一、稀土礦為什么難選
稀土礦難選(xuan)主要是因(yin)為(wei)稀(xi)土礦本身礦物性(xing)質復雜、工藝技(ji)術要求高(gao)、人才稀(xi)缺、稀(xi)土礦污染問題。
1、礦物性質復雜
稀(xi)土礦組成非(fei)常(chang)復雜(za),且礦物(wu)成分多(duo)樣,其有用礦物(wu)與(yu)脈石礦物(wu)也較多(duo),在選(xuan)別(bie)過程中需要通過多(duo)重聯合工藝完成,且對選(xuan)礦技術的要求(qiu)非(fei)常(chang)高。
例如:
稀土(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)中獨居(ju)石(shi)(shi)(shi)砂礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang),不僅(jin)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物組成復雜,其獨居(ju)石(shi)(shi)(shi)的含量僅(jin)占1-5%,最高含量有可能達到10%以上,但最低含量可能僅(jin)占0.5%左右,與它伴生的重礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物如磷釔(yi)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)、鋯(gao)螢石(shi)(shi)(shi)、金紅石(shi)(shi)(shi)、鈦(tai)鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)等,脈(mo)石(shi)(shi)(shi)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)多為石(shi)(shi)(shi)英(ying)、長石(shi)(shi)(shi)、綠(lv)泥石(shi)(shi)(shi)、電氯石(shi)(shi)(shi)、石(shi)(shi)(shi)榴石(shi)(shi)(shi)等,對于該種獨居(ju)石(shi)(shi)(shi)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)砂,需要通過重選、磁選、電選等多種工藝聯(lian)合進行選別(bie)。
再如:
白云(yun)鄂博礦(kuang)(kuang)(kuang)屬(shu)于由71個元素組成的(de)119種(zhong)礦(kuang)(kuang)(kuang)物復(fu)雜(za)型稀土(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang),其(qi)中(zhong)Fe、RE、Nb、CaF2、P、Mn、Ti、K等礦(kuang)(kuang)(kuang)物均有回收利用(yong)的(de)價值,此外還發(fa)現11(或以(yi)上)種(zhong)稀土(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang)物,主(zhu)要以(yi)氟(fu)碳鈰礦(kuang)(kuang)(kuang)和獨居石(shi)為主(zhu),其(qi)嵌布粒度細小,與其(qi)他有用(yong)礦(kuang)(kuang)(kuang)物及脈石(shi)礦(kuang)(kuang)(kuang)物之間的(de)選礦(kuang)(kuang)(kuang)性質差(cha)異非常(chang)小,要從如此復(fu)雜(za)的(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)種(zhong)中(zhong)分(fen)選出稀土(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang)是(shi)相當困難(nan)的(de)。
2、工藝技術要求高
將稀(xi)土(tu)(tu)礦精(jing)礦分解,獲得(de)混(hun)合稀(xi)土(tu)(tu)化合物后,為獲得(de)單(dan)一純(chun)稀(xi)土(tu)(tu)元(yuan)素,需(xu)針對每種元(yuan)素進(jin)行提純(chun)工藝,這(zhe)種工藝要求非(fei)常復(fu)雜、困難,因此對于工藝、技(ji)術的要求非(fei)常高。其(qi)主(zhu)要原(yuan)因如(ru)下:
(1)稀土元素(su)之間的物理、化學性質都極其相似
稀土(tu)元素之間(jian)的(de)物(wu)理、化學性(xing)質(zhi)都(dou)極其相(xiang)似,大部分稀土(tu)離(li)子(zi)半徑居(ju)于相(xiang)鄰兩(liang)元素之間(jian),在水溶液(ye)中都(dou)是穩定的(de)三價態,又受水物(wu)質(zhi)的(de)保護,使稀土(tu)離(li)子(zi)與水的(de)親和力很大,因此分離(li)提純的(de)工藝技術要求非常(chang)高。
(2)稀土(tu)礦(kuang)中伴生的雜(za)質多
稀土(tu)精礦(kuang)分(fen)解(jie)后,得到的混合(he)稀土(tu)化合(he)物中伴生的雜(za)質較多,如鈾、釷(tu)、鈮(ni)、鉭(tan)、鈦、鋯(gao)、鐵、鈣、硅、氟、磷等,因(yin)此分(fen)選(xuan)工藝技術非常復雜(za)。
因此(ci)在分(fen)(fen)選稀(xi)土(tu)元(yuan)素的(de)(de)工藝技(ji)術中,不僅需要(yao)考(kao)慮其(qi)十幾個(ge)物理、化學性質極其(qi)相似的(de)(de)稀(xi)土(tu)元(yuan)素之(zhi)間的(de)(de)分(fen)(fen)離,還要(yao)考(kao)慮稀(xi)土(tu)元(yuan)素與伴(ban)生雜質之(zhi)間的(de)(de)分(fen)(fen)選。
3、人才稀缺
說到人才,美國(guo)是(shi)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)開(kai)發(fa)(fa)最早(zao)的人才聚集地(di),也是(shi)全球(qiu)最大的稀(xi)(xi)土(tu)(tu)供應源。到90年(nian)代,美國(guo)開(kai)始(shi)封存自己的稀(xi)(xi)土(tu)(tu)礦,限(xian)制進而停止(zhi)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)開(kai)發(fa)(fa),轉(zhuan)而從(cong)我國(guo)進口(kou)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)作為(wei)戰略儲備。再到后來,其他擁有大量稀(xi)(xi)土(tu)(tu)礦的西方國(guo)家也開(kai)始(shi)紛(fen)紛(fen)停止(zhi)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)礦開(kai)發(fa)(fa),轉(zhuan)而從(cong)中國(guo)進口(kou)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)資源。
這個時期,白云(yun)鄂博稀土礦正處于瘋狂(kuang)開(kai)發階段,也正因如此,中國(guo)漸(jian)漸(jian)建立起(qi)了(le)其龐大的(de)稀土技術(shu)產業鏈。
據國(guo)外(wai)稀(xi)土(tu)開發(fa)公(gong)司Lynas的(de)執行(xing)官在接受《紐(niu)約時報》采訪時所說(shuo),“我認(ren)為(wei)稀(xi)土(tu)行(xing)業中,有大約100名(ming)博(bo)士在中國(guo)境內從事應(ying)用(yong)并從事技術(shu)開發(fa)”。當問到中國(guo)以外(wai)有多少博(bo)士時,這位執行(xing)官用(yong)手(shou)指(zhi)擺(bai)出了一個“0”的(de)手(shou)勢。
由此可見(jian),在龐大的稀(xi)土產業鏈背(bei)后,全球人才稀(xi)缺是不爭的事(shi)實。
4、稀土礦污染問題
稀土(tu)開(kai)發利用技(ji)術不僅(jin)會對(dui)周(zhou)邊的(de)水環境和生(sheng)態(tai)環境造成污染,也會影響下游稀土(tu)礦元(yuan)素,再開(kai)采,便難上加難。
某些稀(xi)土礦(kuang)會(hui)采(cai)用“原地(di)浸取(qu)(qu)”的(de)開采(cai)工藝,即在地(di)表直接挖掘注液(ye)孔,將電解質(zhi)溶(rong)液(ye)經注液(ye)孔注入(ru)到礦(kuang)體中,吸附(fu)在礦(kuang)體黏土礦(kuang)表面的(de)稀(xi)土離子(zi)與(yu)電解質(zhi)溶(rong)液(ye)中的(de)陽離子(zi)發(fa)生(sheng)交換解析,形成(cheng)稀(xi)土母(mu)液(ye),回收母(mu)液(ye)后(hou)再(zai)從中提取(qu)(qu)稀(xi)土。
該工(gong)藝(yi)中(zhong)形成的(de)母液會發(fa)生滲漏,通過(guo)巖土層(ceng)的(de)垂直(zhi)入滲,隨(sui)著風化帶內所含(han)水(shui)、大氣降(jiang)雨下滲的(de)地(di)(di)表水(shui)在風化帶的(de)運移,會將含(han)礦風化帶中(zhong)殘留(liu)的(de)稀土帶入到下游的(de)地(di)(di)表水(shui)或下方地(di)(di)勢較低(di)的(de)上體含(han)水(shui)層(ceng)中(zhong),導致地(di)(di)表水(shui)和地(di)(di)下水(shui)中(zhong)稀土和金屬(shu)離子的(de)含(han)量增(zeng)多(duo),使(shi)其pH值發(fa)生變(bian)化,為此,不僅會污染(ran)水(shui)質(zhi),對于下游稀土礦的(de)采選(xuan)更增(zeng)加了難(nan)度。
針(zhen)對以上四(si)大(da)難題,我國(guo)一直在(zai)不(bu)斷研發新技(ji)術,培養新進人(ren)才,在(zai)稀(xi)(xi)土(tu)污染方面(mian)更是推(tui)出了相應的(de)(de)政策,除加大(da)環(huan)保治理外,還(huan)建立了稀(xi)(xi)土(tu)開采生產的(de)(de)準入(ru)條件,對于離(li)子型稀(xi)(xi)土(tu)禁止采用(yong)池浸、堆(dui)浸等落后的(de)(de)工藝(yi),并針(zhen)對環(huan)保不(bu)達標企業實施停業管(guan)理。
二、稀土礦選礦方法有哪些
稀(xi)土礦(kuang)(kuang)(kuang)礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)組成復雜,含有的用礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)和脈石礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)非常多,因(yin)此稀(xi)土礦(kuang)(kuang)(kuang)很難選(xuan)別,可根(gen)據其礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)與(yu)伴生脈石及其他(ta)礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)物(wu)理、化學性質的不(bu)同(tong),選(xuan)擇(ze)適(shi)合(he)的選(xuan)礦(kuang)(kuang)(kuang)工(gong)藝。
1、重選法
稀土(tu)礦重(zhong)選是(shi)利用稀土(tu)礦物(wu)(wu)與脈石(shi)(shi)(shi)礦物(wu)(wu)的(de)(de)密(mi)度不同來(lai)進行分(fen)(fen)選的(de)(de),主要針對稀土(tu)礦物(wu)(wu)與密(mi)度低的(de)(de)石(shi)(shi)(shi)英、方解石(shi)(shi)(shi)等脈石(shi)(shi)(shi)礦物(wu)(wu)的(de)(de)分(fen)(fen)離(li),可有效實現預(yu)先(xian)富(fu)集或得到稀土(tu)精礦。例(li)如海(hai)濱砂礦多采用重(zhong)選法,或稀土(tu)脈礦的(de)(de)選礦也多用重(zhong)選來(lai)作為預(yu)先(xian)富(fu)集。
2、浮選法
稀(xi)土(tu)礦(kuang)浮選(xuan)是(shi)目前稀(xi)土(tu)礦(kuang)選(xuan)別(bie)的(de)(de)主(zhu)要方(fang)法之一,它利(li)用(yong)稀(xi)土(tu)礦(kuang)物(wu)與伴(ban)生(sheng)礦(kuang)物(wu)表(biao)面的(de)(de)物(wu)理化學性質的(de)(de)差別(bie),使(shi)其與伴(ban)生(sheng)脈石及其他礦(kuang)物(wu)的(de)(de)分離,獲得(de)有效的(de)(de)稀(xi)土(tu)精礦(kuang)。例如包頭白云鄂博礦(kuang)石中,因氟(fu)碳缽礦(kuang)和獨居石的(de)(de)密度和磁性基本相同,便采用(yong)的(de)(de)是(shi)浮選(xuan)工藝(yi),或是(shi)海濱(bin)砂礦(kuang)中采用(yong)重選(xuan)后,也常會(hui)采用(yong)浮選(xuan)法從重砂中獲得(de)稀(xi)土(tu)精礦(kuang)。
3、磁選法
稀(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang)磁(ci)(ci)(ci)選是針對有(you)些稀(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)具有(you)弱磁(ci)(ci)(ci)性或(huo)稀(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)伴有(you)磁(ci)(ci)(ci)鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu),利(li)用(yong)稀(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang)與伴生脈石(shi)(shi)及其他礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)的比(bi)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)系數的不(bu)(bu)同(tong)(tong),使用(yong)不(bu)(bu)同(tong)(tong)磁(ci)(ci)(ci)場強(qiang)度的磁(ci)(ci)(ci)選機進行分(fen)選。例如海(hai)濱砂礦(kuang)(kuang)(kuang)中(zhong)會(hui)采(cai)用(yong)弱磁(ci)(ci)(ci)選將其鈦鐵礦(kuang)(kuang)(kuang)與獨居(ju)石(shi)(shi)分(fen)離,或(huo)采(cai)用(yong)強(qiang)磁(ci)(ci)(ci)選使獨居(ju)石(shi)(shi)與鋯英石(shi)(shi)、石(shi)(shi)英等礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)的分(fen)選。在(zai)浮(fu)選稀(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang)中(zhong),有(you)時為了簡化(hua)浮(fu)選流(liu)程、節省浮(fu)選藥劑,也(ye)會(hui)采(cai)用(yong)強(qiang)磁(ci)(ci)(ci)選工藝(yi)使其稀(xi)(xi)(xi)土(tu)(tu)(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang)先(xian)預(yu)先(xian)富集。
4、輻射選礦法
稀土礦(kuang)(kuang)(kuang)輻射選礦(kuang)(kuang)(kuang)是利(li)用礦(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)中稀土礦(kuang)(kuang)(kuang)與脈石(shi)物種的(de)釷含量不同(tong),采(cai)用y輻射選機(ji)對(dui)稀土礦(kuang)(kuang)(kuang)與脈石(shi)礦(kuang)(kuang)(kuang)物進行分選。一般輻射選礦(kuang)(kuang)(kuang)法多用于稀土礦(kuang)(kuang)(kuang)的(de)預選作(zuo)業,目前(qian),應(ying)用的(de)比較少。
5、電選法
稀(xi)土(tu)礦電(dian)(dian)選(xuan)法,主要是(shi)因稀(xi)土(tu)礦屬于非良導(dao)體,因此,可以(yi)利用其導(dao)電(dian)(dian)性能與伴生(sheng)礦物的(de)(de)(de)不同,使其與導(dao)電(dian)(dian)性好的(de)(de)(de)礦物進行(xing)分離。一(yi)般電(dian)(dian)選(xuan)多用于海濱(bin)砂(sha)礦重選(xuan)后的(de)(de)(de)重砂(sha)精選(xuan)作業。
6、化學選礦法
稀(xi)(xi)土(tu)礦化學(xue)選(xuan)礦法(fa)多用(yong)于以(yi)離子形態附著在高(gao)嶺土(tu)或(huo)黏土(tu)中的(de)稀(xi)(xi)土(tu)礦床,利用(yong)其(qi)稀(xi)(xi)土(tu)離子易溶(rong)于氯化鈉或(huo)硫酸銨溶(rong)液中的(de)特點,采用(yong)先浸(jin)出再沉淀的(de)化學(xue)選(xuan)礦法(fa)。或(huo)者對(dui)于易溶(rong)酸或(huo)在高(gao)溫下易發生相變(bian)的(de)氟碳酸鹽稀(xi)(xi)土(tu)礦,可先進行(xing)浮(fu)選(xuan)法(fa),進行(xing)富集,再采用(yong)化學(xue)選(xuan)礦法(fa)提純。
以上6種方法便是稀土礦可用的選(xuan)礦(kuang)(kuang)方(fang)法,由(you)于稀土(tu)礦(kuang)(kuang)難(nan)選(xuan)、需求量大且(qie)不可再生(sheng),因此(ci)對選(xuan)礦(kuang)(kuang)工藝(yi)要求非常高,至(zhi)于該體選(xuan)用哪種工藝(yi),需要通過對礦(kuang)(kuang)石性質進行分析,然后根據實際情況定制相應的選(xuan)礦(kuang)(kuang)工藝(yi),不是隨便(bian)套用就(jiu)能使用的。