RU2200062C2

RU2200062C2 - Niobium-containing ore concentration process

Info

Publication number: RU2200062C2
Application number: RU2000109205A
Authority: RU
Inventors: М.Е. Дубровин; М.И. Тимощенко; И.У. Кацер; Ю.О. Федоров
Original assignee: Открытое акционерное общество "Стальмаг"
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2000-04-12
Publication date: 2003-03-10

Abstract

FIELD: mineral dressing. SUBSTANCE: process involves crushing, screening, and magnet separation to give various-quality products, which are then processed utilizing known technologies. According to invention, after magnet separation, nonmagnetic fraction is additionally enriched by means of x-ray-radiometric separation to give tailings and commercial niobium concentrate, this type of separation being conducted according to fineness classes -20+5 mm and assumed algorithm. EFFECT: reduced laboriousness and power consumption and enabled production of commercial Nb₂O₅ concentrate up to "wet" process limits. 2 cl, 2 ex

Description

Изобретение относится к способам обогащения руд, в частности ниобийсодержащих. The invention relates to methods for ore dressing, in particular niobium-containing.

Ниобийсодержащие руды перерабатываются для производства химически стойких легированных жаростойких сталей и огнеупорных покрытий. Niobium-containing ores are processed to produce chemically resistant alloyed heat-resistant steels and refractory coatings.

Разработка известных и новых месторождений требует значительных капиталовложений, и существующие технологии обогащения ниобиевых руд чрезвычайно трудоемки, энергоемки и экологически вредны. The development of known and new deposits requires significant investment, and existing technologies for the enrichment of niobium ores are extremely time-consuming, energy intensive and environmentally harmful.

Известен способ переработки ниобийсодержащих руд, включающий измельчение руды, ее термическую обработку, магнитную сепарацию с получением магнитной и немагнитной фракций, магнитную сепарацию немагнитной фракции с выделением редкометального продукта, при этом термическую обработку ведут при 370-420^oС, магнитную сепарацию руды при напряженности магнитного поля 200-700 Э, а магнитную сепарацию немагнитной фракции при напряженности магнитного поля 4000-7000 Э с получением железного концентрата с содержанием в частности Nb₂O₅ - 1,15%, редкометального продукта с содержанием Nb₂O₅ - 8,7% и апатитового концентрата, содержащего 0,13% Nb₂O₅ (а.с. СССР 1325766, В 03 В 7/00,1985). Известный способ не позволяет на первых стадиях обогащения получить товарный концентрат с высоким содержанием Nb₂O₅ до "мокрых" технологических переделов и обеспечить выведение из продуктов дальнейшей переработки значительного количества пустой породы.A known method of processing niobium-containing ores, including grinding the ore, its heat treatment, magnetic separation to obtain magnetic and non-magnetic fractions, magnetic separation of the non-magnetic fraction with the release of a rare metal product, the heat treatment is carried out at 370-420 ^o C, magnetic separation of ore at magnetic intensity fields of 200-700 Oe, and magnetic separation of the non-magnetic fraction at a magnetic field of 4000-7000 Oe to obtain an iron concentrate with a content in particular of Nb ₂ O ₅ - 1.15%, rare metal a product with a Nb ₂ O ₅ content of 8.7% and an apatite concentrate containing 0.13% Nb ₂ O ₅ (AS USSR 1325766, B 03 B 7 / 00.1985). The known method does not allow at the first stages of enrichment to obtain a commodity concentrate with a high content of Nb ₂ O ₅ to "wet" technological conversions and to ensure removal from the products of further processing of a significant amount of waste rock.

Наиболее близкой является схема переработки тантало-ниобиевых руд, предусматривающая дробление и грохочение руд с последующей классификацией и флотацией апатита, обесшламливание, концентрация на столах с последующей магнитной сепарацией на двух переделах в слабом магнитном поле, дальнейшим выщелачиванием, сушкой, грохочением и электрической сепарацией с получением пирохлорового, колумбитового концентратов и промпродуктов (Комаров А.П. Переработка руд редких металлов. - М.: Недра, 1977, с.28). The closest is the scheme for processing tantalum-niobium ores, which involves crushing and screening of ores, followed by classification and flotation of apatite, de-cladding, concentration on tables followed by magnetic separation at two stages in a weak magnetic field, further leaching, drying, screening and electrical separation to obtain pyrochlore, columbite concentrates and intermediate products (Komarov A.P. Processing of rare metals ores. - M .: Nedra, 1977, p. 28).

Переработка ниобиевых руд по известной схеме характеризуется высокими затратами, энергоемкостью и трудоемкостью, не позволяет до "мокрых" технологических переделов получить товарный концентрат с высоким содержанием Nb₂O₅, является экологически вредной с сопутствующим загрязнением среды.The processing of niobium ores according to the well-known scheme is characterized by high costs, energy intensity and laboriousness, does not allow to obtain commercial concentrate with a high content of Nb ₂ O ₅ until the wet technological stages, it is environmentally harmful with the accompanying environmental pollution.

Задачей изобретения является снижение общих затрат, трудоемкости и энергоемкости переработки ниобийсодержащих руд с получением товарного концентрата с высоким содержанием Nb₂O₅, повышение экологичности процесса.The objective of the invention is to reduce the total cost, complexity and energy consumption of the processing of niobium-containing ores to produce commercial concentrate with a high content of Nb ₂ O ₅ , increasing the environmental friendliness of the process.

Задача решается тем, что в способе переработки ниобийсодержащих руд, включающем дробление, грохочение, магнитную сепарацию с получением продуктов различного качества и последующую переработку хвостов по любой известной технологии, согласно изобретению после магнитной сепарации немагнитную фракцию дополнительно обогащают радиометрической сепарацией с разделением на хвосты и ниобиевый концентрат по классам крупности -20+5 мм по алгоритму

где η - величина признака разделения;
N_Nb и N_Fe - соответственно регистрируемое рентгеновское излучение - К - серии ниобия (N_BK_α=16,6 кэВ) и К - серии железа (FeK_α=6,4 кэВ);
N_S - регистрируемое рассеянное вторичное излучение от кусков породы первичного потока источника возбуждения (рентгеновский излучатель).The problem is solved in that in a method for processing niobium-containing ores, including crushing, screening, magnetic separation to produce products of various quality and subsequent tailings processing by any known technology, according to the invention, after magnetic separation, the non-magnetic fraction is further enriched by radiometric separation with separation into tailings and niobium concentrate by size classes -20 + 5 mm according to the algorithm

where η is the value of the sign of separation;
N _Nb and N _Fe are the detected x-ray radiation, respectively - K - series of niobium (N _B K _α = 16.6 keV) and K - series of iron (FeK _α = 6.4 keV);
N _S - registered scattered secondary radiation from pieces of rock of the primary stream of the source of excitation (x-ray emitter).

Отличительными от прототипа признаками являются:
- после магнитной сепарации немагнитную фракцию дополнительно обогащают рентгенорадиометрической сепарацией с разделением на хвосты и ниобиевый концентрат, что позволяет с минимальными энергетическими затратами и трудоемкостью получить высокообогащенный продукт до "мокрых" переделов по любой известной технологии обогащения ниобийсодержащей руды, снизить негативное экологическое воздействие на окружающую среду;
- рентгенорадиометрическую сепарацию осуществляют по классам крупности -20+5 мм, что является оптимальным значением и позволяет снизить потери полезного компонента и большее количество пустой породы вывести в хвосты; так как кусочки руды крупнее 20 мм не позволяют полностью раскрывать зерна минералов, что снижает качество сепарации, а кусочки руды мельче 5 мм при том же качестве сепарации резко снижают производительность процесса;
- рентгенорадиометрическую сепарацию осуществляют по алгоритму

,
что позволяет улучшить качество сепарации, чувствительность метода с получением товарного концентрата Nb₂O₅ до уровня 62% независимо от разновидностей (минерального состава) ниобийсодержащих руд.Distinctive features of the prototype are:
- after magnetic separation, the non-magnetic fraction is additionally enriched by X-ray radiometric separation with separation into tails and niobium concentrate, which makes it possible to obtain a highly enriched product with a minimum of energy costs and laboriousness to “wet” processing using any known technology for enriching niobium-containing ore, and to reduce the negative environmental impact on the environment;
- X-ray radiometric separation is carried out according to the fineness classes -20 + 5 mm, which is the optimal value and allows to reduce the loss of the useful component and bring more waste rock to the tailings; since pieces of ore larger than 20 mm do not allow to fully reveal the grain of minerals, which reduces the quality of separation, and pieces of ore smaller than 5 mm with the same quality of separation sharply reduce the productivity of the process;
- x-ray radiometric separation is carried out according to the algorithm

,
which allows to improve the quality of separation, the sensitivity of the method with obtaining commodity concentrate Nb ₂ O ₅ to the level of 62% regardless of the varieties (mineral composition) of niobium-containing ores.

Пример 1. Технологическую пробу ниобийсодержащей пирохлорколумбитовой руды (основной минерал - пирохлор в соотношении с колумбитом - 13:1) в объеме 23 т класса крупности -100+0 мм с месторождения Татарское Красноярского края подвергли дроблению и грохочению с выделением для последующей магнитной сепарации и рентгенорадиоматрической сепарации класса -20+5 мм. Магнитную сепарацию осуществляли в известных сепараторах ПБС - 90/100 с магнитной индукцией в рабочей зоне В= 0,14 Т на сухом материале. В магнитную фракцию отошла практически пустая порода (основной минерал вмещающих пород - гематит). Example 1. A technological sample of niobium-containing pyrochlorecolumbite ore (the main mineral is pyrochlore in the ratio of columbite - 13: 1) in a volume of 23 tons of particle size class -100 + 0 mm from the Tatarskoye deposit in the Krasnoyarsk Territory was crushed and screened with separation for subsequent magnetic separation and x-ray radiomatric separation class -20 + 5 mm. Magnetic separation was carried out in the known separators PBS - 90/100 with magnetic induction in the working area B = 0.14 T on dry material. Almost empty rock (the main mineral of the host rocks - hematite) has passed into the magnetic fraction.

Рентгенорадиометрическое обогащение производили на выделенной немагнитной фракции с использованием промышленного рентгенорадиометрического двухручьевого сепаратора СРФ-2, предназначенного для покусковой сортировки материала в диапазоне крупности от 5 до 30 мм. X-ray radiometric enrichment was performed on a separated non-magnetic fraction using an industrial X-ray radiometric double-strand separator SRF-2, designed for piecewise sorting of material in the particle size range from 5 to 30 mm.

Общая технологическая схема реализации способа представлена на чертеже. Опробование качества продуктов производилось на всех стадиях после операции грохочения. Вмещающие породы характеризуются высоким содержанием железа, а в самом пирохлоровом продукте железо практически отсутствует, поэтому для усиления признака разделения в алгоритме сепарации используется N_Fe.The general technological scheme of the method is presented in the drawing. Product quality testing was carried out at all stages after the screening operation. The host rocks are characterized by a high iron content, and iron is practically absent in the pyrochlore product itself, therefore, N _{Fe is} used in the separation algorithm to enhance the separation feature.

После рентгенорадиометрической сепарации получен высококачественный товарный концентрат с содержанием Nb₂O₅ около 62%, являющийся готовой продукцией (с выходом около 8,1% от исходного класса -20+5 мм).After X-ray radiometric separation, a high-quality commodity concentrate with a Nb ₂ O ₅ content of about 62% was obtained, which is a finished product (with a yield of about 8.1% of the initial class of -20 + 5 mm).

Хвосты рентгенорадиометрической сепарации (промпродукт), содержащие всего 11% Nb₂O₅, могут складироваться в специальный отвал или отправляться на обогащение известными способами (вместе с классом - 5 мм).X-ray radiometric separation tails (industrial product) containing only 11% Nb ₂ O ₅ can be stored in a special dump or sent for enrichment by known methods (together with the class - 5 mm).

Пример 2. Представительную пробу ниобийсодержащей руды Татарского месторождения отдельного рудного тела с соотношением пирохлора и колумбита соответственно 4: 1; исходным содержанием Nb₂O₅ - 3,5% и массой 12 т, класса крупности -100+0 мм, переработали по схеме, представленной на чертеже, - дробление, грохочение, магнитная и рентгенорадиометрическая сепарация.Example 2. A representative sample of niobium-containing ore of the Tatar deposit of an individual ore body with a ratio of pyrochlore and columbite, respectively 4: 1; the initial content of Nb ₂ O ₅ - 3.5% and a weight of 12 tons, particle size -100 + 0 mm, processed according to the scheme shown in the drawing - crushing, screening, magnetic and x-ray separation.

В результате реализации способа на пробе более бедной (по содержанию Nb₂O₅) руды выделен за счет рентгенорадиометрической сепарации качественный ниобиевый продукт (товарный концентрат), содержащий Nb₂O₅ около 60% при его выходе от класса -20+5 мм около 6,5%.As a result of the method on a sample poorer (the content of Nb ₂ O ₅₎ ore selected X-ray radiometric separation due to product quality niobium (Trade concentrate) containing Nb ₂ O _5, about 60% when it exits from the class -20 + 5 mm near 6 ,5%.

Способ обогащения ниобийсодержащих руд позволяет значительно снизить трудоемкость и энергоемкость процесса, а также общие затраты на получение товарного концентрата Nb₂O₅, позволяет в значительной мере повысить экологичность процесса, создать возможность получения товарного концентрата до "мокрых" технологических переделов.The method of enrichment of niobium-containing ores can significantly reduce the complexity and energy intensity of the process, as well as the total cost of obtaining commodity concentrate Nb ₂ O ₅ , can significantly increase the environmental friendliness of the process, create the possibility of obtaining commodity concentrate to "wet" technological stages.

Claims

1. A method of enrichment of niobium-containing ores, including crushing, screening, magnetic separation to obtain products of various quality and their subsequent processing by any known technology, characterized in that after magnetic separation the non-magnetic fraction is further enriched by X-ray separation with separation into tails and niobium concentrate.

2. The method according to p. 1, characterized in that the x-ray radiometric separation is carried out according to particle size classes -20 + 5 mm according to the algorithm

where η is the value of the sign of separation;
N _Nb and N _Fe — respectively, the recorded x-ray radiation — K — series of niobium (N _B K _α = 16.6 keV) and K — series of iron (FeK _α = 6.4 keV);
N _S - registered scattered secondary radiation from pieces of rock of the primary stream of the source of excitation (x-ray emitter).