【正文】 稀土精礦，這兩種產(chǎn)品中稀土氧化物量約占可利用稀土總量的 51%；而氧化礦系列鐵反浮選的尾礦中含 ReO10%，磁礦鐵系列弱磁尾礦中 %，這兩種產(chǎn)品中稀土氧化物量約占可利用稀土總量的 49%，幾乎還沒(méi)有被利用。 選礦廠(chǎng)各含稀土副產(chǎn)品的稀土利用狀況見(jiàn)表 。中國(guó)提供了世界稀土總消費(fèi)的 75%。日本是全球單一稀土最大的消費(fèi)國(guó)，其稀土進(jìn)口的 60%以上來(lái)自中國(guó)。 隨著全球知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)際稀土工業(yè)也將相應(yīng)快速發(fā)展，受高科技術(shù)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的拉動(dòng)，對(duì)稀土材料的需求，將會(huì)迅速增加，在國(guó)際市場(chǎng)上，中國(guó)不但將繼續(xù)主導(dǎo)稀土原料市場(chǎng)，而且將在新材料供應(yīng)方面起著越來(lái)越重要的作用 [3]。除我國(guó)外，稀土資源主要分布在前蘇聯(lián)、美國(guó)、澳大利亞、印度、加拿大、巴西、馬來(lái)西亞、泰國(guó)、斯里蘭卡、扎伊爾等國(guó)家。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 5 表 世界稀土工業(yè)儲(chǔ)量、 2021年開(kāi)采量及分布 單位：萬(wàn)噸 國(guó)別 中國(guó) 前蘇聯(lián) 美國(guó) 澳大利亞 印度 其他 總計(jì) 工業(yè)儲(chǔ)量 3600 600 1300 520 110 165 6295 比重 % 100 開(kāi)采儲(chǔ)量 比重 % 100 白云鄂博礦石氧化礦石 磁鐵礦石弱磁選弱磁鐵精礦鐵精礦 送尾礦壩強(qiáng)磁粗選強(qiáng)磁精選鐵反浮選尾礦稀土精礦稀土浮選弱磁選弱磁鐵精礦鐵反浮選尾礦鐵精礦 尾礦 尾礦稀土精礦稀土浮選送稀土高科圖 包鋼鐵 稀土選別流程圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 6 磁鐵礦石白云鄂博礦石氧化礦石弱磁選鐵精礦送尾礦壩弱磁鐵精礦鐵反浮選弱磁選浮選尾礦強(qiáng)磁粗選強(qiáng)磁精選強(qiáng)磁尾礦強(qiáng)磁中礦鐵反浮選鐵精礦 浮選尾礦圖 2021年選礦廠(chǎng)稀土資源在流程中的分布 中國(guó)稀土資源主要分布在內(nèi)蒙古、四川、山東、湖南、江西、廣西、福建、臺(tái)灣省區(qū)。 表 中國(guó)稀土工業(yè)儲(chǔ)量、 2021年開(kāi)采量及分布 單位：萬(wàn)噸 省、區(qū) 內(nèi)蒙古 四川 山東 南方五省 其他 總計(jì) 工業(yè)儲(chǔ)量 3300 100 10 90 100 3600 比重 % 100 開(kāi)采儲(chǔ)量 比重 % 100 世界稀土在中國(guó)，中國(guó)稀土在包頭，包頭稀土在包鋼。 稀土的應(yīng)用 （ 1）稀土作為微量元素對(duì)畜禽生長(zhǎng)發(fā)繁殖及生產(chǎn)性能具有明顯的促進(jìn)作業(yè)，并安全無(wú)毒， 無(wú) 殘留，是一種良好的新型添加劑。與 P、 As、 Sn、 Sb、Pb等低熔點(diǎn)雜質(zhì)交互作用，降低其對(duì)鋼材料的危害。例如，放射性稀土金屬 153Sm 離子的化合物常常被用于大腦、肝、肺、心和骨 組織 等 腫瘤的治療；稀土金屬 Eu3+由于能夠發(fā)出特殊的熒光，其化合物常常被用于各種疾病的診斷； Gd3+由于具有最多的（ 7個(gè)）單電子，其化合物常常被用作核磁共振成像診斷的照影劑。在陶瓷工業(yè)中，已經(jīng)使用含稀土的“鐠黃”，制造出了色彩鮮 艷柔和、呈色均勻的美術(shù)陶瓷和日用衛(wèi)生陶瓷制品。 （ 5）鈧和的釔低比重（ 3和 ），可以用作飛行設(shè)備的材料。 （ 7）稀土的研究，已經(jīng)到了建立每種元素物理化學(xué)和金屬學(xué)的時(shí)期，稀土元素特殊的電子層結(jié)構(gòu)，使它們?cè)诠怆姶藕突瘜W(xué)性上表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，在高科技領(lǐng)域?qū)l(fā)揮重要的作用。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 8 第 三 章 白云鄂博礦床稀土 礦物 的特征 白云鄂博礦床中已發(fā)現(xiàn)的稀土礦物 及其 變種達(dá) 28種，其中以氟碳鈰礦和獨(dú)居石礦為主。 氟碳鈰礦的礦物特征 氟碳鈰礦是主、東礦體內(nèi)分布最廣的稀土礦物，除透輝石外，在礦區(qū)各類(lèi)型的礦石中均有產(chǎn)出，常呈細(xì)粒浸染狀或條帶狀產(chǎn)于各類(lèi)礦石中 。 氟碳鈰礦的磁性特性 氟碳鈰礦的比磁化率為 106cm3/g[26]?；瘜W(xué)鍵中離子百分?jǐn)?shù)見(jiàn)表 。淺黃色，有時(shí)為褐色，粒度在，一般小于 ，其化學(xué)成分為磷酸稀土。 磁性特性 獨(dú)居石礦的比磁化率為 106cm3/g。 化學(xué)鍵中離子百分?jǐn)?shù)見(jiàn)表 。 氟碳鈰礦和獨(dú)居石礦的共生關(guān)系 研究表明：氟碳鈰鑭礦和獨(dú)居石礦這間存在著緊密的共生關(guān)系，鑭、釹、鈰一起出現(xiàn)，它們即賦存于氟碳鈰鑭礦中，也賦存與獨(dú)居石礦中。 表 磁礦系列流程產(chǎn)品中稀土含量 (%) 產(chǎn)品名稱(chēng) 稀土礦物 原礦 弱精 弱尾 氟碳鈰礦 獨(dú)居石 表 稀土礦物在磁礦系列流程中的分布 (%) 產(chǎn)品名稱(chēng) 稀土礦物 原礦 弱精 弱尾 氟碳鈰礦 100 獨(dú)居石 100 磁礦系列中稀土礦物的分選行為 氟碳鈰 礦 ：在磁鐵礦選礦流程中， %的氟碳鈰礦進(jìn)入磁選尾礦， %進(jìn)入浮選鐵精礦。 所以，稀土礦物在磁礦系列的尾礦中得到有效富集。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 12 通過(guò)表 可以看出，稀土主要賦 存在氟碳鈰礦和獨(dú)居石兩種礦物中，其分布率分別為 %和 %，二者之間的比例約為 2:1.，其余的稀土則主要分布在鐵礦物和其他脈石礦物之中。 表 磁礦 系列 弱磁尾礦中稀土元素平衡 計(jì)算 結(jié)果 礦物名稱(chēng) 礦物含量 （ %） ReO 含量 （ %） 分布量 （ %） 分布率 （ %） 磁鐵礦 赤鐵礦 黃鐵礦 氟碳鈰礦 獨(dú)居石 鈉輝石 鈉閃石 云母類(lèi)礦石 長(zhǎng)石 石英 螢石 白云似乎 重晶石 磷灰石 錳礦物 其他礦物 合計(jì) 100 原礦 平衡系數(shù) ζ = 弱磁尾礦中稀土礦物的嵌布粒度及解離度特征 弱磁尾礦原樣及各 不 同粒級(jí)產(chǎn)品中稀土礦物的解離度分析測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表。 表 磁礦系列弱磁尾礦中 REO及 TFe在不同磨礦粒級(jí)中的品位 粒度 項(xiàng)目 +74 74~+61 61~+48 48~+40 40~+30 30~+20 20~+10 10 弱磁尾礦 ReO品位 % TFe品位 % 9． 00 從 表 和圖 可見(jiàn)看出，稀土含量隨著粒級(jí)的變細(xì)有逐漸增高的趨勢(shì)，當(dāng)磨礦粒級(jí) 達(dá)到 30~+20um 時(shí)，稀土含量較高 ，為 %，當(dāng)粒級(jí)小于 20um 時(shí)，稀土的含量又逐漸降低。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 14 201551074~61 61~487401030~20 20~1040~3048~40品味/ %粒級(jí)（ ）圖 磁礦系列弱磁尾礦中 ReO及 TFe在不同磨礦粒級(jí)中的品位 稀土在弱磁尾礦不同粒級(jí)產(chǎn)品中的分布狀況 稀土在弱磁尾礦不同粒級(jí)產(chǎn)品中的分布狀況見(jiàn)表 和圖 。同時(shí)，從以往磁礦系列選鐵的弱磁選給礦的粒級(jí)分析也可以看出，在 48~+10um 粒級(jí)區(qū)間內(nèi)，同時(shí)也是鐵的富集區(qū)間，鐵同樣在弱磁給礦 30~+20um 粒級(jí)內(nèi)的品味及占有率最高，所以說(shuō)在先期磨礦階段應(yīng)盡量增加 48~+10um 粒級(jí)的產(chǎn)率，尤其應(yīng)增加 30~+20um 粒級(jí)的產(chǎn)率，這樣不僅有利于前期的選鐵作業(yè)，同時(shí)對(duì)從弱磁尾礦中回收利用稀土也非常有利。同時(shí)從弱磁尾礦中回收稀土也符合目前包鋼的現(xiàn)狀和國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策，既充分利用包鋼現(xiàn)有的稀土資源，保護(hù)了白云鄂博有限的稀土資源，約由于其減少了運(yùn)輸和磨礦作業(yè)成本從而節(jié)約了能源，對(duì)包鋼的發(fā)展有積極的意義 。稀土的這種賦存形式也為其回收利用提供了有利條件。 （ 4）從表 可以看出：稀土單體和稀土富 連生體在弱磁尾礦不同粒級(jí)中的分布狀況，以單體形式存在的稀土的占有率為 %，以富連生體形式存在的稀土的占有率為 %，二者合計(jì)為 %，如果再除 10um 以下粒級(jí)中的稀土不計(jì)，則在 10um 以上單體和富連生體形式存在的稀土在弱磁尾礦中的占有率 %，可視為從弱磁尾礦中選稀土的理論回收率，這樣我們就可以 理論 上計(jì)算出當(dāng)入選磁礦原礦每年 400 萬(wàn)噸，弱磁尾礦的產(chǎn)率為 58%，弱磁 精礦 ReO品位為 7%的情況下，理論可計(jì)算出每年可弱磁尾礦中回收品位為 50%的稀土精礦的數(shù)量，計(jì)算方法如下：年成立礦石量 弱磁尾礦產(chǎn)率 弱磁尾礦 ReO 品位 稀土理論收率 247。 50%= 萬(wàn)噸，當(dāng)然這只是理想產(chǎn)量，實(shí)際生產(chǎn)中不可能達(dá)到，但如果我們只要達(dá)到理論產(chǎn)量的1015%，我們也可每年從弱磁尾礦中獲得 ReO 品位為 50%的稀土精礦 萬(wàn)噸左右。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 17 第 五 章 磁礦系列尾礦回收稀土的實(shí)驗(yàn)室研究 試料性質(zhì) 試驗(yàn)中試樣取自包鋼選礦產(chǎn)磁礦系列尾礦 ，試驗(yàn)所用試樣的多元素分析的結(jié)果，礦物組成分析結(jié)果，稀土物相、鐵物相、鈣物相分析結(jié)果以及粒度分析結(jié)果見(jiàn)表 、表 、表 。 表 試樣多元素分析結(jié)果 元素 TFe FeO ReO K2O Na2O CaO AL2O3 Nb2O5 TiO2 含量（ %） 元素 MgO BaO MnO SiO P F S 鐵失 含量（ %） 表 試驗(yàn)礦物組成分析結(jié)果 礦物名稱(chēng) 磁鐵礦 赤鐵礦 黃鐵礦 氟碳鈰礦 獨(dú)居石 重晶石 磷灰石 含量（ %） 礦物名稱(chēng) 輝鐵礦 云母 碳酸鹽類(lèi) 螢石 石英長(zhǎng)石 錳礦物 其他 含量（ %） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 18 表 稀土物相、鐵物相、 鈣物相分析結(jié)果 物相 項(xiàng)目 含量（ %） 占有率（ %） 稀土物相 氟碳鈰礦中稀土 獨(dú)居石中稀土 合計(jì) 鐵物相 磁性鐵中鐵 非磁性鐵中鐵 硅酸鹽中鐵 黃鐵礦中鐵 合計(jì) 鈣物相 碳酸鹽 氟化物 合計(jì) 表 試樣粒度 分析結(jié)果 粒度（ mm） 產(chǎn)率（ %） 稀土品位（ %） 稀土分布率（ %） + + + + + 合計(jì) 工藝條件試驗(yàn) 試驗(yàn)流程的確定 試驗(yàn)采用常規(guī)的一粗兩精開(kāi)路浮選路程，采用水玻璃 捕收劑 起泡劑組合方案，流程見(jiàn) 圖 所示。首先采用的水玻璃 H205J103浮選藥劑組合方案進(jìn)行了選 別試驗(yàn)，由于這一藥劑組合對(duì)于磁礦系列尾礦選擇性差，選別指標(biāo)不好，因而在試驗(yàn)中 對(duì) 捕收