白云鄂博矿属富含稀土、钍、铌、钪等元素的铁矿，其稀土储量占世界已探明总储量的41%［1］，目前采用弱磁选—强磁选选铁、浮选选稀土流程处理矿石。多年来，受稀土等稀有元素选矿技术的限制，选矿厂以选铁为主，其他有价元素的回收率不高，尾矿库中积累了约2 300万t稀土含量高达6.5%的尾矿［2-3］。
近年来，随着稀土价格的提升及选矿技术的进步，矿石的高效利用得到了重视，选矿工艺改进后，新工艺系统的尾矿稀土含量仍在2%～3%［4］；此外，尾矿中还含有大量未被利用的非金属矿物，如萤石等。因此，综合回收矿石中的有价成分是摆在选矿界面前的一大课题。
常规选矿方法难以进一步富集尾矿中的稀有元素，这是因为，矿石经过常规磁选和浮选［5］，剩余稀有元素矿物磁性极弱且难浮。但由于许多脉石矿物和萤石矿物无磁性或具有逆磁性，因此，利用极强磁场有可能实现磁性极弱的稀有元素矿物与萤石等无磁性或逆磁性脉石矿物的初步分离。
随着超导技术的发展，超导磁选机逐渐成为我国磁选机发展的又一重要方向［6］。与常规磁选机相比，超导磁选机具有更高的磁感应强度和更高的磁场梯度［7］，因而可以用于常规磁选机无法富集的极弱磁性矿物的富集。试验探索利用超导高梯度磁选技术初步富集白云鄂博尾矿中的稀土及铌、钪等稀有金属矿物，为后续进一步通过浮选脱除萤石等脉石创造条件。超导磁选使萤石富集在超导磁选尾矿中，为萤石的回收创造了条件。
1 试验原料
试验原料为白云鄂博选矿厂的综合尾矿，主要化学成分分析结果见表1，XRD图谱见图1，粒度分析结果见表2。
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从表1 可以看出，试验原料REO 含量2.41%，高于轻稀土矿最低工业品位（2.00%），主要成分有Fe、SiO2、CaO和F。
从图1可以看出，试验原料中的主要脉石矿物为萤石（CaF2）、石英（SiO2）及铁白云石（Ca（Mg，Fe）（CO3）2）。
从表2可以看出，试验原料粒度微细，-0.074 mm占96.80%。
研究表明，稀土矿物的比磁化系数为（10～14）×10-6cm3/g，萤石、重晶石、石英等脉石矿物的比磁化系数为（1～5）×10-6cm3/g，铁白云石和硅酸盐矿物的比磁化系数高于稀土矿物。因此，理论上利用不同矿物比磁化系数的差异可用磁选的方法将稀土矿物等与萤石、重晶石、石英等脉石矿物分离［8-10］。
2 试验过程与方法
试验选用赣州金环磁选设备有限公司的SLon-100 型周期式超导高梯度磁选机对白云鄂博尾矿中的稀土矿物进行富集。设备背景磁感应强度调整范围为0～9 T。试验时，启动脉动机构，调节好矿浆流速，通过调节电流使设备达到试验所需的背景磁感应强度，使聚磁介质被磁化，周围形成高梯度磁场，从给矿口给入的矿浆进入分选腔，稀土等磁性矿物颗粒被吸附在聚磁介质表面，非磁性矿物颗粒经孔隙、脉动斗流出设备。每周期给矿完成后加适量清水漂洗精矿，进一步抛出杂质后将超导电流降至零，用清水将磁性物冲洗出来，即完成1次超导磁选。试验通过分析超导高梯度磁选的原、精、尾矿REO指标来确定超导高梯度磁选机的适宜工艺参数。
3 试验结果与讨论
3.1 聚磁介质类型对选别效果的影响
聚磁介质是磁选机的主要部件之一，聚磁介质的材质、摆放方式、形状直接影响分选区的磁场强度和梯度，从而影响分选效果。试验所用聚磁介质的材料是导磁不锈钢，直径分别为1.5、2.0 mm的棒和菱形网片。聚磁介质类型试验固定背景磁感应强度为4 T，给矿浓度为12%，脉动冲次为100次/min，矿浆流速为7.1 L/min，试验结果见图2。
由图2可看出，以菱形网片为聚磁介质的分选效果最好。因此，后续试验选用菱形网片聚磁介质。
3.2 背景磁感应强度对选别效果的影响
背景磁感应强度是磁选机的主要技术参数，也是磁选试验的主要影响因素。背景磁感应强度试验选用菱形网片聚磁介质，给矿浓度为12%，脉动冲次为100次/min，矿浆流速为7.1 L/min，试验结果见图3。
由图3 可看出，随着背景磁感应强度的增大，稀土精矿REO 品位先升后降，REO 回收率上升。综合考虑，确定背景磁感应强度为6 T。
3.3 给矿浓度对选别效果的影响
给矿浓度的高低决定着单位体积内矿物颗粒数量的多少和矿浆黏性阻力的大小，从而影响磁性颗粒被聚磁介质俘获的概率和阻力。给矿浓度试验选用菱形网片聚磁介质，背景磁感应强度为6 T，脉动冲次为100 次/min，矿浆流速为7.1 L/min，试验结果见图4。 上一篇：俄罗斯联合铝业公司从赤泥中提取钪和锆 下一篇：没有了