Процессы обогащения

Существует значительное количество минералов, содержащих редкоземельные элементы, но именно редкоземельных со сравнительно высоким содержанием I TREO (более 6—8 %), относящихся к классам фосфатов, карбонатов, оксидов, фторидов, силикатов, сульфидов и боратов, известно около 70 [25—29]. Важнейшие минералы редкоземельных металлов представлены в табл. 2.5. Многие из них довольно редки и представляют лишь теоретический интерес. Минералы, содержащие РЗМ, можно разделить на две большие группы: минералы, в которых РЗМ являются основным или одним из основных компонентов (монацит, ксенотим и др.), и минералы, в которых РЗМ играют подчиненную роль, частично замещая основные компоненты (минералы циркония, титана, апатит, и др.). Многие из них также содержат и другие ценные компоненты, такие как титан, тантал и ниобий, имеющие важное промышленное значение. Этот фактор играет существенную роль на волатильном современном рынке минерального сырья, когда цена соединений РЗМ в течение ряда лет текущего десятилетия изменялась в несколько раз, как в сторону снижения, так и в сторону увеличения [30].

Редкоземельные минералы в большинстве своем имеют сравнительно большую плотность (4—9 г/см3), чаще всего они слабомагнитны, с очень низкой электропроводностью [25, 31]. Поэтому основными методами обогащения руд редких и редкоземельных металлов являются гравитация, электромагнитная сепарация, а также флотация. В результате первичного обогащения получают черновые концентраты, подвергаемые затем доводке способами, сочетающими магнитный и электрический методы обогащения [25].

В СССР основным промышленным источником сырья для РЗМ цериевой подгруппы являлся лопарит, а для РЗМ иттриевой подгруппы — иттросинхизит [26]. В настоящее время минерально- сырьевая база России представлена комплексными рудами, РЗМ в них считаются попутными компонентами. Следует отметить, что у нас практически нет месторождений тех промышленных типов, на которых базируется мировое производство РЗМ — эндогенных месторождений с весьма богатыми бастнезитовыми рудами, кор выветривания гранитов, богатых монацитсодержащих россыпей и т. п. Поэтому с точки зрения обогащения следует рассмотреть комплексные руды редкоземельных металлов, залегающие на территории России. К ним относятся эвдиалит-лопаритовые и перов- скитовые руды Кольского полуострова, а также монацитсодержащие руды.

Важнейшие минералы редкоземельных металлов [25]

п/п

Минерал, подгруппа РЗЭ

Формула

Примерный состав (мае. %)

Плотность г/см3 твердость по Моосу

1

Монацит, цериевая

(Се, La) Р04

Изоморфная смесь ортофосфатов РЗЭ с ортосиликатом тория

  • 50—68 % (Се, La)203;
  • 22—31,5 % Р205;
  • 0,1—0,3 % U;

изредка Zr02 (до 7 %) и Si02 (до 6 %)

4,9—5,5 5,5

2

Ксенотим, иттри- евая

ypo4

Ортофосфаты РЗЭ

52—62 % Y203;

примеси Се, Ег и других лантаноидов; Zr02 (3 %); Sn02; Si02 (9 %)

  • 4,45—4,59
  • 4,5

3

Бастнезит, цериевая

(Се, La, Pr)C03F Фторкарбонат РЗЭ

  • 36,9—40,5 % Ce203; 36,3—36,6 % (La, Pr)203; 19,8—20,2 % C02;
  • 6,2—8,5 % F

4,8—5,2 4,0—4,5

4

Паризит, цериевая

Са(Се, La)2 • [C03]3F2

  • 10,4—11,4% CaO;
  • 26—31 % Ce203;
  • 27,3—30,4 % (La, Nd)203;

Y от следов до 8 % (иттропаризит); 23—24,5 % С02;

6—7 % F

4,3—4,4 4,5

5

Иттроцерит, ит- триевая

(Са, Y, Се, Ег) • F2_3 • Н20

  • 19.7— 32,7 % Са; 8,5—11,5 % Се; 14,3—37,7 % Y;
  • 37.7— 41,6 % F

3,4—4,6 4—5

п/п

Минерал, подгруппа РЗЭ

Формула

Примерный состав (мае. %)

Плотность г/см3 твердость по Моосу

6

Гадолинит, иттри- евая

(Y, Ce)2FeBe2Si2O10 Силикат РЗЭ, Be и Fe

10—13,7 % FeO; 30,7—46,5 % Y203; 5,23 % (Се, La)203; 23—24 % Si02; 9—10,2 % BeO; примеси Ca, Mg

4,1—4,5 6,5—7

7

Ортит (аланит), цериевая

(Са, Се)2(А1, Fe)3 • Si30i2(0, ОН)

Се203 до 6 %;

(La)203 до 7 %; иногда ВеО (до 3,8 %); Y203 до 8 % (иттроортит)

  • 4,1
  • 6

8

Лопарит, цериевая

(Na, Са, Sr, Се)2 • (Ti, Та, Nb)206 Титанониобаты Са, РЗЭ и щелочных металлов

  • 39.2— 40 % ТЮ2; 32—34 % (Се, La)203; 8—11 % (Nb, Ta)205;
  • 4.2— 5,2 % СаО; 7,8—9 % Na20; примеси Sr, К, Si

4,7—4,9 5,5—6,0

9

Эвксенит, иттри- евая

(Y, Се, Са) • (Ti, Nb, Ta)206 Титанониобат РЗЭ

  • 18,2—27,7 % (Y, Ег)203; 0,2—4,3 % (Се, La)203; 16—30 % ТЮ2;
  • 4.3— 47,4 % Nb205;
  • 1.3— 23 % Та205

4,8—5,4 6,5

п/п

Минерал, подгруппа РЗЭ

Формула

Примерный состав (мае. %)

Плотность г/см3 твердость no Moocy

10

Фергусонит, ит- триевая

  • (Y, Sr, Се, U) • (Nb, Та, Ti)
  • 04 Изоморфная смесь ниобо- титанотанталатов РЗЭ и Fe
  • 57,5—46 % (Nb, Та)205; 31—42 %Y203;
  • 0,9—6 % (Се, La)203; Ег203 до 14 %;

ТЮ2 до 6 %;

примеси Zr02, Sn02, W03

5,6—6,2 5,5—6,5

11

Самарскит, иттри- евая

(Y, Er, U, Се, Th)4 • (Nb, Та)бОг1

Пиротанталониобат РЗЭ

  • 6,4—14,5 % Y203;
  • 2.7— 13,4 % Er203; 0,25—3,2 % Ce203; 0,37—1,0 % La203; 0,74—4,2 % (Pr, Nd)203;
  • 27.7— 46,8 % Nb205; 1,8—2,7 % Ta205; Примеси Ti, Zr, Sn и др.

5,6—5,8 5—6

12

Приорит, иттри- евая

(Y, Er, Са, Th) • (Ti, Nb)206

  • 21,1—28,7 % (Y, Er)203; 3,7—4,3 % Ce203; 21,8—34 % Ti02; 15—36,7 % Nb205; 0—1,3 % Ta2Os;
  • 1,0—4,1 % CaO;
  • 1,4—5,6 % FeO;
  • 0—0,3 % Sn02;
  • 0,08 % PbO;
  • 0—2 % MnO

4,8—5 5,0—6,0

п/п

Минерал, подгруппа РЗЭ

Формула

Примерный состав (мае. %)

Плотность г/см3 твердость no Moocy

13

Эшинит, цериевая

(Се, Са, Th) • (Ti, Nb)206 Ти- танониобат Са, РЗЭ и Th

  • 15,5—19,5 % Се203; 0,9—4,5 % (Y, Ег)203;
  • 21.2— 24,0 % ТЮ2; 23,8—32,5 % Nb205; 0—7 % Та205;
  • 2,3—2,7 % СаО;
  • 2.2— 4,3 % FeO; Примеси Sn, Mn, Mg
  • 5,23
  • 5—6

14

Апатит, цериевая

Са5[Р04]3 • (F, С1, ОН)2 фосфат кальция

Апатит Хибинских тундр 1,4 % Na20;

  • 53,54 % СаО;
  • 2,12 % SrO;
  • 0,008 % ВаО;
  • 40,7 % Р205;
  • 0,67 % А1203;
  • 0,8 % F;
  • 0,13 % MgO;

X РЗЭ (0,9—1,1 %), доходит до 3,2 %

  • 3,2
  • 5

15

Эвдиалит, цериевая/ иттриевая

(Na, Са, Fe)6 ZrSi6018 • (ОН, Cl)

Цирконосиликаты Na, Са, Fe

  • 51,23 % Si02;
  • 13,98 % Zr02;
  • (Nb, Ta)205 — 0,6 %; (La, Di)203 — 2,12 %; Na20 — 15,55 %;

FeO — 1,79 %;

CaO — 8,9 %

  • 2,84—2,98
  • 5—6
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >