白云鄂博现行选别工艺生产的是氟碳铈矿和独居石的混合稀土精矿,由于氟碳铈矿与独居石的性质不同,导致混合稀土精矿冶金工艺过程相当复杂,并且混合稀土精矿冶炼产生的水浸渣放射性大,需要存储在专用的渣库。如果将这两种稀土矿物分离,不仅可以使稀土冶炼工艺简单化,而且可以减少稀土冶炼过程污染物的排放量,保护环境。稀土精矿主要由氟碳铈矿和独居石这两种稀土矿物组成,杂质矿物为萤石、磷灰石、黄铁矿、磁铁矿和赤铁矿等。氟碳铈矿和独居石嵌布粒度细小,主要是以单体形式存在,部分与其它矿物连生,嵌布关系复杂。本文针对稀土精矿的性质提出先对稀土精矿进行提质降杂试验,提高稀土精矿的品位,再进行氟碳铈矿与独居石浮选分离的工艺方法。稀土精矿采用水玻璃为抑制剂,P86为捕收剂进行提质降杂试验,最佳条件为:pH为9、水玻璃用量4.0kg/t、P86用量1.25kg/t、矿浆浓度为30%。经过一次粗选,可以获得品位为58.66%,回收率为81.22%的高品位稀土精矿。采用明矾作为独居石的抑制剂,邻苯二甲酸作为氟碳铈矿的捕收剂可以使两种矿物得到有效的分离。最佳条件为:pH为5、明矾用量4kg/t、邻苯二甲酸用量2kg/t、2#油用量300g/t、温度30℃、矿浆浓度35%。经过“一粗二精二扫”开路试验可以得到品位为63.45%,回收率为56.34%,纯度为92.99%的氟碳铈矿精矿,以及品位为52.34%,回收率为42.13%,独居石纯度为91.18%的独居石精矿。采用浮选溶液化学、Zeta电位、以及红外光谱分析方法,研究了明矾对独居石的抑制机理以及邻苯二甲酸对氟碳铈矿的捕收机理。在pH为5的条件下,明矾的抑制机理主要是独居石电离的PO₄^3-优先吸附明矾水解产生的Al³⁺,从而使独居石表面亲水性增大,使独居石难以上浮。邻苯二甲酸的捕收机理主要是邻苯二甲酸中的羧基和稀土阳离子发生螯合反应使氟碳铈矿表面疏水上浮。