权利要求
1.一种铀铁多金属砂矿的选矿方法，其特征在于，所述选矿方法包括：
(1)原始矿石经过xmm筛孔的滚筒筛湿式筛分，筛分出+xmm大块废石丢弃，-xmm矿石使用ymm筛孔直线
振动筛分，得到+ymm和-ymm的矿石;
(2)+ymm粒级的矿石使用
螺旋溜槽分选，螺旋溜槽的
尾矿进入总尾矿，精矿进入浓缩斗浓缩;
(3)浓缩后的螺旋溜槽精矿筛分分级，筛上物和筛下物分别进入摇床精选，摇床精矿合并后进入铀粗精矿产品，摇床尾矿进入总尾矿;
(4)-ymm粒级的矿石使用离心选矿工艺，使用立式离心机，离心选矿的精矿任选地进行步骤(5)或直接合并至铀粗精矿产品，尾矿进入总尾矿;
(5)离心选矿的精矿进入第一磁选的两段磁选流程，其中，第一段磁选的精矿进入第二段磁选，第一段磁选的尾矿进入铀粗精矿产品;第二段磁选的精矿进入铁精矿，磁选尾矿进入铀粗精矿产品;
(6)铀粗精矿产品合并进行磨矿后进行第二磁选，获得的磁选精矿进入铁精矿中，磁选尾矿即为富集后的铀精矿;
其中，x为1.8-2之间的数值，y为0.15-0.5之间的数值，mm为单位毫米，+表示大于，-表示小于等于;
所述选矿方法不添加选矿药剂。
2.根据权利要求1所述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，其特征在于，所述铀铁多金属砂矿的原始矿石满足：
铀品位<50ppm，单体解离度>80%的铀矿物占85%以上，单体解离度<30%的铀矿物占3%以下。
3.根据权利要求2所述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，其特征在于，
原始矿石铁品位为2~10%，必须进行步骤(5)。
4.根据权利要求1所述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，其特征在于，步骤(2)中，螺旋溜槽分选的给矿矿浆浓度为15~20%，螺旋直径为300~350mm，螺距为500~800mm，单头螺数为8~12圈。
5.根据权利要求1所述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，其特征在于，步骤(3)中，筛分分级，当矿石分为两部分时，筛孔直径为1-1.5mm;当分为三部分时，第一种筛孔的直径为0.7-0.9mm，第二种筛孔的直径为1.3-1.5mm。
6.根据权利要求1所述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，其特征在于，步骤(3)中，筛上物和筛下物分别进入摇床精选，根据矿石在摇床上的分带情况，精选次数为2~3次，摇床给矿的矿浆浓度为20~35%，冲程为20~25mm，冲次为250~280次/min，横向坡度为3~3.5°，横向冲洗水的用量为6~8t/吨给矿。
7.根据权利要求1所述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，其特征在于，步骤(4)中，转筒转速为1000~1500rpm，反冲水压力为100~130kPa，给矿矿浆浓度为20~35%。
8.根据权利要求1所述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，其特征在于，
步骤(5)中，第一磁选的第一段磁选的磁场强度为3000~3500Gs，第一磁选的第二段磁选的磁场强度为1000~1800Gs。
9.根据权利要求1所述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，其特征在于，步骤(6)中，铀粗精矿产品合并进行磨矿后进行第二磁选，磨矿细度-0.074mm粒级含量大于85%;
第二磁选的段数≥1段，第二磁选的第一段磁选的磁场强度为1000~1800Gs，第二磁选的其他段磁选的磁场强度为3000~10000Gs。
10.根据权利要求1所述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，其特征在于，步骤(7)中，铀精矿的铀品位>0.08%，铀精矿的回收率>49%。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于铀矿的选矿技术领域，特别是铀铁多金属砂矿选矿领域，具体涉及一种铀铁多金属砂矿的选矿方法。
背景技术
[0002]铀矿石选矿是从铀矿石或含铀矿石中分离、富集、提取铀，得到不同形式的铀产品的过程。铀矿石的工业类型有：花岗岩型、火山岩型、砂岩型、碳硅泥岩型、沉积岩型以及石英砾岩型、元古代不整合相关型等。本申请相关的铀矿石类型为砂矿型铀矿。近年来，极
低品位的砂矿型铀多金属矿资源正逐步成为具有潜力的研究对象。目前，我国对该类铀资源的开发利用方式以原地浸出、原矿直接
湿法冶金为主，包括地浸、浓酸熟化浸出、加压氧浸、常规搅拌酸浸、常规搅拌碱浸等工艺路线的选择，主要取决于矿石的品位、矿床渗透性、氧化程度等物理化学性质，而极低品位的砂矿型铀多金属矿由于含有较多淤泥质沉积物、大块河沙废石等，导致渗透性较差，品位极低，部分铀品位仅20~50ppm，直接湿法冶金成本较高，需要通过选矿的方式对原始矿石抛废，获得富集后的精矿后再进行湿法冶金工艺。
发明内容
[0003]本申请所要解决的问题是：第一，如何低成本地高效富集极低品位砂矿型铀矿;第二，根据矿石自然粒级，如何选用合适的分选设备及工艺;第三，如何减少铀精矿中的铁含量，从而减少对后续铀精矿湿法冶金的影响。
[0004]为此，本发明提供了一种铀铁多金属砂矿的选矿方法，所述选矿方法包括：
(1)原始矿石经过xmm筛孔的滚筒筛湿式筛分，筛分出+xmm大块废石丢弃，-xmm矿石使用ymm筛孔直线振动筛分，得到+ymm和-ymm的矿石;
(2)+ymm粒级的矿石使用螺旋溜槽分选，螺旋溜槽的尾矿进入总尾矿，精矿进入浓缩斗浓缩;
(3)浓缩后的螺旋溜槽精矿筛分分级，筛上物和筛下物分别进入摇床精选，摇床精矿合并后进入铀粗精矿产品，摇床尾矿进入总尾矿;
(4)-ymm粒级的矿石使用离心选矿工艺，使用立式离心机，离心选矿的精矿任选地进行步骤(5)或直接合并至铀粗精矿产品，尾矿进入总尾矿;
(5)离心选矿的精矿进入第一磁选的两段磁选流程，其中，第一段磁选的精矿进入第二段磁选，第一段磁选的尾矿进入铀粗精矿产品;第二段磁选的精矿进入铁精矿，磁选尾矿进入铀粗精矿产品;
(6)铀粗精矿产品合并进行磨矿后进行第二磁选，获得的磁选精矿进入铁精矿中，磁选尾矿即为富集后的铀精矿;
其中，x为1.8-2之间的数值，y为0.15-0.5之间的数值，mm为单位毫米，+表示大于，-表示小于等于;
所述选矿方法不添加选矿药剂。
[0005]上述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，x可以为2，此时y可以为0.15或0.3或0.5。当x为2、y为0.5时，步骤(1)表示的是：原始矿石经过2mm筛孔的滚筒筛湿式筛分，筛分出粒径大于2mm的大块废石丢弃，粒径小于等于2mm矿石使用0.5mm筛孔直线振动筛分，得到粒径大于0.5mm和粒径小于等于0.5mm的矿石。
[0006]铀铁多金属砂矿中主要脉石矿物为钾长石、钠长石、辉石、石英。有用矿物的含量极低，主要为方铀钍石、铀石、晶质铀矿、钛磁铁矿、钛铁矿等，铀品位仅25ppm，含量极低，需选矿富集后再湿法冶金。该矿含铀矿物与脉石矿物的粒度有较大差异，通过筛分抛除粗颗粒脉石矿物，进一步分级重选后，通过磁选回收含钛磁铁矿得到铁精矿和铀粗精矿，针对铀粗精矿进行再磨再选以提高含铀矿物的单体解离度并抛除磁性矿物，提高最终铀精矿的铀品位。
[0007]上述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，所述铀铁多金属砂矿的原始矿石满足：铀品位<50ppm，单体解离度>80%的铀矿物占85%以上，单体解离度<30%的铀矿物占3%以下。当原始矿石铁品位为2~10%，必须进行步骤(5)，其他情况任选地进行步骤(5)。
[0008]作为优选方案，上述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，步骤(2)中，螺旋溜槽分选的给矿矿浆浓度为15~20%，螺旋直径为300~350mm，螺距为500~800mm，单头螺数为8~12圈。给矿矿浆浓度是影响分选稳定性与分层效果的关键参数，浓度过低(<15%)：矿浆过于稀释，矿粒沉降速度过快，分层不明显，导致精矿与尾矿混杂，分选效率下降;浓度过高(>20%)：矿浆粘度增大，流动性变差，阻碍重矿物的迁移与富集，降低精矿品位。15~20%的浓度范围可保证矿浆具备良好的流动性与分层稳定性，有助于螺旋溜槽形成清晰的精矿带、中矿带与尾矿带，从而精准截取富铀及富铁的重矿物精矿。300~350mm为中型螺旋溜槽常用工业规格，适合处理本方法中相应粒级的给矿，既能保证足够的处理量，又可实现良好的离心力与沉降平衡，有助于矿物按密度有效分层。上述参数组合(浓度15~20%、直径300~350mm、螺距500~800mm、螺数8~12圈)共同构成了螺旋溜槽在上述方案中的最佳运行窗口。
[0009]作为优选方案，上述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，步骤(3)中，筛分分级，当矿石分为两部分时，筛孔直径为1-1.5mm;当分为三部分时，第一种筛孔的直径为0.7-0.9mm，第二种筛孔的直径为1.3-1.5mm。
[0010]作为优选方案，上述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，步骤(3)中，筛上物和筛下物分别进入摇床精选，根据矿石在摇床上的分带情况，精选次数为2~3次，摇床给矿的矿浆浓度为20~35%，冲程为20~25mm，冲次为250~280次/min，横向坡度为3~3.5°，横向冲洗水的用量为6~8t/吨给矿。
[0011]作为优选方案，上述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，步骤(4)中，转筒转速为1000~1500rpm，反冲水压力为100~130kPa，给矿矿浆浓度为20~35%。
[0012]作为优选方案，上述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，步骤(5)中，离心选矿的精矿进入第一磁选的两段磁选流程，第一磁选的第一段磁选的磁场强度为3000~3500Gs，第一段磁选的精矿进入第二段磁选，第一段磁选的尾矿进入铀粗精矿产品;第一磁选的第二段磁选的磁场强度为1000~1800Gs，第二段磁选的精矿进入铁精矿，磁选尾矿进入铀粗精矿产品。第一磁选的第二段磁选用来脱除第一段磁选精矿中夹带的铀矿物，主要是为了减少铀矿物进入铁精矿中的损失，同时提高铁精矿品位。磁选是实现铀矿物与磁铁矿(强磁性)分离的核心工艺，通过控制磁场强度可实现不同磁性矿物的梯级分离。第一段磁选(中磁，3000~3500Gs)目标：在较高磁场强度条件下回收强磁性矿物，磁场强度设计依据：该区间足以捕获强磁性铁矿物和含铁矿物连生体;第二段磁选(弱磁，1000~1800Gs)目标：从第一段磁性精矿中进一步精选强磁性矿物，减少铀矿物进入铁精矿中的损失，将第一段磁选精矿中夹带的弱磁性或非磁性铀矿物分离，确保铀矿物不被过度损失，同时提升铁精矿品位。通过两段梯度磁选，在保证铁精矿高回收率与品位的同时，最大限度保护铀矿物的富集，为后续铀粗精矿再磨磁选打下良好基础。
[0013]作为优选方案，上述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，步骤(6)中，铀粗精矿产品合并进行磨矿后进行第二磁选，磨矿细度-0.074mm粒级含量大于85%;第二磁选的段数≥1段，第二磁选的第一段磁选的磁场强度为1000~1800Gs，第二磁选的其他段磁选的磁场强度为3000~10000Gs。当第二磁选的段数为2段时，铀粗精矿产品合并进行磨矿后经过两段磁选，磨矿细度-0.074mm粒级含量大于85%，第一段磁选的尾矿进入第二段磁选，第一段磁选的精矿进入铁精矿中;第二段磁选获得的磁选精矿进入铁精矿中，磁选尾矿即为富集后的铀精矿。第二磁选的第二段磁选本身磁性矿物含量较少，采用强磁场条件，可进一步磁选出弱磁性矿物(钛、铌
稀土)或含铁脉石矿物连生体。步骤(6)是整个工艺的铀矿物提纯核心环节，以获得高品位铀精矿，同时尽量降低铁矿物和钛、铌、稀土等弱磁性矿物含量。将重选获得的铀粗精矿磨矿后再磁选，提升了铀矿物的解离度，使用弱-强磁场多次磁选可将铀矿物和磁性矿物有效分离。
[0014]采用上述的铀铁多金属砂矿的选矿方法，铀精矿的铀品位>0.08%，铀精矿的回收率>49%。
[0015]相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
第一，根据不同矿石粒级的金属分布率不同，预先筛分筛除大块废石，大幅减少破碎磨矿处理量，同时全流程不添加选矿药剂，可减少碎磨和试剂成本。
[0016]第二，根据矿石自然粒级和不同设备给矿粒度的要求，对原始矿石进行分组，部分粒级矿石采用离心选矿工艺，另一部分粒级矿石采用溜槽预富集-分级摇床重选工艺，分选工艺均考虑了设备适宜的分选粒级，提高了分选精度和分选效率。
[0017]第三，在技术研发过程中发现，铀粗精矿磨矿后直接湿法冶金的酸耗高，氧化剂用量大，从而影响铀的浸出率，本申请将重选获得的铀粗精矿磨矿后再使用弱-强磁场多次磁选，提升了铀矿物的解离度，可将铀矿物和磁性矿物有效分离。
[0018]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
[0019]图1为一种铀铁多金属砂矿的选矿方法的一种具体实施方式的流程图。
具体实施方式
[0020]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明所提供的技术方案更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明所提供的技术方案可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
[0021]本发明实施例中，铀铁多金属砂矿的原始矿石均满足：铀品位<50ppm，单体解离度>80%的铀矿物占85%以上，单体解离度<30%的铀矿物占3%以下。
[0022]实施例1
本实施例提供一种铀铁多金属砂矿的选矿方法，流程参见图1。
[0023]1.原始矿石经过2mm筛孔的滚筒筛湿式筛分，筛分出+2mm大块废石丢弃，-2mm矿石使用0.5mm筛孔直线振动筛分，得到+0.5mm和-0.5mm的矿石;
2.+0.5mm粒级的矿石使用螺旋溜槽分选，螺旋溜槽分选的给矿矿浆浓度15%，螺旋直径300mm，螺距500mm，单头螺数为10个，螺旋溜槽的尾矿进入总尾矿，精矿进入浓缩斗浓缩;
3.浓缩后的螺旋溜槽精矿筛分分级，矿石分为两部分，分级筛孔直径采用1mm，筛上物和筛下物分别进入摇床精选，根据矿石在摇床上的分带情况，精选次数为3次，摇床给矿矿浆浓度35%，冲程23mm，冲次250次/min，横向坡度3°，横向冲洗水用量7t/吨给矿，摇床精矿合并后进入铀粗精矿产品，摇床尾矿进入总尾矿。
[0024]4.-0.5mm粒级的矿石使用离心选矿工艺，使用立式离心机，转筒转速1250rpm，反冲水压力120kPa，给矿矿浆浓度35%。离心选矿的精矿进入磁选流程，尾矿进入总尾矿。
[0025]5.离心选矿的精矿进入两段磁选流程，第一段磁选磁场强度3500Gs，第一段磁选精矿进入第二段磁选工艺，第一段磁选的尾矿进入铀粗精矿产品;第二段磁选磁场强度1800Gs，第二段磁选的精矿进入铁精矿，第二段磁选的尾矿进入铀粗精矿产品。
[0026]6.铀粗精矿产品合并进行磨矿后再次磁选，磨矿细度-0.074mm粒级含量大于85%，再磁选的磁场强度1800Gs，获得的磁选精矿进入铁精矿中，磁选尾矿即为富集后的铀精矿。
[0027]7.在原矿中铁品位6.87%，铀品位25ppm时，使用上述方案，可以得到铁品位50.9%、回收率30.9%的铁精矿，以及铀品位0.0989%、回收率50.43%的铀精矿，铀精矿中的铁含量为11%，铁精矿中铀含量为0.0011%，铀富集比达到了40，取得了较好的富集效果。
[0028]实施例2
本实施例提供一种含铁量较低的铀铁多金属砂矿的选矿方法。
[0029]与实施例1的不同之处在于，不进行“5.离心选矿的精矿进入两段磁选流程，第一段磁选磁场强度3500Gs，第二段磁选磁场强度1800Gs，磁选精矿进入铁精矿，磁选尾矿进入铀粗精矿产品。”，步骤4的精矿直接合并至铀粗精矿产品。
[0030]在原矿中铁品位1.83%，铀品位25ppm时，可以得到铁品位61.2%、回收率27.3%的铁精矿，以及铀品位0.0943%、回收率52.13%的铀精矿，铁精矿中铀含量为0.0008%，铀富集比达到了37，同样取得了较好的富集效果。
[0031]实施例3
本实施例提供一种进一步提高铀铁多金属砂矿的铀精矿铀品位的选矿方法。
[0032]与实施例1的不同之处在于，步骤6改为：铀粗精矿产品合并进行磨矿后经过两段磁选，磨矿细度-0.074mm粒级含量大于85%，第一段磁选的磁场强度1500Gs，第一段磁选的尾矿进入第二段磁选，第一段磁选的精矿进入铁精矿中;第二段磁选的磁场强度为10000Gs，获得的磁选精矿进入铁精矿中，磁选尾矿即为富集后的铀精矿。
[0033]在原矿中铁品位6.87%，铀品位25ppm时，使用上述方案，可以得到铁品位48.8%、回收率33.1%的铁精矿，以及铀品位0.1079%、回收率49.92%的铀精矿，铀精矿中的铁含量为8.6%，铁精矿中铀含量为0.0011%，铀富集比达到了43，取得了较好的富集效果。
[0034]实施例4
本实施例提供一种不同操作参数的铀铁多金属砂矿的选矿方法。
[0035]与实施例1的不同之处在于，步骤4改为：“-0.5mm粒级的矿石使用离心选矿工艺，使用立式离心机，转筒转速1000rpm，反冲水压力130kPa，给矿矿浆浓度35%。离心选矿的精矿进入磁选流程，尾矿进入总尾矿。”
在原矿中铁品位6.87%，铀品位25ppm时，使用上述方案，可以得到铁品位51.3%、回收率29.5%的铁精矿，以及铀品位0.1188%、回收率48.93%的铀精矿，铀精矿中的铁含量为10.2%，铁精矿中铀含量为0.0011%，铀富集比达到了47，取得了较好的富集效果。
[0036]对比例1
全部矿石经过破碎后，筛分分级，分成不同的粒度组成后使用摇床分选，不采用离心分选机分选。
[0037]与实施例1的不同之处在于，原始矿石经过两段破碎，全部破碎至-2mm后，筛分分级，筛孔尺寸为0.5mm、1mm、1.5mm，将全部矿石分为0~0.5mm、0.5~1mm、1~1.5mm、1.5~2mm四个组分，分别进行摇床分选，精选次数为3次，摇床操作参数和后续分选流程与实施例1相同。
[0038]在原矿中铁品位6.87%，铀品位25ppm时，使用对比例1的方案，可以得到铁品位51.3%、回收率34.8%的铁精矿，以及铀品位0.0823%、回收率47.65%的铀精矿，铁精矿中铀含量为0.0005%，铀富集比达到了32，与实施例1相比，虽然铁品位和回收率略有提升，但主要回收的铀精矿品位、回收率和富集比均有下降，说明实施例1所述方案更有利于铀矿物的回收与富集。
[0039]以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
说明书附图(1)
声明：
“铀铁多金属砂矿的选矿方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：核工业北京化工冶金研究院
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