【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于稀土元素分離，具體涉及一種礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法。
技術介紹
1、稀土元素作為關鍵性金屬，在電子、能源、航天及軍工等多種領域有不可替代的作用。但隨著稀土資源的大量開采，高品位稀土礦床日漸匱乏，我國稀土儲量全球占比逐年下降。因此，從非傳統資源中回收稀土元素對擴大我國稀土資源儲量、確保我國稀土資源戰略安全具有重要的意義。煤矸石作為我國排放量最大的礦山固體廢棄物之一，占用了大量土地資源，產生的粉塵和有害氣體，危害人類生命健康，給生態環境造成巨大壓力。目前我國煤矸石的處理主要集中在水泥生產、巷道填充、煤矸石發電等大宗利用
，煤矸石的高附加值利用率較低。煤矸石中富含鑭、鈰、釹等稀土元素，且我國是煤炭資源大國，煤矸石中稀土元素含量高于美國平均水平，從煤矸石中提取稀土元素具有得天獨厚的優勢。因此，煤礦開采及加工工程中會產生大量煤矸石，煤矸石中往往賦存有稀土元素，因此含有稀土元素的煤矸石預富集分選對稀土元素的回收利用及煤矸石大規模資源化利用具有重大意義。
2、高效低成本物理分選富集是煤矸石大規模資源化利用的前提，直接影響后續煤矸石中稀土元素的浸出提質效率、能耗與產品品位。傳統稀土元素物理分選方法包括密度分選、粒度分選、磁選、靜電分選和浮選，其中，密度分選能夠最大程度分離富集稀土礦物，達到回收稀土元素的目的。但由于稀土元素主要賦存于高密度煤矸石中，但目前傳統氣固流化床分選機由于分選密度上限低于高密度煤矸石密度，分選粒度較低，因此無法對較高密度煤矸石進行高效精準分選，且傳統氣固流化床分選機存在流化
技術實現思路
1、為了解決上述問題，本專利技術提供一種礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法。對含有較高稀土元素的高密度煤矸石進行高效精準分選，有效解決煤矸石中稀土元素的預富集問題，為煤矸石大規模資源化利用，煤系固廢-煤矸石中的稀土元素預富集提供有效分選方法。且提供一種較高密度物料氣固流化床分選方法，該方法成本低，操作簡便，分選精準、高效，具有一般適用性，通過調節介質混合比例，可應用于多種較高密度物料的高效精準分選。
2、本專利技術是通過以下技術方案解決上述技術問題的。
3、本專利技術的目的是提供一種礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法，包括以下步驟：
4、以煤粉和硅鐵粉混合物作為分選介質，加入到振動氣固分選流化床裝置中，根據礦山固廢稀土元素載體礦物的密度、分選粒度及稀土元素的含量設置振動氣固分選流化床裝置的振動頻率、振幅參數、脈沖氣流的氣速，礦山固廢稀土元素載體礦物在振動氣固分選流化床的振動-氣流協同作用下，形成密度均勻穩定的散式流化環境，進行密度梯度分層，實現礦山固廢稀土元素載體礦物中稀土元素的分選預富集。
5、進一步的，所述礦山固廢稀土元素載體礦物的密度≥2.0g/cm3。
6、進一步的，煤粉和硅鐵粉的質量比為1:4～9。
7、進一步的，所述煤粉為geldart?a類煤粉，粒徑為45um～74um，密度為1.2g/cm3～1.8g/cm3；所述硅鐵粉為geldart?b類硅鐵粉，粒徑為0.074mm～0.4mm，密度為6.55g/cm3～7.07g/cm3
8、進一步的，所述振動頻率為10hz～50hz，振幅為1mm～5mm，氣體流量為30cm/s～50cm/s。
9、進一步的，所述振動氣固分選流化床裝置包括分選富集流化床，沿分選富集流化床的體軸向位置等距安裝多個壓力傳感器，分選富集流化床的下方設有振動臺，上方設有除塵裝置，所有壓力傳感器和振動臺均信號連接有控制系統，通過所有壓力傳感器監測振動氣固分選流化床內層壓降波動，將信號傳遞給控制系統，控制系統實時監測調控振動臺的密度波動和床層流化狀態。
10、進一步的，所述振動臺上設有脈沖氣流管和恒定氣流管，脈沖氣流管和恒定氣流管的出口均位于所述富集流化床的正下方，脈沖氣流管上設有第一流量計、第一閥門和蝶閥，恒定氣流管上設有第二流量計和第二閥門。
11、進一步的，第一流量計、第一閥門、第二流量計和第二閥門均信號連接控制系統。
12、進一步的，礦山固廢稀土元素載體礦物為煤矸石。
13、進一步的，分選預富集結束后，振動氣固分選流化床中的下層為稀土元素。
14、本專利技術與現有技術相比具有如下有益效果：
15、本專利技術以煤粉和硅鐵粉混合物作為分選介質，加入到振動氣固分選流化床裝置中，根據礦山固廢稀土元素載體礦物的密度、分選粒度及稀土元素的含量設置振動氣固分選流化床裝置的振動頻率、振幅參數、脈沖氣流的氣速，煤粉和硅鐵粉混合物分選介質床層在振動和氣流的協同作用下形成分選懸浮環境，礦山固廢稀土元素載體礦物在固分選流化床的振動和氣流的協同作用下，以及分選介質的分選懸浮環境下對床層內礦山固廢稀土元素載體礦物顆粒運動活性增強，加強破解物料的堆積，形成密度均勻穩定的散式流化環境，實現物料均勻流化，富含稀土載體礦物的煤矸石按照床層固定密度進行分選，大于床層密度的高密度顆粒下沉為稀土元素載體礦物產品，密度小于床層密度的礦物上浮為尾料排出，進而實現礦山固廢稀土元素載體礦物中稀土元素的大規模精準分選預富集。
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1.一種礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法，其特征在于，所述礦山固廢稀土元素載體礦物的密度≥2.0g/cm3。
3.根據權利要求1所述的礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法，其特征在于，煤粉和硅鐵粉的質量比為1:4～9。
4.根據權利要求1所述的礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法，其特征在于，所述煤粉為Geldart?A類煤粉，粒徑為45um～74um，密度為1.2g/cm3～1.8g/cm3；所述硅鐵粉為Geldart?B類硅鐵粉，粒徑為0.074mm～0.4mm，密度為6.55g/cm3～7.07g/cm3。
5.根據權利要求1所述的礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法，其特征在于，所述振動頻率為10Hz～50Hz，振幅為1mm～5mm，氣體流量調為30cm/s～50cm/s。
6.根據權利要求1所述的礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法，其特征在于，所述振動氣固分選流化床裝置包括分選富集
7.根據權利要求6所述的礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法，其特征在于，所述振動臺(3)上設有脈沖氣流管(6)和恒定氣流管(7)，脈沖氣流管(6)和恒定氣流管(7)的出口均位于所述富集流化床(1)的正下方，脈沖氣流管(6)上設有第一流量計(61)、第一閥門(62)和蝶閥(63)，恒定氣流管(7)上設有第二流量計(71)和第二閥門(72)。
8.根據權利要求7所述的礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法，其特征在于，第一流量計(61)、第一閥門(62)、第二流量計(71)和第二閥門(72)均信號連接控制系統(5)。
9.根據權利要求1所述的山固廢稀土元素載體礦物流態化預富集方法，其特征在于，礦山固廢稀土元素載體礦物為煤矸石。
10.根據權利要求1所述的礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法，其特征在于，分選預富集結束后，振動氣固分選流化床中的下層為稀土元素。
...【技術特征摘要】
1.一種礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法，其特征在于，所述礦山固廢稀土元素載體礦物的密度≥2.0g/cm3。
3.根據權利要求1所述的礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法，其特征在于，煤粉和硅鐵粉的質量比為1:4～9。
4.根據權利要求1所述的礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法，其特征在于，所述煤粉為geldart?a類煤粉，粒徑為45um～74um，密度為1.2g/cm3～1.8g/cm3；所述硅鐵粉為geldart?b類硅鐵粉，粒徑為0.074mm～0.4mm，密度為6.55g/cm3～7.07g/cm3。
5.根據權利要求1所述的礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法，其特征在于，所述振動頻率為10hz～50hz，振幅為1mm～5mm，氣體流量調為30cm/s～50cm/s。
6.根據權利要求1所述的礦山固廢稀土元素載體礦物流態化分選富集方法，其特征在于，所述振動氣固分選流化床裝置包括分選富集流化床(1)，沿分選富集流化床(1)的體軸向位置等距安裝多個壓力傳感器(2)，分選富集流化床(1)的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張亞東，馮果，馬妍怡，丁怡婷，周寶瑩，次仁曲果，
申請(專利權)人：中國礦業大學，
類型：發明
國別省市：
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