Nowy proces wysokowydajnego wzbogacania pierwiastków ziem rzadkich w rudach metali z Baiyun Ebo: badanie optymalizacji synergicznej flotacji w obiegu otwartym, flotacji w obiegu zamkniętym rudy średniej oraz separacji magnetycznej

Abstrakt

W celu rozwiązania problemu niskiego stopnia wykorzystania zasobów pierwiastków ziem rzadkich w rejonie górniczym Bayan Obo w Baotou w Mongolii Wewnętrznej w Chinach przeprowadzono systematyczne badania eksperymentalne z wykorzystaniem nowatorskiego, połączonego procesu obejmującego „flotację w obiegu otwartym – flotację frakcji pośredniej w obiegu zamkniętym – separację magnetyczną”. Mechanizm działania środka obniżającego BY5 na powierzchniach minerałów zbadano za pomocą analizy spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR) oraz spektrofotometrycznych testów zdolności adsorpcyjnej w zakresie ultrafioletu i światła widzialnego (UV). Wyniki pokazują, że w warunkach rozdrobnienia 95% frakcji poniżej 74 μm, temperatury flotacji 65°C, stężenia zawiesiny 45% i pH zawiesiny 9, przy zastosowaniu BY5 jako środka obniżającego, BQ2 jako środka zbierającego oraz terpineolu jako środka spieniającego, w wyniku „jednego etapu zgrubnego, jednego etapu oczyszczającego i czterech etapów czyszczących” uzyskano koncentrat flotacyjny w obiegu otwartym o zawartości 62,07% i odzysku 43,80%. W przypadku frakcji pośredniej metali ziem rzadkich, przy stopniu rozdrobnienia 95% przechodzącym przez sito 38 μm i zoptymalizowanym dawkowaniu odczynników, kolejne testy flotacyjne „jedno zgrubne i cztery oczyszczające”, a następnie testy oddzielania magnetycznego „jedno zgrubne i jedno oczyszczające” dały koncentrat z oddzielania magnetycznego w obiegu otwartym o zawartości 58,07% i wydajności operacyjnej 85,74%. Łącznie koncentraty wykazały ogólną wydajność 10,62%, zawartość 61,09% i odzysk 57,15%. Środek obniżający BY5 wykazuje adsorpcję nie chemiczną na powierzchniach bastnazytu, podczas gdy środek zbierający BQ2 ulega adsorpcji chemicznej. BY5 konkuruje z BQ2 o miejsca adsorpcyjne na powierzchniach fluorytu i barytu, utrudniając w ten sposób adsorpcję BQ2 na tych minerałach skały płonnej i umożliwiając skuteczne oddzielenie bastnazytu od fluorytu i barytu.