【正文】 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 I 通過 磁化焙燒 磁選 酸浸從粗鈮精礦中富集鈮的試驗研究 摘要 鈮 是一種重要的戰(zhàn)略資源，在 諸多 工業(yè) 領(lǐng)域均 有 其重要 應(yīng)用。我國鈮資源總量十分豐富，白云鄂博礦中鈮儲量占我國鈮儲量的 95%，但是鈮的嵌布粒度細(xì)、品位低、含鈮礦物種類多等原因造成了白云鄂博礦中鈮資源綜合 利用 至今 尚未 實現(xiàn)工業(yè)化。本 文 在前人 工作 的基礎(chǔ)上， 進行了“還原焙燒 — 磁選 — 酸浸”工藝從粗鈮精礦中 富集鈮 的試驗研究 。 以活性炭為還原劑進行了 還原 焙燒，用磁選管進行磁選，考察了還原溫度、還原時間和磁選激磁電流對鐵精礦指標(biāo)的影響。結(jié)果表明， 在 750℃ 還原 45min，粗 鈮精礦中絕大部分赤鐵礦被還原為磁鐵礦，還原度接近理論值。還原礦在 激磁電流下進行磁選，得到最佳精礦指標(biāo)：鐵品位為 %，收率為 %。經(jīng)磁選， %的鈮留在尾礦中 ,Nb2O5品位達到 %。尾礦用鹽酸 進行酸浸 ， 絕大部分 鈮礦物留在浸渣中 ，浸渣 Nb2O5品位達到 %，較原礦的富集比為 ，收率為 %。 關(guān)鍵詞： 還原焙燒 磁選 酸浸 粗 鈮 精礦 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 II The experimental research of the extraction of Nb from coarse niobium concentrates by Magized roasting Magic separation acid leaching Abstract Niobium is an important strategic resources and it has important application in many industry fields. Niobium reserve in Baiyunebo mine is over 95% of the total amount of China. But the fine disseminated extent ,low grade ,a variety of niobium mineral cause Baiyunebo ore resources prehensive utilization has yet to realize indust realization. Based on the basis of previous work ,the experimental research of the extraction of Nb from coarse niobium concentrates by magized roasting magic separation acid leaching is done .At first ,the ore are magized roasting with C ,then separated by magic tube. The effects of reduction temperature, time and excitation current is inspected. The results showed that the reductive degree to the theoretical value as most hematite was reduced to magite for 45min at 750℃ . When the excitation current , the maximum extraction of iron (β=%， γ=%) was achieved. After separate, % of niobium stay tailings and contains % Nb2O5. With hydrochloric acid leaching tailings on most of niobium minerals stay leaching residue which % Nb2O5. The Nb2O5 content in the residue is times of that in the original iron ore, γ=%. Key words: reduction roasting , magic separation , acid leaching , thick niobium concentrate 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 III 目錄 摘要 ............................................................... I Abstract............................................................. II 第一章 緒論 ..................................................... 1 本課題的研究背景 .......................................... 1 本課題研究的前景 .......................................... 1 本課題研究的意義 .......................................... 2 第 二 章 文獻綜述 ................................................. 3 鈮的特性及應(yīng)用 ............................................ 3 白云鄂博鈮資源的基本特征 .................................. 4 白云鄂博鈮資源綜 合利用現(xiàn)狀 ................................ 6 本課題的提出及研究內(nèi)容 .................................... 9 第三章 實驗 ..................................................... 11 實驗設(shè)備與原料 ............................................ 11 實驗主要設(shè)備 ......................................... 11 實驗原料 ............................................. 11 實驗原理 .................................................. 11 磁化焙燒 ............................................ 11 磁選 ............................................... 12 浸出 ............................................... 12 實驗方法 ................................................. 12 實驗結(jié)果及討論 .......................................... 14 溫度和時間對還原度的影響 ............................ 14 激磁電流對精礦指標(biāo)的影響 ............................ 16 還原溫度和時間對精礦指標(biāo)的影響 ...................... 16 鈮在磁選過程中的走向 ................................ 18 酸浸對磁選尾礦鈮品位的影響 .......................... 19 結(jié)論 .................................................... 19 參考文獻 ....................................................... 21 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 IV 附錄 ........................................................... 23 致謝 ........................................................... 33 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 1 第一章 緒論 鈮是一種十分重要的金屬 , 廣泛應(yīng)用于冶金、航空航天、電子、光學(xué)、原子能以及超導(dǎo)材料等高技術(shù)領(lǐng)域 , 并在許多尖端科技領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。 隨著工業(yè)的不斷發(fā)展和完善，鈮必將越 來越受到人們的普遍關(guān)注和重視。世界鈮氧化物資源儲量為 2500萬噸，這些鈮資源主要分布在巴西、中國、加拿大等國家。我國鈮資源儲量居世界第二位，其中白云鄂博鈮資源儲量占我國鈮資源儲量的 95%，其遠(yuǎn)景儲量達 660萬噸，工業(yè)儲量為157萬噸 [1]。 白云鄂博礦床的鈮資源具有儲量大、分布廣、含鈮品位低、嵌布粒度細(xì)、鈮的分散程度高、含鈮礦物種類多等特點。 自從 20世紀(jì) 60年代以來 ， 國內(nèi)許多高等院校和科研院所都對白云鄂博礦床鈮資源的開發(fā)利用做了大量的研究工作 ， 取得 了一定的進展。 60年代后期 , 對都拉哈拉東部接觸帶磁鐵礦化 白云巖和都拉哈拉白云巖型稀土、鈮礦石進行小型試驗研究工作 , 主要工藝為“重選 — 浮選”和“浮選 — 磁選”等。 20世紀(jì) 70年代 ， 對主、 東礦中貧氧化礦石在 回收鐵、 稀土的同時 ， 也開展回收鈮的工作 ， 使鈮礦物率先富集到鐵精礦中 ， 然后經(jīng)過冶煉工藝后鈮進入平爐爐渣中 ， 爐渣作為鈮鐵生產(chǎn)的原料。 20世紀(jì) 80年代初，根據(jù)含鈮鐵精礦中鈮品位的高低，采用不同的回收利用鈮資源的方法； 20世紀(jì) 80年代末，長沙礦冶研究院 設(shè)計了“弱磁 — 強磁 — 浮選”方案 [3]，使得從強磁中礦浮選稀土的尾礦中綜合回收鈮的研究工作成為可能。 1994年 ， 包鋼與 長沙礦冶研究院共同合作在包鋼礦山研究所試驗廠做了以浮選稀土尾礦為原料 的選鈮工業(yè)分流試驗。 但是該工藝并沒有實現(xiàn)工業(yè)化，白云鄂博鈮資源沒有得到工業(yè)應(yīng)用，因此找到一種合理的選礦工藝使得白云鄂博鈮資源工業(yè)化，緩解我國鈮資源利用的短缺勢在必行。 鈮是一種稀有金屬，不可再生， 而且世界上的鈮資源分布很是不均勻， 其中 巴西、加拿大和中國占百分之九十多。巴西和加拿大的含鈮資源的礦物粒度粗，易于富集，而內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 2 我國的鈮資源品位低，嵌布粒度細(xì)，礦物成分復(fù)雜，富集成本高。 然而 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國所需的鈮資源越來越多， 鈮資源的進口價格越來越高 ， 再加上鈮資源已被各國作為戰(zhàn)略資源而開采，所以積極開發(fā)我國白云鄂博的鈮資源，使其盡快工業(yè) 化 對我國的經(jīng)濟、國防等方面有很多的益處 。 鈮是一種具有廣泛用途和戰(zhàn)略價值的稀有金屬，它在國民經(jīng)濟諸多重要部門發(fā)揮著重要作用。我國白云鄂博礦為多金屬富含稀土、鈮、鐵和螢石礦，是世界第二大鈮礦石資源基地。鐵和稀土已回收利用，鈮礦由于其貧、細(xì)、雜的特點，綜合回收難度非常大，經(jīng)過近半個世紀(jì)的研究， 與鐵、稀土的開發(fā)利用相比，鈮資源綜合利用水平嚴(yán)重落后。現(xiàn)在每年隨鐵礦石開采出的五氧化二 鈮達 萬噸未進行回收，白白地流入尾礦，造成鈮資源的浪費。目前，生產(chǎn)上利用的鈮只有經(jīng)冶煉工藝冶煉的低級鈮鐵，且只占鈮資源綜合利用的 %。因此，為扭轉(zhuǎn)我國鈮資源大部分需要進口的局面，充分開發(fā)利用白云鄂博礦的鈮資源具有重大的現(xiàn)實意義 [5]。 包鋼選礦廠一、三系列是采用長沙礦冶研究院研究 開發(fā) 的弱磁 — 強磁 — 浮選工藝改造而成的，是包鋼選礦廠處理中貧氧化礦的主要生產(chǎn)系列， 產(chǎn)品為鐵精礦和稀土精礦。鈮在其中的強磁中礦選稀土尾礦中得到 一定 富集。 因此 ，國家 將從包鋼選礦廠一、三系列弱磁 — 強磁 — 浮選稀土尾礦中選鈮作為“八 五”科技攻關(guān)項目，組織十余家科研院所和高校進行研究攻關(guān) ， 取得了突破性的進展，首次在工業(yè)生產(chǎn)條件下，從白云鄂博原礦的生產(chǎn)流程中選出了含鈮（ Nb2O5） 3%左右的 粗 鈮精礦。 然而，粗鈮精礦在工業(yè)上不能直接應(yīng)用。因此，對粗鈮精礦進行了工業(yè)分流試驗，生產(chǎn)了不同品級的鈮精礦 17t，首次在工業(yè)生產(chǎn)條件下得到具有實用價值的鈮精礦。但是， 由于 經(jīng)濟成本的原因，該成果未能實現(xiàn)工業(yè)化。鑒于上述事實，本課題提出通過磁化焙燒 — 磁選 — 酸洗從粗鈮精礦中回收鐵、富集鈮的新工藝。以期實現(xiàn)白云礦中鈮資源的工業(yè)化，緩解我國進口鈮資源的困難局面。 因 此，如果本課題能夠?qū)嶒灣晒?，具有很大的現(xiàn)實意義。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 3 第 二 章 文獻綜述 應(yīng)用 鈮 是 一種金屬元素 ， 化學(xué)符號 Nb，原子序數(shù) 41， 原子量 ，屬周期系 Ⅴ B族。鈮是灰白色金屬，熔點 2468℃ ，沸點 4742℃ ，密度 克／立方厘米。室溫下