博士论文答辩

白云鄂博稀土尾矿多组分综合回收工艺及耦合关系研究

Reaserch of Multicomponent recovery and coupling relationship of Bayan Obo rare earth tailing

答辩人：张 悦 指导教师：林海 教授

本课题来源于国家高技术研究发展计划（863计划） 《有色金属尾矿有价组分高效分选回收技术》（2012AA062402）

内容提要

1. 研究背景及意义 2. 国内外研究现状 3. 主要研究方法

4. 尾矿工艺矿物学研究 5. 多组分综合回收工艺研究 6. 磨矿-磁选过程的耦合关系研究 7. 浮选过程有价矿物的行为差异

1. 研究背景及意义

我国内蒙古白云鄂博地区的稀土矿床是全世界最著名的稀土矿床。其探明储量占全世界稀土已探明储量的近一半，在我国更是占到了80%以上。

目前该矿床还主要作为铁矿资源进行选别回收，现行工艺可回收约70%以上的铁，但稀土回收率仅有10%，绝大多数的稀土资源以尾矿的形式堆积，未被回收利用。

尾矿中还含有铁、萤石、重晶石、铌矿物等多种高附加值矿物以及丰富的钍、钪、钾、磷等未开发利用元素，均对存于尾矿库中，不仅浪费资源，还形成了巨大的环境污染。

2. 国内外研究现状

我国内蒙古白云鄂博地区的稀土矿床是全世界最著名的稀土矿床。其探明储量占全世界稀土已探明储量的近一半，在我国更是占到了80%以上。

目前该矿床还主要作为铁矿资源进行选别回收，现行工艺可回收约70%以上的铁，但稀土回收率仅有10%，绝大多数的稀土资源以尾矿的形式堆积，未被回收利用。

尾矿中还含有铁、萤石、重晶石、铌矿物等多种高附加值矿物以及丰富的钍、钪、钾、磷等未开发利用元素，均对存于尾矿库中，不仅浪费资源，还形成了巨大的环境污染。

包钢尾矿库，是在困难时期进行的错误决策，把宝藏放在了错误的地方。该尾矿库的资源价值，甚至超过又一座新的白云鄂博矿。

主要研究目标

本文以包头稀土尾矿为研究对象，通过多种手段回收其中的有价矿物，并研究各有价矿物在回收过程中的行为差异和耦合关系，具体研究内容如下：

稀土尾矿的工艺矿物学研究。有价矿物和脉石矿物的种类、含量、嵌布关系及其对综合回收的影响。 最优综合回收工艺的研发。通过磁选、浮选、重选、焙烧等选别手段，研发出一种能够综合回收多种有价组分的联合流程，并获得最优工艺参数。 回收过程中各矿物的行为差异及耦合关系。通过对矿物在磨矿过程中解离度的差异揭示其在磁选过程中的行为差异；利用红外光谱、动电位、X射线光电子能谱等手段解释矿物在浮选过程中的行为差异，并通过分子动力学模拟药剂在浮选过程中的吸附，揭示其微观机理。

3. 主要研究方法

XRD粉晶衍射 红外光谱测试 XPS测试 Zeta电位测试 纯矿物浮选测试

基于背散射图像处理技术的工艺矿物学研究

背散射图像中矿物相的灰度与其平均原子序数正相关。

为保证所获得数据统计学上的准确性，对各项目中颗粒的统计数目均远超于Gy's formula

基于分子动力学和量子化学的模拟计算

4. 尾矿工艺矿物学研究

矿物种类及含量

尾矿X射线粉晶衍射图谱