀土资源将陷于桔竭的局面。白云鄂博丰富的铌、钍、钪、钾、氟、磷等未开发利用元素的资源亦随着铁、稀土的开采生产被浪费。四川凉山牦牛坪式稀土矿床中的萤石、重晶石等可利用的矿物和有益元素均排放到尾矿坝或河流中被洪水夷尽，造成资源的极大浪费。这既损害了国家和行业的整体利益，又严重破坏了宝贵的资源。 关于我国稀土资源开发利用与可持续发展对策，应当根据我国稀土资源的特点、优势、开发利用现状和发展进行。首先是健全体制，依法采矿。在稀土资源的开发利用管理上，由政府有关部门牵头协调．由有关稀土资源开发企业共同组成“欧佩克式”的稀土矿业联合体．按照市场需求对稀土资源开采、精矿生产实行“五统一”管理，
5、阐述我国铝土矿资源特点以及适合处理低品位铝土矿的工艺技术。 5.1我国铝土矿资源特点 铝土矿是含铝矿物和赤铁矿、针铁矿、高岭石、锐铁矿、金红石、钛铁矿等矿物的混合矿。我国铝土矿资源比较丰富，分布甚广。具有以下几个特点：（1）储量集中于煤或水电丰富的地区，有利于开发利用。山西、贵州、河南和广西壮族自治区储量合计占全国储量的85.5%，加上其煤炭和水利资源，为其提供了发展铝工业的有利条件。 （2）矿床类型以沉积型为主，坑采储量比重较大。 （3）一水硬铝石型矿石占绝对优势。其特点是高铝、高硅和低铁，铝硅比偏低，一般在4-7之间，铝硅比在10以上的相对少些。在福建、河南和广西有少量的三水铝石型铝土矿。 5.2处理低品位铝土矿的工艺技术 从铝矿提取铝有两个方案,第一个方案是选用高品位铝土矿，先用化学方法从矿石中提取纯净的氧化铝，然后用电解法从氧化铝中提取纯净的铝。第二个方案是选用低品位的铝土矿，经过物理选矿，分离掉一部分硅酸盐矿物后，送入溶出流程中去，提取氧化铝；或者用化学法分离掉一部分氧化铁和氧化钛后，在电解槽或电弧炉内还原出铝-硅-铁-钛合金。 一般处理低品位铝土矿的工艺技术有：选矿拜耳法、石灰拜耳法、富矿烧结法、串联法。 5.2.1选矿拜耳法 选矿拜耳法工艺流程是：铝土矿（A/S=5~6）经过选矿得到铝硅比为10-11的精矿，与石灰一起加入到铝酸钠溶液母液中在245-260℃进行溶出，得到赤泥浆料，然后分理出铝酸钠溶液进行种分，获得Al(OH)3浆液，进而干燥焙烧得到Al2O3。由于铝矿中各种含硅矿物与氢氧化钠反应生成的水合铝硅酸盐，可在设备和管道上析出结疤，硅在分解时析出，还降低了产品的质量，所以必须进行脱硅。 铝土矿选矿脱硅方法有化学选矿脱硅、生物选矿脱硅、物理选矿脱硅。 化学选矿脱硅是指在一定温度下使含硅矿物发生分解，然后用苛性钠溶液溶出而达到脱硅目的的方法。 生物选矿脱硅是指用微生物分解硅酸盐和铝硅酸盐矿物，将铝硅酸盐矿物分解成为氧化铝和二氧化硅，并使二氧化硅成为可溶物，而氧化铝不溶，从而使得铝、硅得以分离。 物理选矿脱硅是指以天然矿物形态除去含硅矿物。
稀土金属矿选矿与加工 稀土矿就原生矿而言通常是含有多种有用矿物和一些脉石组成的复合矿石，砂矿也是如此，含有一些稀有元素矿物和石英、长石等，而且一般稀土品位较低，不能直接提取稀土氧化物，因此要进行选矿或浸取，获得精矿作为冶炼、提取的矿物原料。 稀土矿选矿，作为工业矿物原料的独居石、磷钇矿等一般采用磁选、浮选得到精矿含稀土氧化物约60%；氟碳铈矿等氟碳酸盐稀土矿物通常用强磁选、重选、浮选得到稀土精矿含稀土氧化物30%～40%。还有一种选冶联合流程，即将含7%～10%稀土氧化物原矿(富矿)，经热泡沫浮选，得到含60%稀土氧化物的精矿。再用10%的盐酸浸出，除去精矿中的方解石等碳酸盐矿物，使精矿稀土氧化物品位上升至70%。最后再焙烧浸出的精矿以除去氟碳铈矿中的二氧化碳，得到含85%的稀土氧化物产品。美国的芒廷帕斯以氟碳铈矿为主的单一稀土矿床的矿石，基本是采用这种工艺流程。 我国选矿工艺研究与生产实践，针对我国稀土资源特点，已研制了多种新工艺流程，能够生产不同品级、不同种类的稀土精矿和稀土氧化物，为我国稀土工业发展提供了充足的矿物原料。几种类型的稀土矿选矿情况： (1)白云鄂博矿超大型稀土矿，是与铌、铁等共生的综合性矿床，由于物质成分复杂，矿石嵌布粒度细微，属难选矿石。但经科研、设计、生产联合攻关，已研究出适合于白云鄂博矿产资源特点的稀土选矿技术。80年代初，包头钢铁稀土公司选矿厂(简称包钢选厂，下同)，形成了浮选—重选—浮选回收稀土的工艺流程。1987年制订了弱磁—强磁—浮选新工艺。近年来又研究成功将混合稀土精矿分选为单一氟碳铈精矿和独居石精矿的新技术。现在可进行各种矿物的分选工业生产，形成年产含稀土氧化物(REO)为30%～68%的各种稀土精矿能力60000t，其中大于50%REO精矿30000t/a，为我国重要的稀土原料生产基地。 (2)山东微山稀土矿热液脉状稀土矿床，平均品位REO为3.61%～5.59%，主要矿石类型为氟碳铈矿。1975年建成5t/d处理能力的小型试验厂。后经改造形成了35t/d、年产稀土精矿700t的生产线。1988年对原生矿采用新型捕收剂H205进行全浮、重选两种选矿方案试验，全浮精矿品位(REO)达到68.73%， 回收率为41.44%；重浮精矿品位(REO)达到70.2%，回收率为45.03%。目前该矿已具120t/d 的选矿能力。 (3)四川冕宁牦牛坪稀土矿 80年代发现并勘探的大型热液脉状稀土矿床，类似于美国著名的芒廷帕斯氟碳铈矿。牦牛坪矿床主要工业矿石也是氟碳铈矿。矿床平均品位REO为1.07%～5.77%。采用重选—浮选流程获得含稀土为63%～69%的高品位稀土精矿，稀土回收率为40.8%～69%。目前已建矿投产。1988年，四川地质矿产局一○九地质队与冕宁县及甘肃稀土公司合作，兴办了年产5000t精矿的昌兰稀土公司。稀土精矿以其品质优良而畅销。
稀土生产工艺流程图 白云鄂博矿 矿石粉碎 弱磁、强磁选矿 铁精矿 强磁中矿、尾矿 火法生产线 汽车尾气净化器 永磁电机 节能灯 风力发电机 各种发光标牌 电动汽车 电动 核磁共振 自行车 磁悬浮 磁选机
独居石又名磷铈镧矿。化学成分及性质：（Ce，La，Y，Th）[PO4]。成分变化很大。矿物成分中稀土氧化物含量可达50～68%。类质同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。独居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。 晶体结构及形态：单斜晶系，斜方柱晶类。晶体成板状，晶面常有条纹，有时为柱、锥、粒状。 物理性质：呈黄褐色、棕色、红色，间或有绿色。半透明至透明。条痕白色或浅红黄色。具有强玻璃光泽。硬度5.0～5.5。性脆。比重4.9～5.5。电磁性中弱。在X射线下发绿光。在阴极射线下不发光。 生成状态：产在花岗岩及花岗伟晶岩中；稀有金属碳酸岩中；云英岩与石英岩中；云霞正长岩、长霓岩与碱性正长伟晶岩中；阿尔卑斯型脉中；混合岩中；及风化壳与砂矿中。 用途：主要用来提取稀土元素。 中国稀土矿床在地域分布上具有面广而又相对集中的特点。截止目前为止，地质工作者已在全国三分之二以上的省（区）发现上千处矿床、矿点和矿化产地，除内蒙古的白云鄂博、江西赣南、广东粤北、四川凉山为稀土资源集中分布区外，山东、湖南、广西、云南、贵州、福建、浙江、湖北、河南、山西、辽宁、陕西、新疆等省区亦有稀土矿床发现，但是资源量要比矿化集中富集区少得多。全国稀土资源总量的98%分布在内蒙、江西、广东、四川、山东等地区，形成北、南、东、西的分布格局，并具有北轻南重的分布特点。 但是因为中国稀土占据着几个世界第一：储量占世界总储量的第一，尤其是在军事领域拥有重要意义且相对短缺的中重稀土；生产规模第一，2005年中国稀土产量占全世界的96%；出口量世界第一，中国产量的60%用于出口，出口量占国际贸易的63%以上，而且中国是世界上惟一大量供应不同等级、不同品种稀土产品的国家。可以说，中国是在敞开了门不计成本地向世界供应。据国家发改委的报告，中国的稀土冶炼分离年生产能力20万吨，超过世界年需求量的一倍。而中国的大方，造就了一些国家的贪婪。至2012年初统计数据显示，我国稀土世界占有量由2005年的96%下降至30%。 内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床，是铁白云石的碳酸岩型矿床，在主要成分铁矿中伴生稀土矿物（除氟碳铈矿、独居石外，还有数种含铌、稀土矿物）。采出的矿石中含铁30%左右，稀土氧化物约5%。在矿山先将大矿石破碎后，用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。选矿厂的任务是将Fe2O3从33%提高到55%以上，先在锥形球磨机上磨矿分级，再用圆筒磁选机选得62～65%Fe2O3（氧化铁）的一次铁精矿。其尾矿继续进行浮选与磁选，得到含45%Fe2O3（氧化铁）以上的二次铁精矿。稀土富集在浮选泡沫中，品位达到10～15%。该富集物可用摇床选出REO含量为30%的粗精矿，经选矿设备再处理后，可得到REO60%以上的稀土精矿。 稀土冶炼方法 稀土冶炼方法有两种，即湿法冶金和火法冶金。 湿法冶金属化工冶金方式，全流程大多处于溶液、溶剂之中，如稀土精矿的分解、稀土氧化物、稀土化合物、单一稀土金属的分离和提取过程就是采用沉淀、结晶、氧化还原、溶剂萃取、离子交换等化学分离工艺过程。现应用较普遍的是有机溶剂萃取法，它是工业分离高纯单一稀土元素的通用工艺。湿法冶金流程复杂，产品纯度高，该法生产成品应用面广阔。 火法冶金工艺过程简单，生产率较高。稀土火法冶炼主要包括硅热还原法制取稀土合