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稀有元素的综合利用
文章来源:青州市鲁晟沙矿机械快乐时时彩     发布时间:2015/7/23 9:32:14

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

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,是锂工业的重要来源。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,通常需将原始卤水中锂进一步蒸发浓缩,然后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。

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。

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,也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。

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还原法和复分解法。对一些低品位的天青石,需要先进行选矿富集,常联合应用不同选矿工艺获得锶精矿,用于生产碳酸锶。

铪通常赋存在锆矿主要是锆石中,锆和铪地球化学性质相近,自然界产出特征相同。工业上利用的锆矿物有锆石和斜锆石,近年来国外有报道将异性石作为重要的锆原料。锆石精矿含HfO2在0.5% ~ 2%以上的即可作为单独铪矿开采。若含量较低,铪可作为开发锆石时的副产品回收。锆英石的选矿,主要是使与其共生的钛铁矿、独居石、金红石、锡石等有用重矿物以及石英等脉石矿物分离。目前采用多种选矿方法的联合流程进行分选,重选一磁选一电选流程仍然是国内外选别锆英石最为广泛采用的工艺,而且比较稳定可靠。传统的锆英石浮选工艺是采用脂肪酸作捕收剂,水玻璃、碳酸钠等作调整剂。由于锆英石很容易被油酸等脂肪酸类捕收剂浮起,故一般回收率都很高,精矿质量不够好。目前多用煤油作捕收剂,肥皂作辅助捕收剂浮选锆英石,选别指标有所提高。

自然界,铌和钽常共同产出,大多数铌矿物都含有钽。目前已知的铌钽矿物和含铌钽矿物有130 多种,其中工业上重要的铌矿物有铌铁矿、褐钇铌矿、烧绿石、铌钇矿,重要的钽矿物有钽铁矿、黄钇钽矿、细晶石、重钽铁矿。处理铌钽矿物的方法主要有重选、磁选、电选、浮游重选、浮选和化学处理等。选矿工艺一般分为粗选和精选两个部分。粗选主要是采用重选流程,也有采用磁选一浮选联合流程的,选别的结果获得低品位混合粗精矿。对钽铌粗精矿的精选,由于其组成复杂,分选困难,常常需要采用磁选、重选、浮游重选、浮选、电选、化学处理等方法中一至二种或多种组合以实现多种有用矿物的分离,特别是钽铁矿、铌铁矿与某些难选矿物如石榴子石、电气石、独居石等的分离,更需采用多种方法。

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