【正文】 93%，經(jīng)反浮選將易浮 礦物脫除， 反浮沉砂再經(jīng)弱磁選別 ，獲得 含鈮%、回收率 %的鈮精礦和含鐵 %、回收率 %、含鈮 %的富鈮鐵精礦。 自從 上 世紀(jì) 60 年代以來，國(guó)內(nèi)許多高等院校和科研院所都對(duì)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(jìn)展。由于上述原因，白云鄂博鈮資源的利用至今尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。此外，四種鈮礦物的工藝性質(zhì)互相也存在差異，而且鈮礦物在稀選尾礦中含量低、粒度細(xì)、與其他礦的嵌布關(guān)系復(fù)雜緊密。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 6 表 稀選尾礦中主要鈮礦物的工藝 礦物學(xué) 參數(shù) 礦物名稱 比 重 （ g/cm3） 莫氏硬度 磁性 （ *106cm3/g） 介電常數(shù) 可浮性 鈮鐵礦 — ＞ 中等 鈮鐵金紅石 — ＞ 中等偏難 黃綠石 — 中等偏難 易解石 — — 中等 從表 可以看出，四種鈮礦物的 比重均大于 ，屬于重礦物， 鐵礦物的比重在 左右、稀土礦物的比重在 — 、重晶石的比重在 — ， 這樣它們很難用重選法與同在稀選尾礦中的鐵礦物、稀土礦物及重晶石等礦物分離；從四種鈮礦物的比磁化系數(shù)看，鈮鐵礦、鈮鐵金紅石屬于弱磁性礦物，而黃綠石屬于非磁性礦物，故用磁選法不易將其與同樣具有弱磁性稀土礦物及硅酸鹽礦物分離開；從介電常數(shù)看，四種鈮礦物中鈮鐵礦和鈮鐵金紅石與鐵礦物相近，而黃綠石、易解石又與稀土礦物及其脈石礦物相近的，所以電選也不是理想的分離方法；再從礦物的可浮性看，四種鈮礦物均屬中 等或中等偏難浮礦物，與鐵礦物、硅酸鹽礦物類似，采用常規(guī)的浮選方法也很難得到理想的選別效果。鈮的這種隨粒級(jí)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及分布特征為鈮的選別回收帶來了較大困難 [18] 表 稀土區(qū)尾礦不同粒級(jí)中 w（ Nb2O5）及分布特征 ， % 粒徑 /μ m +74 74— +50 50— +40 40— +30 30— +20 20— +10 10 合計(jì) 產(chǎn)率 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 分布量 分布率 一種資源是否可以有效回收利用，除取決于它所在給礦的性質(zhì)，即給礦礦物組成、礦物粒度、元素賦存狀態(tài)、元素及元素所形成礦物含量、以及礦物的解離、嵌布特征等外，還取決于這種元素所形成礦物的自身的工藝性質(zhì)。從表可知， w（ Nb2O5） 隨粒級(jí)的變化不像鐵、稀土那樣出現(xiàn)明 顯的貧化、富集現(xiàn)象，但總的趨勢(shì)為隨著粒度的變細(xì) w（ Nb2O5）有所增高。 因此，稀土浮選尾礦是目前回收白 云鄂博主東礦鈮資源的主要目標(biāo)礦物。 包鋼選礦廠一、三系列是采用長(zhǎng)沙礦冶研究院研究 開發(fā) 的弱磁 — 強(qiáng)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。經(jīng)研究分析，白云鄂博礦中含鈮礦物主要為鈮鐵礦、黃綠石、鈦鐵金紅石和易解石四種。波羅頭山鈮礦物主要是易解石、鈮鐵礦。其中主礦、東礦礦體中鈮礦物主要是鈮鐵礦、鈮鐵金紅石、易解石。 (6)鈮礦物種類多 ， 且主要含鈮礦物的物理化學(xué)性質(zhì)不盡相同 ， 可選性差異大 ， 而鈮礦物與其他礦物之間共生關(guān)系密切 ， 可選性差異小 ， 從而增加了選礦難度 。 (5)鈮的分散程度較高 。 (4)各礦段鈮礦物嵌布粒度普遍小于 20μm， 部分小于 3μm。 (3)含鈮品位低。 (2)分布廣。 白云鄂博礦床的鈮資源具有下面一些基本特征 [4]： (1)儲(chǔ)量大。這種合金主要用來做噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、船舶和電站燃?xì)鉁u輪機(jī)的部件 ，而且這種合金已擴(kuò)展到高溫應(yīng)用。很多年來，這種合金的含鈮量?jī)?nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 4 最多達(dá) 5%。在磁聚變發(fā)電和磁流體發(fā)電設(shè)備中也有鈮的應(yīng)用。 （ 3） 作為 超導(dǎo) 體的 應(yīng)用 近些年來，鈮的超導(dǎo)性引起了人們的重視，先后研制出了 NbTi、 Nb3Sn 等超導(dǎo)合金。鈮 酸鋰具有一些非常有用的壓電和電子 光學(xué)性能。據(jù)估計(jì)，光學(xué)玻璃每年消耗 Nb2O5約 50 噸，最大的市場(chǎng)是日本。 （ 2） 光學(xué)和電子學(xué)方面的應(yīng)用 含 Nb2O510%— 30%的光學(xué)玻璃具有很高的折射率，而且保持著和普通光學(xué)玻璃相同的密度。目前，含鈮的合金鋼有高強(qiáng)度低合金鋼（ HSLA） ,不銹鋼和耐熱鋼等，其中以高強(qiáng)度低合金鋼的用鈮量占得比重為最大。下面簡(jiǎn)要介紹一下鈮在不同工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。 鈮具有高熔點(diǎn)、耐腐蝕性強(qiáng)、吸氣性好、超導(dǎo)性等獨(dú)特性能。鈮的氧化態(tài)為－ ＋ ＋ ＋ 4 和＋ 5，其中以＋ 5 價(jià)化合物最穩(wěn)定。室溫下鈮在空氣中穩(wěn)定，在氧氣中紅熱時(shí)也不被完全氧化，高溫下與硫、氮 、碳直接化合 ，能與鈦 、 鋯 、鉿、鎢形成合金。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 3 第 二 章 文獻(xiàn)綜述 應(yīng)用 鈮 是 一種金屬元素 ， 化學(xué)符號(hào) Nb，原子序數(shù) 41， 原子量 ，屬周期系 Ⅴ B族。以期實(shí)現(xiàn)白云礦中鈮資源的工業(yè)化，緩解我國(guó)進(jìn)口鈮資源的困難局面。但是， 由于 經(jīng)濟(jì)成本的原因，該成果未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。 然而，粗鈮精礦在工業(yè)上不能直接應(yīng)用。 因此 ，國(guó)家 將從包鋼選礦廠一、三系列弱磁 — 強(qiáng)磁 — 浮選稀土尾礦中選鈮作為“八 包鋼選礦廠一、三系列是采用長(zhǎng)沙礦冶研究院研究 開發(fā) 的弱磁 — 強(qiáng)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。目前，生產(chǎn)上利用的鈮只有經(jīng)冶煉工藝冶煉的低級(jí)鈮鐵，且只占鈮資源綜合利用的 %。鐵和稀土已回收利用，鈮礦由于其貧、細(xì)、雜的特點(diǎn)，綜合回收難度非常大，經(jīng)過近半個(gè)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。 鈮是一種具有廣泛用途和戰(zhàn)略價(jià)值的稀有金屬，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)諸多重要部門發(fā)揮著重要作用。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(guó)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。 但是該工藝并沒有實(shí)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(guó)鈮資源利用的短缺勢(shì)在必行。 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(zhǎng)沙礦冶研究院 設(shè)計(jì)了“弱磁 — 強(qiáng)磁 — 浮選”方案 [3]，使得從強(qiáng)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。 60年代后期 , 對(duì)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(jìn)行小型試驗(yàn)研究工作 , 主要工藝為“重選 — 浮選”和“浮選 — 磁選”等。 白云鄂博礦床的鈮資源具有儲(chǔ)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(diǎn)。世界鈮氧化物資源儲(chǔ)量為 2500萬噸，這些鈮資源主要分布在巴西、中國(guó)、加拿大等國(guó)家。 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(xiàn)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?jī)?nèi)容 .................................... 9 第三章 實(shí)驗(yàn) ..................................................... 11 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與原料 ............................................ 11 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備 ......................................... 11 實(shí)驗(yàn)原料 ............................................. 11 實(shí)驗(yàn)原理 .................................................. 11 磁化焙燒 ............................................ 11 磁選 ............................................... 12 浸出 ............................................... 12 實(shí)驗(yàn)方法 ................................................. 12 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論 .......................................... 14 溫度和時(shí)間對(duì)還原度的影響 ..........