一种稀土精矿的制备工艺的制作方法

本发明属于稀土生产技术领域，具体的说是一种稀土精矿的制备工艺。

背景技术：

由于稀土元素其独特的电子层结构和特殊的物理化学性质而被广泛应用于石油化工、金属冶金、农业、陶瓷、玻璃和电子工业等。随着科学技术的发展，稀土在高新技术产业中日益显现出难以替代的作用。

稀土是我国的战略资源，我国具有世界上最丰富的稀土资源。作为我国重要的稀土矿区，稀土储量居世界之最，而且稀土元素含量高、种类多。一般在矿区矿物资源被开采利用的同时，会形成了数量极其巨大的尾矿。尾矿作为一种固体废弃物，其随意堆放然不仅对周围环境造成了污染，危害周边居民的生命健康，而且还占用了大量的土地、消耗资金、影响企业的经济效益。

矿产资源作为一种不可再生资源，其有限的供给与无限的需求之间形成了尖锐的矛盾。面对全球矿产资源短缺的现状，对资源进行循环利用即实现“资源-产品-再生资源”的物质反复循环利用，从而实现资源的综合化、无害化利用，是经济社会可持续发展的必然选择。尾矿中含有各种有用元素，是一种潜在的二次资源。因此，研究尾矿可利用的途径，将这些尾矿变废为宝，化害为利，是实现资源高效利用的重要途径。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种稀土精矿的制备工艺，本发明主要用于实现通过尾中制备稀土精矿。本发明通过化学方法和物理方法相结合的方式将尾矿中的有用元素提取出来获得精矿，所采用的两级磁选机构中通过传送带带动磁选板的方式对稀土矿中的磁性稀土颗粒进行磁选，再通过磁选板与刮齿的啮合运动将磁选板表面的磁性稀土颗粒刮除，实现了对磁性稀土颗粒的充分磁选，提高了后续的酸溶效果，从而提高了尾矿的回收率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种稀土精矿的制备工艺，该工艺包括如下步骤：

步骤一：将稀土尾矿进行磨矿和筛选，得到稀土矿原粉；

步骤二：对步骤一中得到的稀土矿原粉通过磁选装置进行磁选；

步骤三：稀土矿经步骤二中磁选后进行酸溶，稀土矿与盐酸的比例为1:25，酸溶温度为30-45℃，反应时间3-5h；

步骤四：对步骤三中的混合物进行过滤，再向滤液中加碱调节ph，使滤液中的稀土元素沉淀，得到稀土精矿；

其中，步骤二中所述的磁选装置包括机架，机架上设有电机和进料斗，还包括磁选机构和查漏磁选机构，所述进料斗还设有干燥机构，所述干燥机构外筒呈圆柱形空心状，圆柱中心位置设有回转轴，回转轴上下均匀分布有三组加热圆盘，干燥机构用于对稀土矿进行加热以及搅散，所述磁选机构位于干燥机构的右侧，磁选机构数量为二，分别为第一级磁选机构和第二级磁选机构，第二级磁选机构位于第一级磁选机构的右侧，磁选机构包括辊筒、传送带、磁选板、从动辊、刮齿和电机一，所述辊筒数量为二，两辊筒呈上下布置，上方辊筒在下方辊筒的右侧，两辊筒之间设有传送带；所述磁选板设置在传送带上，磁选板为磁性材质，磁选板为齿状结构，磁选板用于对磁性稀土颗粒进行筛选、实现精矿和尾矿的分离，得以提纯；所述从动辊位于磁选机构的右侧，从动辊表面设置有刮齿，刮齿与传送带上的磁选板相啮合，刮齿用于将磁选板表面吸附的稀土颗粒刮落；所述电机一安装在机架的外壁上，电机一输出轴与辊筒相连接；其中，

所述第一级磁选机构下方设有第一级尾矿出口，第一级磁选机构在从动辊的下方设有第一级精矿出口；所述第二级磁选机构下方设有第二级尾矿出口，第二级磁选机构在从动辊的下方设有第二级精矿出口，第一级尾矿出口与第二级尾矿出口相互连通，第一级精矿出口连接第二级磁选机构，第二级精矿出口延伸到机架外侧。工作时，将稀土矿倒入干燥机构内，稀土矿在干燥机构内完成干燥和搅散后在重力作用下运动到第一级磁选机构的下方，电机一带动辊筒转动使传送带运动，传送带带动磁选板运动，对下方的稀土矿进行搅动，使稀土矿中的磁性稀土颗粒吸附在磁选板上，吸附在磁选板上的磁性稀土颗粒随着磁选板继续向上运动，尾矿则进入第一级尾矿出口，当携带着磁性稀土颗粒的磁选板运动到与从动辊接触并啮合时，刮齿将磁选板上的磁性稀土颗粒刮落，磁性稀土颗粒在重力作用下掉入第一级精矿出口，磁性稀土颗粒在重力作用下继续运动到第二级磁选机构下方，第二级磁选机构采用与第一级磁选机构相同的方式实现磁性稀土颗粒的再次提纯，精矿通过第二级精矿出口流出，通过两级磁选机构实现稀土矿的提纯，尾矿进入第二级尾矿出口，进入第一级尾矿出口和第二级尾矿出口内的尾矿最终落入到查漏磁选机构上，实现对尾矿的再次提纯。

所述磁选板表面设置有漏孔；所述漏孔数量至少为二，相邻磁选板上的漏孔位置不重合，漏孔用于在磁选板随着传送带运动时对稀土矿进行搅动、打散，同时实现稀土矿中磁性稀土颗粒在磁选板上的充分吸附。漏孔的设计一方面增加了稀土矿中磁性稀土颗粒与磁选板的接触面积、提高了磁选板的吸附能力，另一方面稀土矿能够从漏孔中流过，从而避免了稀土矿中未被及时吸附的磁性稀土颗粒随着磁选板的快速运动而被推入尾矿出口，造成浪费，有利于实现磁选板对磁性稀土颗粒的充分吸附，提高提纯率。

所述磁选板顶端向磁选板内部设置有滑槽，滑槽与磁选板上的漏孔相通，滑槽内设置有推杆，漏孔内设置有刮板，刮板与推杆相固联，推杆和刮板均为橡胶材质，刮板用于对漏孔内的磁性稀土颗粒进行刮除，推杆位于磁选板外侧的一端固定有压板，压板与磁选板之间设置有弹性气囊，弹性气囊为环状结构，弹性气囊安装在推杆上。当磁选板运动到与刮齿啮合接触时，刮齿挤压压板使推杆推动刮板沿着漏孔运动，将漏孔内吸附的磁性稀土颗粒刮落，避免了漏孔的堵塞，保证了漏孔功能的有效性。

所述刮齿顶端向刮齿内部设置有凹槽，刮齿的左右侧壁上设置有阶梯型槽，阶梯型槽的底部与凹槽相通，刮齿的凹槽内设置有清理杆，清理板中部铰接在刮齿的凹槽内，清理板位于凹槽内的一端铰接有活动板一，刮齿的阶梯型槽内设置有活动板二，活动板一和活动板二通过弹簧一实现连接，活动板二位于刮齿外侧的一端设置有压条，压条能够运动到刮齿的阶梯型槽内。当刮齿与磁选板啮合时，刮齿一侧的压条首先被挤压并沿着磁选板的表面运动，一方面由于压条始终与磁选板接触，从而能够更好地将磁选板表面的磁性稀土颗粒刮落；另一方面，压条被挤压时推动清理杆摆动，压条将磁选板根部未被刮齿占据的部分区域内的磁性稀土颗粒刮落，刮齿和磁选板继续转动时，刮齿另一侧的压条与磁选板接触，从而将磁选板另一部分区域的磁性稀土颗粒刮落，保证了磁选板表面的磁性稀土颗粒的完全刮除。

所述查漏磁选机构设置在第二级尾矿出口的下方，查漏磁选机构包括传动轴、输送带、电磁铁一、电磁铁二、支撑杆、弹簧二和电机二；所述传动轴数量为二，传动轴呈左高右低设置，两传动轴之间设有输送带，左侧传动轴的下方设置有最终尾矿收集槽，机架上设置有电机二，电机二的输出轴与传动轴相连接；所述电磁铁一位于输送带之间，电磁铁一固定在机架的前后壁上；所述电磁铁二数量至少为二，电磁铁二位于输送带的下方，电磁铁二倾斜布置，电磁铁二固定在支撑杆的顶部，电磁铁二的磁性大于电磁铁一的磁性；所述支撑杆下端通过弹簧二与机架底部连接。进入第一级尾矿出口和第二级尾矿出口内的尾矿最终落入到查漏磁选机构的输送带上，电机二带动传动轴逆时针转动，尾矿内的残留磁性稀土颗粒因电磁铁一的磁力吸附在输送带上，当输送带携带着尾矿运动到传动轴的下方时，尾矿落入下方的最终尾矿收集槽内，磁性稀土颗粒由于吸附在输送带上而随着输送带继续运动，当运动到电磁铁二上方时，由于电磁铁二对磁性稀土颗粒的吸引力大于电磁铁一对磁性稀土颗粒的吸引力，磁性稀土颗粒从输送带上掉落，为后续的收集提供了方便，当磁性稀土颗粒掉落到电磁铁二上时，弹簧二由于受到的压力变化而带动电磁铁二上下抖动，从而将电磁铁二上的磁性稀土颗粒抖落，避免了磁性稀土颗粒的浪费。

所述输送带上设置有推料板，推料板的倾斜方向与输送带的倾斜方向相同。推料板的存在使得落入输送带的尾矿能够随着输送带的运动而被迅速地运走，避免了尾矿在输送带上的堆积，从而使尾矿能够平铺在输送带上，有利于尾矿中磁性稀土颗粒的筛选。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种稀土精矿的制备工艺，本发明通过化学方法和物理方法相结合的方式将尾矿中的有用元素提取出来获得精矿，所采用的两级磁选机构中通过传送带带动磁选板的方式对稀土矿中的磁性稀土颗粒进行磁选，再通过磁选板与刮齿的啮合运动将磁选板表面的磁性稀土颗粒刮除，实现了对磁性稀土颗粒的充分磁选，提高了后续的酸溶效果，从而提高了尾矿的回收率。

2.本发明所述的一种稀土精矿的制备工艺，本发明采用的查漏磁选机构通过在输送带之间和输送带下方分别设置电磁铁，利用电磁铁磁性的不同，实现磁性稀土颗粒随着输送带移动并在输送带运动到下方时使磁性稀土颗粒从输送带上掉落，提高了查漏磁选的效果以及降低了人工的劳动强度，工艺简单、操作方便。

3.本发明所述的一种稀土精矿的制备工艺，本发明通过磁选板与刮齿接触时对压条进行挤压从而推动清理杆对磁选板根部的磁性稀土颗粒进行刮除以及通过推杆推动刮板在漏孔内的运动将漏孔中的磁性稀土颗粒刮落，保证了磁选板表面的磁性稀土颗粒的充分刮除，提高了磁选的效果。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明磁选装置的主视图；

图3是本发明图2中的a-a剖视图；

图4是本发明图2中的b处局部放大图；

图5是本发明图4中的c处局部放大图；

图中：机架1、进料斗2、磁选机构3、查漏磁选机构4、辊筒31、传送带32、磁选板33、从动辊34、刮齿35、第一级尾矿出口11、第一级精矿出口12、第二级尾矿出口13、第二级精矿出口14、漏孔331、推杆51、刮板52、压板53、弹性气囊54、凹槽351、清理杆61、活动板一62、活动板二63、压条64、传动轴41、输送带42、电磁铁一43、电磁铁二44、支撑杆45、推料板421、最终尾矿收集槽7。

具体实施方式

使用图1-图5对本发明一实施方式的一种稀土精矿的制备工艺如下说明。

如图1、图2和图4所示，本发明所述的一种稀土精矿的制备工艺，该工艺包括如下步骤：

步骤一：将稀土尾矿进行磨矿和筛选，得到稀土矿原粉；

步骤二：对步骤一中得到的稀土矿原粉通过磁选装置进行磁选；

步骤三：稀土矿经步骤二中磁选后进行酸溶，稀土矿与盐酸的比例为1:25，酸溶温度为30-45℃，反应时间3-5h；

步骤四：对步骤三中的混合物进行过滤，再向滤液中加碱调节ph，使滤液中的稀土元素沉淀，得到稀土精矿；

其中，步骤二中所述的磁选装置包括机架1，机架1上设有电机和进料斗2，还包括磁选机构3和查漏磁选机构4，所述进料斗2还设有干燥机构，所述干燥机构外筒呈圆柱形空心状，圆柱中心位置设有回转轴，回转轴上下均匀分布有三组加热圆盘，干燥机构用于对稀土矿进行加热以及搅散，所述磁选机构3位于干燥机构的右侧，磁选机构3数量为二，分别为第一级磁选机构3和第二级磁选机构3，第二级磁选机构3位于第一级磁选机构3的右侧，磁选机构3包括辊筒31、传送带32、磁选板33、从动辊34、刮齿35和电机一，所述辊筒31数量为二，两辊筒31呈上下布置，上方辊筒31在下方辊筒31的右侧，两辊筒31之间设有传送带32；所述磁选板33设置在传送带32上，磁选板33为磁性材质，磁选板33为齿状结构，磁选板33用于对磁性稀土颗粒进行筛选、实现精矿和尾矿的分离，得以提纯；所述从动辊34位于磁选机构3的右侧，从动辊34表面设置有刮齿35，刮齿35与传送带32上的磁选板33相啮合，刮齿35用于将磁选板33表面吸附的稀土颗粒刮落；所述电机一安装在机架1的外壁上，电机一输出轴与辊筒31相连接；其中，

所述第一级磁选机构3下方设有第一级尾矿出口11，第一级磁选机构3在从动辊34的下方设有第一级精矿出口12；所述第二级磁选机构3下方设有第二级尾矿出口13，第二级磁选机构3在从动辊34的下方设有第二级精矿出口14，第一级尾矿出口11与第二级尾矿出口13相互连通，第一级精矿出口12连接第二级磁选机构3，第二级精矿出口14延伸到机架1外侧。工作时，将稀土矿倒入干燥机构内，稀土矿在干燥机构内完成干燥和搅散后在重力作用下运动到第一级磁选机构3的下方，电机一带动辊筒31转动使传送带32运动，传送带32带动磁选板33运动，对下方的稀土矿进行搅动，使稀土矿中的磁性稀土颗粒吸附在磁选板33上，吸附在磁选板33上的磁性稀土颗粒随着磁选板33继续向上运动，尾矿则进入第一级尾矿出口11，当携带着磁性稀土颗粒的磁选板33运动到与从动辊34接触并啮合时，刮齿35将磁选板33上的磁性稀土颗粒刮落，磁性稀土颗粒在重力作用下掉入第一级精矿出口12，磁性稀土颗粒在重力作用下继续运动到第二级磁选机构3下方，第二级磁选机构3采用与第一级磁选机构3相同的方式实现磁性稀土颗粒的再次提纯，精矿通过第二级精矿出口14流出，通过两级磁选机构3实现稀土矿的提纯，尾矿进入第二级尾矿出口13，进入第一级尾矿出口11和第二级尾矿出口13内的尾矿最终落入到查漏磁选机构4上，实现对尾矿的再次提纯。

如图3所示，所述磁选板33表面设置有漏孔331；所述漏孔331数量至少为二，相邻磁选板33上的漏孔331位置不重合，漏孔331用于在磁选板33随着传送带32运动时对稀土矿进行搅动、打散，同时实现稀土矿中磁性稀土颗粒在磁选板33上的充分吸附。漏孔331的设计一方面增加了稀土矿中磁性稀土颗粒与磁选板33的接触面积、提高了磁选板33的吸附能力，另一方面稀土矿能够从漏孔331中流过，从而避免了稀土矿中未被及时吸附的磁性稀土颗粒随着磁选板33的快速运动而被推入尾矿出口，造成浪费，有利于实现磁选板33对磁性稀土颗粒的充分吸附，提高提纯率。

如图3所示，所述磁选板33顶端向磁选板33内部设置有滑槽，滑槽与磁选板33上的漏孔331相通，滑槽内设置有推杆51，漏孔331内设置有刮板52，刮板52与推杆51相固联，推杆51和刮板52均为橡胶材质，刮板52用于对漏孔331内的磁性稀土颗粒进行刮除，推杆51位于磁选板33外侧的一端固定有压板53，压板53与磁选板33之间设置有弹性气囊54，弹性气囊54为环状结构，弹性气囊54安装在推杆51上。当磁选板33运动到与刮齿35啮合接触时，刮齿35挤压压板53使推杆51推动刮板52沿着漏孔331运动，将漏孔331内吸附的磁性稀土颗粒刮落，避免了漏孔331的堵塞，保证了漏孔331功能的有效性。

如图5所示，所述刮齿35顶端向刮齿35内部设置有凹槽351，刮齿35的左右侧壁上设置有阶梯型槽，阶梯型槽的底部与凹槽351相通，刮齿35的凹槽351内设置有清理杆61，清理板中部铰接在刮齿35的凹槽351内，清理板位于凹槽351内的一端铰接有活动板一62，刮齿35的阶梯型槽内设置有活动板二63，活动板一62和活动板二63通过弹簧一实现连接，活动板二63位于刮齿35外侧的一端设置有压条64，压条64能够运动到刮齿35的阶梯型槽内。当刮齿35与磁选板33啮合时，刮齿35一侧的压条64首先被挤压并沿着磁选板33的表面运动，一方面由于压条64始终与磁选板33接触，从而能够更好地将磁选板33表面的磁性稀土颗粒刮落；另一方面，压条64被挤压时推动清理杆61摆动，压条64将磁选板33根部未被刮齿35占据的部分区域内的磁性稀土颗粒刮落，刮齿35和磁选板33继续转动时，刮齿35另一侧的压条64与磁选板33接触，从而将磁选板33另一部分区域的磁性稀土颗粒刮落，保证了磁选板33表面的磁性稀土颗粒的完全刮除。

如图2所示，所述查漏磁选机构4设置在第二级尾矿出口13的下方，查漏磁选机构4包括传动轴41、输送带42、电磁铁一43、电磁铁二44、支撑杆45、弹簧二和电机二；所述传动轴41数量为二，传动轴41呈左高右低设置，两传动轴41之间设有输送带42，左侧传动轴41的下方设置有最终尾矿收集槽7，机架1上设置有电机二，电机二的输出轴与传动轴41相连接；所述电磁铁一43位于输送带42之间，电磁铁一43固定在机架1的前后壁上；所述电磁铁二44数量至少为二，电磁铁二44位于输送带42的下方，电磁铁二44倾斜布置，电磁铁二44固定在支撑杆45的顶部，电磁铁二44的磁性大于电磁铁一43的磁性；所述支撑杆45下端通过弹簧二与机架1底部连接。进入第一级尾矿出口11和第二级尾矿出口13内的尾矿最终落入到查漏磁选机构4的输送带42上，电机二带动传动轴41逆时针转动，尾矿内的残留磁性稀土颗粒因电磁铁一43的磁力吸附在输送带42上，当输送带42携带着尾矿运动到传动轴41的下方时，尾矿落入下方的最终尾矿收集槽7内，磁性稀土颗粒由于吸附在输送带42上而随着输送带42继续运动，当运动到电磁铁二44上方时，由于电磁铁二44对磁性稀土颗粒的吸引力大于电磁铁一43对磁性稀土颗粒的吸引力，磁性稀土颗粒从输送带42上掉落，为后续的收集提供了方便，当磁性稀土颗粒掉落到电磁铁二44上时，弹簧二由于受到的压力变化而带动电磁铁二44上下抖动，从而将电磁铁二44上的磁性稀土颗粒抖落，避免了磁性稀土颗粒的浪费。

如图2所示，所述输送带42上设置有推料板421，推料板421的倾斜方向与输送带42的倾斜方向相同。推料板421的存在使得落入输送带42的尾矿能够随着输送带42的运动而被迅速地运走，避免了尾矿在输送带42上的堆积，从而使尾矿能够平铺在输送带42上，有利于尾矿中磁性稀土颗粒的筛选。

具体流程如下：

工作时，将稀土矿倒入干燥机构内，稀土矿在干燥机构内完成干燥和搅散后在重力作用下运动到第一级磁选机构3的下方，电机一带动辊筒31转动使传送带32运动，传送带32带动磁选板33运动，对下方的稀土矿进行搅动，使稀土矿中的磁性稀土颗粒吸附在磁选板33上，吸附在磁选板33上的磁性稀土颗粒随着磁选板33继续向上运动，尾矿则进入第一级尾矿出口11，当携带着磁性稀土颗粒的磁选板33运动到与从动辊34接触并啮合时，刮齿35将磁选板33上的磁性稀土颗粒刮落，磁性稀土颗粒在重力作用下掉入第一级精矿出口12，磁性稀土颗粒在重力作用下继续运动到第二级磁选机构3下方，第二级磁选机构3采用与第一级磁选机构3相同的方式实现磁性稀土颗粒的再次提纯，精矿通过第二级精矿出口14流出，通过两级磁选机构3实现稀土矿的提纯，尾矿进入第二级尾矿出口13，进入第一级尾矿出口11和第二级尾矿出口13内的尾矿最终落入到查漏磁选机构4上，实现对尾矿的再次提纯。

漏孔331的设计一方面增加了稀土矿中磁性稀土颗粒与磁选板33的接触面积、提高了磁选板33的吸附能力，另一方面稀土矿能够从漏孔331中流过，从而避免了稀土矿中未被及时吸附的磁性稀土颗粒随着磁选板33的快速运动而被推入尾矿出口，造成浪费，有利于实现磁选板33对磁性稀土颗粒的充分吸附，提高提纯率。当磁选板33运动到与刮齿35啮合接触时，刮齿35挤压压板53使推杆51推动刮板52沿着漏孔331运动，将漏孔331内吸附的磁性稀土颗粒刮落，避免了漏孔331的堵塞，保证了漏孔331功能的有效性。

当刮齿35与磁选板33啮合时，刮齿35一侧的压条64首先被挤压并沿着磁选板33的表面运动，一方面由于压条64始终与磁选板33接触，从而能够更好地将磁选板33表面的磁性稀土颗粒刮落；另一方面，压条64被挤压时推动清理杆61摆动，压条64将磁选板33根部未被刮齿35占据的部分区域内的磁性稀土颗粒刮落，刮齿35和磁选板33继续转动时，刮齿35另一侧的压条64与磁选板33接触，从而将磁选板33另一部分区域的磁性稀土颗粒刮落，保证了磁选板33表面的磁性稀土颗粒的完全刮除。

进入第一级尾矿出口11和第二级尾矿出口13内的尾矿最终落入到查漏磁选机构4的输送带42上，电机二带动传动轴41逆时针转动，尾矿内的残留磁性稀土颗粒因电磁铁一43的磁力吸附在输送带42上，当输送带42携带着尾矿运动到传动轴41的下方时，尾矿落入下方的最终尾矿收集槽7内，磁性稀土颗粒由于吸附在输送带42上而随着输送带42继续运动，当运动到电磁铁二44上方时，由于电磁铁二44对磁性稀土颗粒的吸引力大于电磁铁一43对磁性稀土颗粒的吸引力，磁性稀土颗粒从输送带42上掉落，为后续的收集提供了方便，当磁性稀土颗粒掉落到电磁铁二44上时，弹簧二由于受到的压力变化而带动电磁铁二44上下抖动，从而将电磁铁二44上的磁性稀土颗粒抖落，避免了磁性稀土颗粒的浪费。

当磁选板33运动到与刮齿35啮合接触时，刮齿35挤压压板53使推杆51推动刮板52沿着漏孔331运动，将漏孔331内吸附的磁性稀土颗粒刮落，避免了漏孔331的堵塞，保证了漏孔331功能的有效性。

以上，关于本发明的一种实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内能够进行各种变更。

工业实用性

根据本发明，此稀土精矿的制备工艺，本发明通过化学方法和物理方法相结合的方式将尾矿中的有用元素提取出来获得精矿，提高了尾矿的回收率，从而此稀土精矿的制备工艺在稀土生产领域中是有用的。