貴州織金含稀土磷塊巖物質(zhì)組成及風(fēng)化過(guò)程中磷(P2O5)和稀土富集性狀研究.pdf

1、貴州省織金地區(qū)具有豐富的磷塊巖資源，礦石質(zhì)量?jī)?yōu)良，埋藏淺，開采條件較好，是貴州省的一大資源優(yōu)勢(shì)?？椊鸷⊥亮椎V床,是我國(guó)西部地區(qū)稀土資源蘊(yùn)藏量較大的磷礦床,稀土儲(chǔ)量達(dá)上百萬(wàn)噸。該磷礦是個(gè)超大型磷及稀土綜合礦，已探明磷礦儲(chǔ)量13.24億噸，占貴州省磷礦儲(chǔ)量一半，稀土氧化物儲(chǔ)量144.6萬(wàn)噸，其中重稀土釔占31.62％。磷礦石中含磷和稀土的主要礦物為膠磷礦，主要成分為氟磷灰石，脈石礦物有白云石、方解石、石英、粘土礦物和黃鐵礦等。由于礦床屬于

2、難選的沉積型中低品位含稀土磷礦床，至今還沒有找到一條既能充分利用P2O5又能回收稀土元素的理想工藝。為此，本文對(duì)該礦床進(jìn)行了礦石的物質(zhì)組成、磷塊巖中的P2O5及稀土浸出富集工藝的研究。力圖為該類型礦床 P2O5及稀土資源綜合利用提供有價(jià)值的研究資料。
　　論文以織金含稀土白云質(zhì)磷塊巖為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)其運(yùn)用了化學(xué)全分析、掃描電鏡分析及X射線衍射分析等現(xiàn)代測(cè)試分析手段，分析了該礦的礦物組成、化學(xué)成分理化特性等。利用電感耦合等離子

3、質(zhì)譜分析（ICP-MS）、X衍射分析結(jié)合掃描電鏡分析，進(jìn)行了該類型磷塊巖的稀土元素、微量元素及其粘土礦物的礦物學(xué)研究，查明了稀土元素及微量元素變化特征。得到該磷塊巖主要粘土礦物由伊利石、蒙脫石、伊-蒙混層礦物、高嶺石及少量綠泥石組成。
　　本次工作采用微量元素分析、掃描電鏡及化學(xué)分析研究方法,對(duì)磷塊巖的物質(zhì)組成及風(fēng)化過(guò)程中P2O5和稀土元素富集性狀進(jìn)行研究。通過(guò)查明磷塊巖在風(fēng)化過(guò)程中P2O5及稀土元素的富集及機(jī)理，然后借鑒化學(xué)方法

4、用稀硫酸處理原礦（未風(fēng)化磷塊巖）的方式來(lái)模擬自然條件下風(fēng)化過(guò)程，探索新的P2O5及稀土元素富集方式。在用稀硫酸處理原生磷塊巖的過(guò)程中使稀酸溶液與礦粉混合反應(yīng)后，使礦石中的脈石礦物溶出，達(dá)到 P2O5及稀土元素富集的目的。
　　本文采用初步實(shí)驗(yàn)、單因素實(shí)驗(yàn)及正交實(shí)驗(yàn)，分別對(duì)該礦進(jìn)行了稀酸浸取工藝的探索性實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：
　　(1)初步實(shí)驗(yàn)：保持其他條件不變的情況下，考察反應(yīng)時(shí)間及溫度對(duì)礦物各組份分解率的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，初步確定

5、最優(yōu)反應(yīng)時(shí)間為50min及反應(yīng)溫度為40℃，在此條件下，含稀土磷塊巖中P2O5的品位從26.13％富集到31.04％，富集率為18.79％；稀土元素的品位從0.054％富集到0.133％。
　　(2)單因素實(shí)驗(yàn)：稀硫酸浸P2O5的最佳工藝條件為：溫度為40±3℃，硫酸濃度為2％，液固比為4:1，反應(yīng)時(shí)間50min。在該條件下，含稀土磷塊巖中P2O5的品位從26.13％富集到
　　32.76％，富集率為最高25.37％,稀土元

6、素的品位從0.054％富集到0.155％。說(shuō)明磷塊巖中的P2O5及稀土元素的含量具有一定的相關(guān)性。
　　(3)正交實(shí)驗(yàn)：稀硫酸浸出P2O5的最佳工藝條件為：溫度40±3℃，稀硫酸濃度2％，固比4:1，反應(yīng)時(shí)間為40min。在該條件下，含稀土磷塊巖中P2O5的品位從26.13％富集到31.91％富集率為22.12％；稀土元素的品位從0.054％富集到0.152％。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)稀硫酸浸出P2O5的浸取工藝流程處理后，磷塊巖

7、中的P2O5及稀土元素的品位都有所增加，P2O5的品位從26.13％富集到31.91％（正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果）。該品位已接近開陽(yáng)磷礦的優(yōu)質(zhì)磷礦石品位（P2O5的平均品位在33％以上），開陽(yáng)磷礦的優(yōu)質(zhì)礦石儲(chǔ)量占我國(guó)優(yōu)質(zhì)礦石儲(chǔ)量70％（章維屏，1989）。
　　本論文還對(duì)含稀土磷塊巖礦石性質(zhì)做了如下分析工作；礦石類型及其特征、礦石的物質(zhì)組成、礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、磷酸鹽礦物工藝粒度及礦石的工藝特征等，取得了可靠的基礎(chǔ)資料。對(duì)該礦區(qū)礦石的選礦加工工藝