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稀土是世界公认的战略资源,我国稀土储量、年产量及供应量均居世界首位,是稀土资源大国。包头钢铁公司以白云鄂博矿为原料矿,白投产以来,原料中大部分稀土、铌与钍等资源一起进入尾矿坝,不仅造成稀土等资源的极大浪费,而且造成环境污染和地质灾害隐患,因此对尾矿坝中的混合稀土尾矿综合回收利用迫在眉睫。本文以包头含混合型稀土选铁尾矿为研究对象,采用还原焙烧-弱磁分选的办法回收混合型稀土尾矿中的铁。在还原焙烧的温度下,通过加入合适的添加剂,以达到氟碳铈矿和独届石分解为稀土氧化物的目的,同时考虑氟碳铈矿分解时的氟逸出对环境的污染,采用具有固氟作用的添加剂,开发一种混合型稀土尾矿的清洁回收利用工艺。为了控制含混合型稀土选铁尾矿在还原焙烧过程中氟的逸出,本文采用钙基固氟剂进行实验,分别以碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙作为添加剂,对含混合型稀土选铁尾矿进行了一系列的还原焙烧—弱磁分选实验,通过X射线衍射分析、差热-热重分析、扫描电镜分析等方法,考察了焙烧温度、配煤量、焙烧时间、添加剂配量四个因素对磁化还原效果、弱磁分选效果、混合稀土矿分解情况、氟逸出抑制效果的影响。配加碳酸钙的还原焙烧—弱磁分选实验证实,焙烧温度为630℃时Fe回收率高达80.529%,配煤量为4%时磁选精矿铁品位高达51.09%。通过分析推导,碳酸钙的固氟原理是其与氟碳铈矿的分解产物REOF反应产生CaF2阻止氟的逸出。碳酸钙同时能够与独居石反应促进其分解,在焙烧温度610℃、焙烧时间120min、碳酸钙配量30%时,混合稀土尾矿中的独居石可分解完全。配加碳酸钙焙烧的混合稀土尾矿的稀土回收率最高可达90.471%,磁选尾矿稀土品位可达9.76%。配加氢氧化钙的还原焙烧—弱磁分选实验证实,焙烧温度630℃时可得高达88.641%的Fe回收率,配煤量为2.827%可得较好的磁化效果与高达77.678%的Fe回收率。实验发现氢氧化钙的吸收CO2反应促进氟碳铈矿在较低焙烧温度下分解,反应产物CaCO3起到固氟作用。氢氧化钙配加量为5%时,即可达到98%左右的固氟率。配加氢氧化钙焙烧的混合稀土尾矿的稀土回收率最高可达93.176%,磁选尾矿稀土品位可达10.54%。配加氧化钙的还原焙烧—弱磁分选实验证实,焙烧温度为630℃时Fe回收率可达88.525%。氧化钙的固氟原理为氧化钙与氟碳铈矿分解产物REOF发生反应生成CaF2固氟,同时促进氟碳铈矿分解。焙烧温度610℃、焙烧时间60min、氧化钙配量10%时可使混合稀土矿分解完全。配加氧化钙焙烧的混合稀土尾矿的稀土回收率最高可达96.019%,磁选尾矿稀土品位可达11.40%。