从四川冕宁“世界第二”了解稀土选矿工艺

近日，我国新一轮找矿突破战略行动传来捷报：四川冕宁县牦牛坪矿区新增稀土氧化物资源量966.56万吨，跃升为世界第二大轻稀土矿。这一发现再次将稀土资源推至聚光灯下。稀土被誉为“工业维生素”，从新能源汽车永磁电机到导弹制导系统，均不可或缺。然而，稀土从矿石到高价值产品，关键一步在于选矿。本文将系统解析稀土矿选矿的方法。

（图片源于网络）

一、稀土矿物类型决定选矿路线

稀土的赋存形态直接决定了选矿工艺的选择，工业上主要分为矿物型稀土矿和离子吸附型稀土矿两大类，两者的矿石性质、赋存状态差异显著，选矿思路截然不同。

矿物型稀土矿：以氟碳铈矿、独居石为主，如四川牦牛坪、内蒙古白云鄂博稀土矿，其稀土矿物结晶粒度较粗，与脉石矿物有明显的物理性质差异，因此适合采用物理选矿方法，通过分离矿物的物理特性实现稀土富集。

离子吸附型稀土矿：稀土元素以离子状态吸附于高岭土、蒙脱石等粘土矿物表面，矿石粒度极细，且稀土与粘土矿物的物理性质差异小，无法通过物理方法分离，须采用化学浸出工艺，通过化学反应将稀土离子从粘土矿物表面置换出来，实现富集回收。

两类矿种工艺迥异，以下分别阐述。

二、矿物型稀土选矿工艺

矿物型稀土矿常与萤石、重晶石、方解石等脉石共生，嵌布粒度细、可浮性相近，单一方法难以奏效，常采用重、磁、浮联合选别工艺。

1、矿物型稀土浮选法

（鑫海乌干达稀土矿选矿项目）

浮选法是利用矿物表面润湿性差异实现分离的技术，是轻稀土选矿中主要的工艺环节，直接决定了稀土精矿的品位和回收率。其方法是在矿浆中添加药剂，使稀土矿物表面疏水，附着于气泡上浮至矿浆表面形成精矿；脉石矿物亲水，留在矿浆中成为尾矿。

通常，捕收剂采用羟肟酸类或脂肪酸类，抑制剂用水玻璃抑制硅酸盐脉石，调整剂用碳酸钠调节矿浆pH至8-9；流程常采用一粗三精三扫流程，其中粗选实现初步富集，三次精选逐步提升品位，三次扫选回收尾矿中残留的稀土矿物。

2、矿物型稀土磁选法

磁选是稀土选矿的关键助手，因为稀土矿物大多具有弱磁性，而脉石矿物无磁性或磁性极弱，因此，可利用磁选辅助选别，可有效捕获微细粒弱磁性矿物。通常，在浮选前采用强磁选抛除无磁性脉石，可使后续浮选矿量减少30%-40%。

由于稀土矿物比磁化系数较低，工业上需采用湿式高梯度强磁选机，通过导磁介质产生高磁场梯度，有效捕获粒度细、磁性弱的稀土矿物。

在四川冕宁等稀土矿区，磁选法可用于两种场景：

一是预富集处理：在浮选前采用强磁选工艺，抛除矿浆中大量无磁性脉石，可使后续浮选矿量减少30%-40%，不仅降低了药剂消耗和能耗，还能避免脉石对浮选过程的干扰，提升浮选效率。

二是稀土与萤石的分离：稀土矿物具有弱磁性，而萤石无磁性，两者的可浮性相近，采用浮选法分离难度较大、药剂消耗高，此时通过湿式高梯度强磁选机，可快速将稀土矿物与萤石分离，获得高纯度的稀土粗精矿，再进入后续精选环节。

3、矿物型稀土重选法

重选法的处理粒度下限较粗，一般适用于粒度大于0.074mm的粗粒嵌布矿石，对于微细粒矿石的分离效果较差。因此，在矿物型稀土选矿中，重选法通常作为联合工艺的前置环节，在磨矿后、浮选前承担粗粒级预富集作用，利用矿物密度差提前回收部分粗粒稀土精矿，可减少过磨，降低后续浮选负荷。常用设备包括螺旋溜槽、摇床、跳汰机等：螺旋溜槽用于处理粗粒矿浆，摇床用于精细分离，跳汰机适用于粗粒矿物的快速分选。

在四川冕宁稀土选矿中，重选可设置在磨矿之后、浮选之前，磨矿后的矿浆先进入螺旋溜槽，通过重力沉降分离，提前回收部分粗粒稀土精矿。需要注意的是，单独重选的回收率有限，通常仅为60%-70%，因此必须与浮选、磁选配合使用，才能实现稀土资源的高效回收。

三、离子吸附型稀土选矿工艺

与四川冕宁的矿物型稀土矿不同，我国南方多为离子吸附型稀土矿，其稀土元素以离子形态吸附于粘土矿物表面，矿石粒度极细，且稀土与粘土矿物的物理性质差异很小，无法通过物理方法实现分离，须采用化学浸出工艺，通过化学反应将稀土离子从粘土矿物表面置换出来，实现富集回收。常用方法主要是硫酸铵原地浸出工艺。

该工艺是离子吸附型稀土矿的传统选矿方法，无需将矿石挖出，而是在矿体表面钻注液孔，注入硫酸铵溶液，铵离子将稀土离子置换进入溶液，然后收集富液，经沉淀、灼烧获得混合稀土氧化物。对生态环境破坏较小，核心流程分为四个步骤：钻孔注液、离子置换、富液收集、沉淀灼烧。

钻孔注液：在矿体表面按一定网度钻设注液孔，孔深需穿透矿体直达底板，确保浸出剂能够均匀渗透至整个矿层。注液孔网度根据矿体渗透性确定，渗透性好时孔距5-10米，渗透性差时缩至3-5米，以平衡浸出均匀性与工程投入。

离子置换：通过注液孔向矿体注入浓度为5%-8%的硫酸铵溶液，铵离子与粘土矿物表面吸附的稀土离子发生阳离子交换反应，将稀土置换进入溶液形成富稀土溶液。浸出剂浓度和停留时间需精准控制，以保证稀土浸出率的同时避免药剂浪费。

富液收集：利用矿体下方布设的集液沟、集液池等收液系统，将富液高效收集并暂存。采用顶水封孔技术防止富液沿钻孔向上溢出，同时在矿体周边设置防渗层，避免溶液外渗造成的资源损失和土壤、地下水氨氮污染。

沉淀灼烧：向富液中加入草酸或碳酸氢铵等沉淀剂，使稀土离子形成不溶性沉淀物，经固液分离、洗涤去除杂质后，在800-1000℃高温下灼烧，使稀土沉淀物分解为混合稀土氧化物，完成稀土的最终提取。

以上便是两种稀土类型的选矿方法的介绍，在实际选矿厂中，稀土矿如何选择，需根据矿石性质而定。鑫海在稀土矿方面有着丰富的经验，可提供从试验室与半工业试验、银行级可研、采选尾施工图设计，到矿山建设、设备制造交付、采选承包运营及管理的4008云顶网站登录。除此外，鑫海战略投资了巴西阿拉沙铌稀土矿，该矿位于巴西米纳斯吉拉斯州，拥有世界级碳酸岩型稀土矿体，总稀土氧化物品位可达33%、铌品位高达8%，鑫海为该矿提供涵盖冶金测试、选矿工艺优化、工厂设计建设、项目开发运营在内的采选总包技术服务，并保留该矿在中国80%铌供应的独家分销权。

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