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铍矿选矿工艺

浏览数量:0     作者:本站编辑     发布时间: 2021-03-29      来源:本站

第一节 国内铌、钽、锂、铍资源分布

中国是世界上铌、钽、锂、铍等稀有金属矿产资源丰富的一个国家。总保有储量Nb2O5 388万吨,仅次于巴西,居世界第2位。我国铌矿已探明储量的矿区有99处,分布于内蒙古、湖北等16个省(区),以内蒙古最多,占全国铌储量的72%;湖北次之,占24%。钽矿分布于13个省(区)的92个矿区,总保有储量Ta2O5 8.4万吨,居世界首位。从地区分布看,江西钽矿最丰富,内蒙古、广东次之,三省合计占全国钽储量72.5%。锂矿在九个省(区)有分布。已探明储量的矿区43处,保有氯化锂储量1667万吨,氧化锂237万吨,储量居世界第3位。从省(区)看,以青海资源为最丰富,湖北、四川等省次之。铍矿在15个省(区)有产出,已探明储量的矿区有77处,总保有储量BeO 23万吨,以新疆、内蒙古铍储量最多,分别占全国的29.4%和27.8%;四川、云南次之,各占16%左右。以江西宜春铌钽矿、内蒙古白云鄂博铌钽矿、新疆阿勒泰铍、锂-稀有矿、青海锂矿为最重要。铌、钽、锂、铍矿床类型有内主矿床、外生矿床、变质矿床和叠生矿床4类。内主矿床中主要与酸性岩类和碱性岩-碳酸岩有关,外生矿床中以第四纪盐湖沉积型为主。铌、钽、锂、铍矿床自元古宙至新生代均有形成,但以中生代和晚古生代为主。

第二节 铍的基础知识

是浅灰色金属,密度1.85,熔点1283℃,沸点2970℃。铍的化学性质活泼,能形成致密的表面氧化保护层,铍在空气中很稳定。铍即能和稀酸反应,也能溶于强碱。铍的化合物在水中易分解,铍还能形成聚合物以及具有明显热稳定性的共价化合物。铍化合物对人体有毒性。

铍在地壳中平均含量为2.8×10-6,在岩浆岩和沉积岩中均有不同程度的分布,其中在酸性岩中含量较高,在花岗岩中铍的平均含量5.5×10-6,尤其在酸性岩浆活动晚期形成的花岗岩含量更高。在自然界中已发现的铍矿物和含铍矿物约计60多种,其中常见的有20多种。矿物种类以硅酸盐类最多,分布也较广,其次为磷酸盐类,仅有少数为简单氧化物、硼酸盐、砷酸盐和锑酸盐等。

铍的矿物原料主要是绿柱石(含BeO9.26%~14.4%)、硅铍石(似晶石)(含BeO 43.67%~45.67%)、羟硅铍石(含BeO39.6%~42.6%)、金绿宝石(含BeO 19.5%~21.5%)、日光榴石(含BeO 8%~14.5%)。工业生产铍时先从绿柱石等矿物中提取氧化铍,再由氧化铍制取金属铍。氧化铍的提取有硫酸盐法和氟化物法。

铍是工业上的重要材料,工业用铍大部分以氧化铍形态用于铍铜合金的生产,小部分以金属铍形式应用,另有少量用作氧化铍陶瓷等。特别是在原子能、宇航和航空、冶金等领域具有重要用途。在原子能领域,金属铍主要用作核反应堆的中子减速剂;在宇航和航空工业制造火箭、导弹、宇宙飞船的转接壳和蒙皮,大型飞船、空间渡船的结构材料,制作飞机制动器和飞机、飞船、导弹的导航部件,火箭、导弹、喷气飞机的高能燃料的添加剂;在冶金工业中是合金钢的添加剂,还可制作铍铜、铍镍、铍铝等合金。此外,也用于制作耐火材料与特种玻璃、集成电路等。

第三节 铍矿的选矿工艺流程

铍矿物的可浮性

    绿柱石3BeO·Al2O3·6SiO2,含BeO 8%~12%,可浮性较好,用油酸在弱酸性、中性和碱性介质中均可浮游。加磺化石油在酸性介质中亦可浮。

    绿柱石不加硫酸时完全不浮,随硫酸用量的增加,其可浮性增大。当硫酸用量为0.98g/L时,可浮性最好,但超过此浓度,绿柱石被抑制。用油酸为捕收剂时,氢氟酸对绿柱石有活化作用,当用量达到200g/t时,活化作用最好。但其用量超过500g/t时,会完全抑制绿柱石的浮游。用油酸作捕收剂时,绿柱石经氢氧化钠处理后回收率显著增高。这时长石的回收率增加很少。这是绿柱石和长石分离的方法之一硫化钠是石英和长石的抑制剂,又是绿柱石的活化剂。用油酸作捕收剂,用硫化钠预先处理,可得含BeO5.9%的绿柱石精矿

    绿柱石浮选可采用阴离子捕收剂和阳离子捕收剂。研究结果表明,用油酸捕收时,回收率仅达50%,若预先用氢氧化钠或氢氟酸处理,回收率增至80%以上。阳离子捕收剂中以十八胺酯酸盐捕收性最强。用胺盐捕收时,最好的PH9~10.5

铍矿的浮选方法

绿柱石的浮选研究表明,绿柱石不加调整剂时,无论用阴离子捕收剂或用阳离子捕收剂均不能与脉石分离,所以浮选前必须进行预先处理。预先处理的方法又可分酸法(采用硫酸、盐酸和氢氟酸等)和碱法(采用氢氧化钠、碳酸钠等)两种。预先处理的目的是清洗矿物表面,除去粘附在绿柱石表面的重金属盐,选择性地溶掉其表面的硅酸,使铍离子突出,增加其可浮性,并降低脉石矿物的可浮性。
现将绿柱石的酸法及碱法浮选简述如下:
a绿柱石的酸法浮选

酸法浮选分为混合浮选和优先浮选两种混合浮选是矿浆经酸处理后,把绿柱石和长石都浮到泡沫产品中,然后再进行分离。其具体步骤是,矿石经粗磨后,用黄药浮选硫化矿,然后在酸性介质中,用烷基胺盐浮出云母,浮完云母以后加入氢氟酸活化绿柱石,再加烷基胺盐浮出绿柱石和长石。混合粗精矿经三次稀释、浓缩脱药后加人碳酸钠,并用烷基胺盐浮选绿柱石,经多次精选后得绿柱石精矿。

优先浮选是先浮云母再浮绿柱石。具体步骤是,经细磨的矿石,在硫酸介质中用阳离子捕收剂浮出云母,将其尾矿进行浓缩,并用氢氟酸处理,再用烷基胺盐浮选绿柱石,尾矿为长石和石英。

绿柱石粗选精矿中,加入氢氟酸和阳离子捕收剂,再经多次精选,得绿柱石精矿。
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绿柱石的碱法浮选

碱法浮选是将矿石磨矿后进行脱泥,然后用氢氧化钠或碳酸钠处理后洗矿,使矿浆呈弱碱性,再用油酸浮绿柱石,精选若干次后,得绿柱石精矿。此法适用于共生矿物比较简单的矿石。

美国菲克斯-科沃里矿绿柱石浮选厂用碱法浮绿柱石。原矿中有绿柱石、长石、云母和石英等。原矿经细磨后脱泥,加氢氧化钠(2.5kg/t )处理后洗矿,当PH8时加油酸(0.4kg/t)浮选绿柱石,粗选精矿经二次精选后,得到含BeO12.2 %的绿柱石精矿,回收率为74.7%


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