[發明專利]將鈮粗精礦中的鈮礦物轉化為鈉鈮礦及生產鈮精礦的方法

有效

• 申請號: 202110481042.1
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113234920B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 陳雯;盧翔;劉小銀;李家林;周瑜林;許海峰;鄧秋鳳
• 申請（專利權）人: 長沙礦冶研究院有限責任公司
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B34/24;C21B13/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 劉向丹;楊斌

本發明公開了一種將鈮粗精礦中的鈮礦物轉化為鈉鈮礦及生產鈮精礦的方法，包括：獲得包含鈮粗精礦的混合料，其中鈮粗精礦的堿度調控為約1.0～約2.0，Na₂CO₃含量調控為約0.5％～約5％；使混合料處于惰性保護氣體中，在約900℃～約1050℃的溫度下焙燒，使鈮粗精礦中的鐵元素在弱還原氣氛下還原成金屬鐵，并使鈮粗精礦中的至少一部分含鈮礦物轉化為鈉鈮礦。本發明方法對鈮粗精礦的適應性強，對于堿性或酸性鈮粗精礦同樣適用，通過控制堿度、焙燒氣氛和焙燒溫度，將鈮粗精礦中多種鈮礦物集中調控為鈉鈮礦，且脈石礦物的變化較小，避免了鈮礦物與脈石礦物的緊密結合，為后續分選獲得含鈉鈮礦的高品質鈮精礦提供有力條件。

技術領域

本發明屬于冶金與選礦技術領域，具體涉及一種將鈮粗精礦中的鈮礦物轉化為鈉鈮礦及生產鈮精礦的方法。

背景技術

鈮是一種重要的戰略金屬，廣泛應用于鋼鐵、航空航天、電子信息等領域。白云鄂博鐵-鈮-稀土多金屬礦作為我國最大的鈮資源基地，但是，因其含鈮礦物種類多、且成分復雜，低含鈮礦物(鈮鐵金紅石、易解石)占比高，低鐵高鈮礦物(鈮鈣礦、燒綠石)含量少，而且其嵌布粒度細，大部分小于20μm，并與其它礦物密切共生等特點，常規的選礦工藝只能獲得Nb₂O₅品位低于5％的鈮粗精礦，無法直接獲得類似于巴西的高品位(Nb₂O₅50％～60％)鈮精礦。

低品位鈮粗精礦直接冶煉無法生產高級鈮鐵，甚至都無法達到中級鈮鐵品質要求，如中國專利ZL96111328.6公開了一種低品位鈮精礦“二步法”電爐熔煉生產中級鈮鐵工藝，即以1％～8％品位鈮精礦、焦粉與有機粘合劑制成內配碳球團，首先球團在1350～1480℃進行電爐熔煉，實現鈮與鐵的分離，后獲得半鋼和富鈮渣，第二步，富鈮渣在高于1550℃的電爐進行鋁熱還原，獲得中級鈮鐵，其含鈮30.8％，而該品質已無法達到現有國家中級鈮鐵標準。

中國專利ZL201710206924.0公開了一種以鈦鈮鐵精礦礦粉、碳質還原劑、CaCO₃、添加劑、粘結劑為原料，經過配料、混勻、造球、直接還原、熔分等工序實現鈮鐵分離，該熔分工序溫度為1350～1400℃，且球團完全熔融，因而需要緩冷結晶才能實現鈮礦物的晶體生長以利于后續的浮選，其尺寸可達20～50μm，磁選后獲得生鐵和5％～12％品位的富鈮渣，富鈮渣再通過細磨浮選得到Nb₂O₅含量為15％～40％的富鈮渣精礦。但其緩慢結晶后的爐渣含鈮/鐵礦相分散鈣鈦礦中，形成鈣鈦鐵鈮共生礦，該共存礦相理論Nb₂O₅含量較低，進而無法獲得合格鈮精礦。其次鈮礦物晶體尺寸難以控制，富鈮渣須磨礦至30μm以下，且重新結晶后鈮礦物與脈石礦物結合緊密，分選過程引入大量脈石礦物，因此鈮精礦的品位提升有限。而且球團完全熔融工序的能耗高，不利于工業應用。

發明內容

技術問題

基于背景技術中提到的不足和缺陷，本發明的基本思路是：將低品位鈮粗精礦中的多種鈮礦物集中轉化為一種鈮礦物，或至少將鈮礦物中的大部分轉化為一種鈮礦物，使轉化后的鈮粗精礦中以一種鈮礦物為主，這樣便于后續浮選富集，從而獲得高品位的鈮精礦。

由此，本發明解決的技術問題即是提供一種將鈮粗精礦中的鈮礦物轉化為某一種鈮礦物，及其由此生產鈮精礦的方法，以通過后續分選獲得高品質鈮精礦。

技術方案

經過大量的實驗觀察與理論指導，通過條件的控制，所述“一種鈮礦物”可以是鈉鈮礦，使得上述技術問題得以解決。由此，提出的技術方案為：

一種將鈮粗精礦中的鈮礦物轉化為鈉鈮礦的方法，包括：