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技術

本發明專利技術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，Na

【技術實現步驟摘要】
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
本專利技術屬于冶金與選礦
，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。
技術介紹
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。
技術實現思路
技術問題基于
技術介紹
中提到的不足和缺陷，本專利技術的基本思路是：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，本專利技術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：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，得到含鈉鈮礦鈮粗精礦。在一些實施例中，鈮粗精礦中鈮品位≤5％，鈮粗精礦中的含鈮礦物包括鈮鐵礦、鈮鐵金紅石、易解石或鈮鈣礦的一種或多種。在一些實施例中，所述弱還原氣氛通過控制添加入混合料中的碳質還原劑的量或控制引入到焙燒氣氛中的還原性氣體的量實現。在一些實施例中，控制鈮粗精礦與碳質還原劑的質量比為100:(約5～約15)。在一些實施例中，堿度調控為約1.2～約1.8。在一些實施例中，Na2CO3含量調控為約1％～約3％。在一些實施例中，在約1000℃的溫度下焙燒。在一些實施例中，所述焙燒時間為80～100min。在一些實施例中，鈮粗精礦中的50％以上的含鈮礦物轉化為鈉鈮礦。一種由鈮粗精礦生產鈮精礦的方法，采用所述方法將鈮粗精礦中的鈮礦物轉化為鈉鈮礦后，還包括將含鈉鈮礦鈮粗精礦通過分選生產鈮精礦的步驟。有益效果本專利技術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。本專利技術不需要高溫熔融，能耗較低，有利于工業應用。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術一個具體實施例的工藝流程圖；圖2是實施例1的含鈉鈮礦鈮粗精礦電鏡照片；圖3是實施例2的含鈉鈮礦鈮粗精礦電鏡照片；圖4是實施例3的含鈉鈮礦鈮粗精礦電鏡照片；圖5是實施例4的含鈮鐵礦鈮粗精礦電鏡照片。具體實施方式為了便于理解本專利技術，下文將結合說明書附圖和較佳的實施例對本專利技術做更全面、細致地描述，但本專利技術的保護范圍并不限于以下具體實施例。除非另有定義，下文中所使用的所有專業術語與本領域技術人員通常理解含義相同。本文中所使用的專業術語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本專利技術的保護范圍。術語定義本文中所述“％”除非特別說明，指質量百分比。本文中在某數字前用的“約”指在該數字基礎上有±2％的浮動。約x，即0.98x～1.02x。約x％，即0.98x％～1.02x％。本文所述“含鈮原礦”指處于自然環境中的含鈮礦，例如白云鄂博礦多金屬礦。本文所述“鈮粗精礦”指將含鈮原礦經預選所得的粗精礦，是作為本專利技術的原料使用。鈮粗精礦中的含有鈮的礦物被稱為“含鈮礦物”(或鈮礦物)。本文所述“含鈉鈮礦鈮粗精礦”指將鈮粗精礦中的至少一部分鈮礦物經本專利技術方法轉化為鈉鈮礦后的鈮粗精礦。本文所述“鈮精礦”指將鈮粗精礦或本專利技術得到的含鈉鈮礦鈮粗精礦經后續分選，例如浮選，獲得的含鈉鈮礦的高品位鈮礦產品。圖1是本專利技術一個具體實施例的工藝流程圖。本專利技術首先獲得包含鈮粗精礦的混合料，并調控鈮粗精礦的堿度和Na2CO3含量，然后使混合料置于惰性保護氣體中，在一定的溫度下焙燒，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，得到含鈉鈮礦鈮粗精礦。鈮粗精礦作為本專利技術原料的鈮粗精礦是將復雜含鈮原礦經預選得到的粗精礦。預選可以采用常規的選礦工藝，例如通過搖床脫除原礦的碳酸巖和部分硅酸鹽，再利用反浮選去除黃鐵礦等硫化礦，最后通過強磁選回收弱磁性鈮礦物，進而獲得鈮粗精礦。本專利技術中，鈮粗精礦中鈮品位(Nb2O5含量)一般為低于5％，例如1～5％，再例如2～3.5％，基于鈮粗精礦總質量。其含鈮礦物含有鈮本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種將鈮粗精礦中的鈮礦物轉化為鈉鈮礦的方法，其特征在于，包括：/n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，Na

【技術特征摘要】
1.一種將鈮粗精礦中的鈮礦物轉化為鈉鈮礦的方法，其特征在于，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，得到含鈉鈮礦鈮粗精礦。


2.根據權利要求1所述的將鈮粗精礦中的鈮礦物轉化為鈉鈮礦的方法，其特征在于，鈮粗精礦中鈮品位≤5％，鈮粗精礦中的含鈮礦物包括鈮鐵礦、鈮鐵金紅石、易解石或鈮鈣礦的一種或多種。


3.根據權利要求1或2所述的將鈮粗精礦中的鈮礦物轉化為鈉鈮礦的方法，其特征在于，所述弱還原氣氛通過控制添加入混合料中的碳質還原劑的量或控制引入到焙燒氣氛中的還原性氣體的量實現。


4.根據權利要求3所述的將鈮粗精礦中的鈮礦物轉化為鈉鈮礦的方法，其特征在于，控制鈮粗精礦與碳質還原劑的質量比為1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：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，
類型：發明
國別省市：湖南;43