一、稀土礦為什么難選
稀土礦難選主(zhu)要是因(yin)為稀(xi)土(tu)礦(kuang)本身礦(kuang)物性質(zhi)復雜、工藝技(ji)術要求高(gao)、人(ren)才稀(xi)缺、稀(xi)土(tu)礦(kuang)污(wu)染問題。
1、礦物性質復雜
稀(xi)土礦組成(cheng)非(fei)常(chang)(chang)復雜,且礦物成(cheng)分多樣,其(qi)有用(yong)礦物與(yu)脈(mo)石礦物也較多,在(zai)選別過程中需(xu)要通(tong)過多重聯合(he)工藝完成(cheng),且對選礦技術的要求(qiu)非(fei)常(chang)(chang)高(gao)。
例如:
稀土(tu)礦(kuang)(kuang)中獨居(ju)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)砂(sha)礦(kuang)(kuang),不僅礦(kuang)(kuang)物(wu)組成復(fu)雜,其(qi)獨居(ju)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的含(han)量僅占1-5%,最高含(han)量有可能達到(dao)10%以上,但(dan)最低含(han)量可能僅占0.5%左右,與它伴生的重礦(kuang)(kuang)物(wu)如磷釔礦(kuang)(kuang)、鋯(gao)螢石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、金紅石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、鈦鐵(tie)礦(kuang)(kuang)等(deng),脈石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)礦(kuang)(kuang)多(duo)為石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)英、長石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、綠泥石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、電(dian)氯石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)榴(liu)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)等(deng),對于該種獨居(ju)石(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)礦(kuang)(kuang)砂(sha),需(xu)要通過(guo)重選(xuan)(xuan)(xuan)、磁選(xuan)(xuan)(xuan)、電(dian)選(xuan)(xuan)(xuan)等(deng)多(duo)種工藝聯合進行(xing)選(xuan)(xuan)(xuan)別。
再如:
白云鄂博礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)屬于由71個元素組成(cheng)的(de)119種礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)復雜型(xing)稀土(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang),其(qi)中Fe、RE、Nb、CaF2、P、Mn、Ti、K等礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)均有(you)回(hui)收利用的(de)價值,此外還發現(xian)11(或以(yi)上)種稀土(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物(wu),主(zhu)要以(yi)氟碳鈰礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)和獨(du)居石為(wei)主(zhu),其(qi)嵌布粒度細小,與其(qi)他有(you)用礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)及脈石礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)之(zhi)間的(de)選(xuan)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)性質差(cha)異(yi)非常小,要從如(ru)此復雜的(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)種中分(fen)選(xuan)出稀土(tu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)是(shi)相當困難的(de)。
2、工藝技術要求高
將(jiang)稀(xi)土(tu)礦精(jing)礦分解,獲得混合(he)稀(xi)土(tu)化合(he)物后(hou),為獲得單一純(chun)稀(xi)土(tu)元素,需針對每(mei)種元素進行提純(chun)工藝(yi),這種工藝(yi)要求(qiu)非常復(fu)雜、困(kun)難(nan),因此對于工藝(yi)、技術(shu)的(de)要求(qiu)非常高。其主(zhu)要原因如下:
(1)稀土元素之間(jian)的物理、化學性質都極其相(xiang)似
稀(xi)土元(yuan)素(su)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)物理、化學性質都極其相似,大部分(fen)稀(xi)土離(li)子半徑居(ju)于相鄰兩元(yuan)素(su)之(zhi)間(jian)(jian),在水(shui)溶液(ye)中都是穩定的(de)三價態,又受(shou)水(shui)物質的(de)保護,使稀(xi)土離(li)子與水(shui)的(de)親(qin)和力很大,因此分(fen)離(li)提純的(de)工藝(yi)技(ji)術要求(qiu)非常高。
(2)稀(xi)土礦中伴生的雜質多(duo)
稀(xi)土(tu)精礦分(fen)解(jie)后,得到的混合(he)稀(xi)土(tu)化合(he)物中(zhong)伴生(sheng)的雜質(zhi)較多,如鈾、釷(tu)、鈮、鉭、鈦、鋯、鐵、鈣、硅、氟、磷等,因此分(fen)選工藝(yi)技術非常復雜。
因此在分(fen)選(xuan)稀(xi)土(tu)元素的工藝技術中,不僅需要(yao)(yao)考慮其(qi)十幾個物理、化學(xue)性質(zhi)極(ji)其(qi)相似的稀(xi)土(tu)元素之間的分(fen)離,還要(yao)(yao)考慮稀(xi)土(tu)元素與伴生雜(za)質(zhi)之間的分(fen)選(xuan)。
3、人才稀缺
說到人才,美國是(shi)稀(xi)土(tu)(tu)開(kai)發最(zui)早的(de)人才聚集地(di),也(ye)(ye)是(shi)全球(qiu)最(zui)大的(de)稀(xi)土(tu)(tu)供應(ying)源。到90年代(dai),美國開(kai)始封存自己的(de)稀(xi)土(tu)(tu)礦(kuang),限制(zhi)進(jin)而停(ting)(ting)止稀(xi)土(tu)(tu)開(kai)發,轉而從我國進(jin)口(kou)稀(xi)土(tu)(tu)作為戰略儲(chu)備。再到后來,其(qi)他擁有(you)大量稀(xi)土(tu)(tu)礦(kuang)的(de)西方國家(jia)也(ye)(ye)開(kai)始紛紛停(ting)(ting)止稀(xi)土(tu)(tu)礦(kuang)開(kai)發,轉而從中(zhong)國進(jin)口(kou)稀(xi)土(tu)(tu)資(zi)源。
這個(ge)時期,白(bai)云鄂博稀土礦正處于(yu)瘋狂開發階(jie)段,也正因如此,中國漸漸建立起(qi)了(le)其龐大的稀土技(ji)術產業鏈(lian)。
據(ju)國外稀(xi)土開發公司Lynas的(de)執行官在接受《紐約時(shi)報》采訪時(shi)所說(shuo),“我認為(wei)稀(xi)土行業中(zhong)(zhong),有大(da)約100名(ming)博(bo)士在中(zhong)(zhong)國境(jing)內從(cong)事(shi)應(ying)用并從(cong)事(shi)技術開發”。當問到(dao)中(zhong)(zhong)國以外有多(duo)少博(bo)士時(shi),這(zhe)位執行官用手(shou)指擺出了一(yi)個“0”的(de)手(shou)勢。
由(you)此可見(jian),在龐大的(de)(de)稀土產業鏈(lian)背(bei)后,全球人才稀缺是不爭的(de)(de)事實。
4、稀土礦污染問題
稀土開(kai)發(fa)利用技術不僅(jin)會對周邊的(de)水環境(jing)和生態環境(jing)造成(cheng)污染,也會影響(xiang)下(xia)游稀土礦元素,再開(kai)采,便(bian)難(nan)上加難(nan)。
某(mou)些(xie)稀(xi)土(tu)礦(kuang)(kuang)會采用“原地浸取”的開采工藝,即在(zai)地表直接(jie)挖掘注液(ye)(ye)孔,將(jiang)電解(jie)質(zhi)溶液(ye)(ye)經注液(ye)(ye)孔注入(ru)到礦(kuang)(kuang)體中,吸(xi)附在(zai)礦(kuang)(kuang)體黏(nian)土(tu)礦(kuang)(kuang)表面的稀(xi)土(tu)離子與電解(jie)質(zhi)溶液(ye)(ye)中的陽離子發生交換解(jie)析,形成稀(xi)土(tu)母液(ye)(ye),回收母液(ye)(ye)后再(zai)從中提(ti)取稀(xi)土(tu)。
該工(gong)藝(yi)中(zhong)(zhong)形成的(de)(de)母液會(hui)發(fa)生滲(shen)漏,通過巖土(tu)層的(de)(de)垂直(zhi)入滲(shen),隨著風化(hua)帶(dai)內所含水(shui)、大氣降雨下(xia)(xia)(xia)滲(shen)的(de)(de)地(di)(di)表水(shui)在風化(hua)帶(dai)的(de)(de)運移,會(hui)將含礦風化(hua)帶(dai)中(zhong)(zhong)殘(can)留的(de)(de)稀土(tu)帶(dai)入到下(xia)(xia)(xia)游的(de)(de)地(di)(di)表水(shui)或下(xia)(xia)(xia)方地(di)(di)勢較低(di)的(de)(de)上(shang)體含水(shui)層中(zhong)(zhong),導致地(di)(di)表水(shui)和地(di)(di)下(xia)(xia)(xia)水(shui)中(zhong)(zhong)稀土(tu)和金屬(shu)離(li)子的(de)(de)含量增(zeng)多,使(shi)其pH值發(fa)生變化(hua),為此,不僅會(hui)污染(ran)水(shui)質,對于(yu)下(xia)(xia)(xia)游稀土(tu)礦的(de)(de)采(cai)選更增(zeng)加了難度(du)。
針對(dui)以上(shang)四(si)大難題,我國一直在不(bu)(bu)斷研(yan)發新(xin)技術,培養新(xin)進人才,在稀土污染方面更是推出(chu)了(le)相應的政策,除加大環保(bao)治理外(wai),還建立了(le)稀土開采(cai)生產(chan)的準入(ru)條件,對(dui)于(yu)離(li)子型(xing)稀土禁(jin)止采(cai)用池浸、堆浸等落后(hou)的工(gong)藝,并(bing)針對(dui)環保(bao)不(bu)(bu)達標(biao)企業實施停業管理。
二、稀土礦選礦方法有哪些
稀(xi)土(tu)礦(kuang)礦(kuang)物(wu)(wu)(wu)(wu)組(zu)成復(fu)雜(za),含有的(de)用礦(kuang)物(wu)(wu)(wu)(wu)和脈石礦(kuang)物(wu)(wu)(wu)(wu)非(fei)常(chang)多,因此(ci)稀(xi)土(tu)礦(kuang)很難選別,可根據(ju)其礦(kuang)物(wu)(wu)(wu)(wu)與伴生脈石及其他礦(kuang)物(wu)(wu)(wu)(wu)物(wu)(wu)(wu)(wu)理、化(hua)學性質的(de)不同,選擇適(shi)合(he)的(de)選礦(kuang)工藝。
1、重選法
稀(xi)(xi)土(tu)礦(kuang)(kuang)重(zhong)選是利用(yong)稀(xi)(xi)土(tu)礦(kuang)(kuang)物與(yu)脈(mo)石礦(kuang)(kuang)物的密度不(bu)同來進行分選的,主要針對稀(xi)(xi)土(tu)礦(kuang)(kuang)物與(yu)密度低的石英、方解石等脈(mo)石礦(kuang)(kuang)物的分離,可有(you)效(xiao)實現預先(xian)富(fu)集(ji)或(huo)得到稀(xi)(xi)土(tu)精礦(kuang)(kuang)。例如海濱砂礦(kuang)(kuang)多采用(yong)重(zhong)選法,或(huo)稀(xi)(xi)土(tu)脈(mo)礦(kuang)(kuang)的選礦(kuang)(kuang)也多用(yong)重(zhong)選來作為預先(xian)富(fu)集(ji)。
2、浮選法
稀土(tu)礦(kuang)浮(fu)選(xuan)(xuan)(xuan)是目前稀土(tu)礦(kuang)選(xuan)(xuan)(xuan)別的(de)(de)主要方法之一,它利(li)用(yong)稀土(tu)礦(kuang)物(wu)(wu)與(yu)伴生(sheng)礦(kuang)物(wu)(wu)表面的(de)(de)物(wu)(wu)理化學性質的(de)(de)差別,使其與(yu)伴生(sheng)脈(mo)石及(ji)其他礦(kuang)物(wu)(wu)的(de)(de)分離,獲得有(you)效的(de)(de)稀土(tu)精礦(kuang)。例如包頭白(bai)云鄂博(bo)礦(kuang)石中,因氟(fu)碳缽礦(kuang)和(he)獨居石的(de)(de)密度和(he)磁性基本相同,便采用(yong)的(de)(de)是浮(fu)選(xuan)(xuan)(xuan)工藝,或(huo)是海(hai)濱砂礦(kuang)中采用(yong)重選(xuan)(xuan)(xuan)后,也常(chang)會(hui)采用(yong)浮(fu)選(xuan)(xuan)(xuan)法從重砂中獲得稀土(tu)精礦(kuang)。
3、磁選法
稀土(tu)礦(kuang)磁(ci)選(xuan)(xuan)是針(zhen)對有(you)些稀土(tu)礦(kuang)物具有(you)弱磁(ci)性或稀土(tu)礦(kuang)物伴(ban)有(you)磁(ci)鐵礦(kuang)物,利(li)用(yong)(yong)(yong)稀土(tu)礦(kuang)與伴(ban)生脈石(shi)(shi)及其他礦(kuang)物的(de)比磁(ci)化系數的(de)不(bu)(bu)同(tong),使(shi)用(yong)(yong)(yong)不(bu)(bu)同(tong)磁(ci)場強(qiang)度的(de)磁(ci)選(xuan)(xuan)機進(jin)行分選(xuan)(xuan)。例如(ru)海(hai)濱(bin)砂礦(kuang)中會采用(yong)(yong)(yong)弱磁(ci)選(xuan)(xuan)將其鈦鐵礦(kuang)與獨居石(shi)(shi)分離,或采用(yong)(yong)(yong)強(qiang)磁(ci)選(xuan)(xuan)使(shi)獨居石(shi)(shi)與鋯英(ying)石(shi)(shi)、石(shi)(shi)英(ying)等礦(kuang)物的(de)分選(xuan)(xuan)。在浮選(xuan)(xuan)稀土(tu)礦(kuang)中,有(you)時為了簡(jian)化浮選(xuan)(xuan)流程(cheng)、節省(sheng)浮選(xuan)(xuan)藥(yao)劑,也會采用(yong)(yong)(yong)強(qiang)磁(ci)選(xuan)(xuan)工藝使(shi)其稀土(tu)礦(kuang)先預先富集。
4、輻射選礦法
稀土(tu)礦輻射(she)選(xuan)礦是(shi)利用(yong)礦石中稀土(tu)礦與(yu)脈石物種的(de)釷(tu)含量不同(tong),采用(yong)y輻射(she)選(xuan)機對稀土(tu)礦與(yu)脈石礦物進(jin)行(xing)分選(xuan)。一般(ban)輻射(she)選(xuan)礦法多用(yong)于稀土(tu)礦的(de)預選(xuan)作業,目前,應用(yong)的(de)比較少(shao)。
5、電選法
稀土(tu)礦(kuang)電選(xuan)法,主要(yao)是(shi)因稀土(tu)礦(kuang)屬(shu)于非良導體,因此,可(ke)以利用其導電性能與(yu)伴生礦(kuang)物(wu)的不同(tong),使其與(yu)導電性好的礦(kuang)物(wu)進行(xing)分離。一般電選(xuan)多用于海濱砂礦(kuang)重選(xuan)后的重砂精選(xuan)作業(ye)。
6、化學選礦法
稀土礦(kuang)(kuang)(kuang)化學(xue)選(xuan)(xuan)礦(kuang)(kuang)(kuang)法(fa)(fa)多(duo)用(yong)于以離子(zi)形(xing)態附著(zhu)在高(gao)嶺土或(huo)黏土中的稀土礦(kuang)(kuang)(kuang)床(chuang),利(li)用(yong)其稀土離子(zi)易溶(rong)(rong)于氯化鈉或(huo)硫酸銨溶(rong)(rong)液中的特點,采用(yong)先(xian)浸出(chu)再(zai)沉淀的化學(xue)選(xuan)(xuan)礦(kuang)(kuang)(kuang)法(fa)(fa)。或(huo)者對于易溶(rong)(rong)酸或(huo)在高(gao)溫下(xia)易發生相變的氟碳酸鹽稀土礦(kuang)(kuang)(kuang),可(ke)先(xian)進行(xing)浮選(xuan)(xuan)法(fa)(fa),進行(xing)富集,再(zai)采用(yong)化學(xue)選(xuan)(xuan)礦(kuang)(kuang)(kuang)法(fa)(fa)提純(chun)。
以上6種方法便是稀土礦可用(yong)的選(xuan)礦(kuang)方(fang)法,由于(yu)稀土礦(kuang)難選(xuan)、需求量(liang)大且不可再生,因此對選(xuan)礦(kuang)工(gong)藝要求非常高,至于(yu)該體選(xuan)用(yong)哪(na)種工(gong)藝,需要通過對礦(kuang)石性質進行分析,然后根據實際情況定(ding)制相應的選(xuan)礦(kuang)工(gong)藝,不是隨便套用(yong)就能使用(yong)的。