遼寧某螢石礦浮選試驗(yàn)研究

張迎棋

(新疆有色金屬工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司烏魯木齊830000)

遼寧某螢石礦浮選試驗(yàn)研究

張迎棋

(新疆有色金屬工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司烏魯木齊830000)

遼寧某螢石礦主要礦物為螢石與石英，通過磨礦細(xì)度試驗(yàn)、捕收劑及調(diào)整劑用量試驗(yàn)，確定了脂肪酸類和水玻璃組合藥劑制度，一粗三精開路試驗(yàn)可獲得螢石精礦CaF2品位97.65%，回收率92.79%。

浮選螢石石英脂肪酸水玻璃

螢石（Fluorite）又名氟石，為鹵族礦物，其化學(xué)式為CaF2，其中Ca占51.1%，F(xiàn)占48.9%；Ca常被Y和Ce等稀土元素替代，此外還含有少量的Fe2O3，SiO2和微量Cl，He等。螢石不溶于水，能溶于硫酸、磷酸和熱的鹽酸及硼酸、次氯酸，并能與氫氧化鉀、氫氧化鈉等強(qiáng)堿起反應(yīng)。螢石的熔點(diǎn)較低，為1360℃[1-3]。

螢石是一種戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，螢石中含有鹵族元素氟，是生產(chǎn)氫氟酸的唯一原料，是制取含氟化合物的主要原料，又由于熔點(diǎn)低而廣泛用于煉鋼、有色金屬冶煉、水泥、玻璃、陶瓷等工業(yè)。目前，隨著世界化工、輕工業(yè)等部門對螢石精粉需求量的不斷增大，國際市場螢石精粉面臨著嚴(yán)重短缺[4-5]。

遼寧蓋州螢石資源豐富，本文針對該地區(qū)螢石礦的浮選試驗(yàn)研究進(jìn)行了論述。

1 礦石性質(zhì)

對礦石進(jìn)行分選試驗(yàn)研究，首先就要對礦石所含基本元素以及所含主要礦物種類進(jìn)行分析。

對破碎、混勻、縮分取樣后的的樣品進(jìn)行制樣，而后分別進(jìn)行化學(xué)多元素分析以及X射線衍射（XRD）分析，結(jié)果見表1以及圖1。

表1 化學(xué)多元素分析結(jié)果%

圖1 原礦XRD分析結(jié)果

由原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果可知，該礦可利用的組分為CaF2，其含量37.08%（分析檢測中F的含量存在1%的絕對誤差）。另外，石英含量也較高，有利用的價(jià)值，可以在后續(xù)試驗(yàn)中考慮進(jìn)一步的回收。

由圖1原礦石X射線衍射分析結(jié)果可知：該礦石含有的主要礦物為螢石和石英。

根據(jù)礦石性質(zhì)，初步設(shè)計(jì)一步粗選浮選試驗(yàn)流程，采用某脂肪酸類藥劑為捕收劑，進(jìn)行浮選試驗(yàn)，得到的精礦結(jié)合實(shí)際檢測結(jié)果開展進(jìn)一步處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)該礦石高效利用。

2 浮選試驗(yàn)及結(jié)果分析

2.1磨礦細(xì)度與磨礦時間的關(guān)系

為確定磨礦細(xì)度與磨礦時間的關(guān)系，試驗(yàn)取500 g礦樣在筒式球磨機(jī)中進(jìn)行磨礦，磨礦濃度為70%，將磨礦產(chǎn)品進(jìn)行濕篩，從而得到磨礦細(xì)度與磨礦時間的關(guān)系，見表2和圖2。根據(jù)圖2可以確定磨礦細(xì)度為-0.074mm為

表2 不同磨礦時間時磨礦產(chǎn)品的粒度%

圖2 磨礦細(xì)度與磨礦時間的關(guān)系

60%，70%，80%，90%時的磨礦時間分別為7′48″、9′48″、12′30″、16′24″。根據(jù)此條件，可以進(jìn)一步開展浮選條件試驗(yàn)。

2.2浮選條件試驗(yàn)

2.2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

浮選前的磨礦作業(yè)，目的是使礦石中的礦物得到解離，并將礦石磨到適于浮選的粒度。礦石中有用礦物的單體解離，是任何選礦方法在選別之前必須解決的關(guān)鍵問題。因此浮選條件試驗(yàn)從磨礦細(xì)度試驗(yàn)開始。

固定試驗(yàn)條件為：捕收劑用量為600 g/t；

變化試驗(yàn)條件為：磨礦細(xì)度-0.074 mm占60%，70%，80%，90%。

按照圖3試驗(yàn)流程，進(jìn)行了浮選磨礦細(xì)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表3和圖4所示。

圖3 試驗(yàn)流程圖

表3 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果%

圖4 磨礦細(xì)度對浮選精礦指標(biāo)的影響

由試驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)磨礦細(xì)度為-0.074 mm含量為70%時，獲得的精礦CaF2品位為66.28%，其回收率為99.17%，可見此磨礦細(xì)度為最佳磨礦條件，同時考慮后續(xù)開路試驗(yàn)的需要，選擇-0.074 mm占70%得磨礦細(xì)度作為后試驗(yàn)條件。

2.2.2 調(diào)整劑試驗(yàn)

由于在磨礦細(xì)度試樣過程中，選擇的捕收劑浮選效果較好，回收率達(dá)到99%左右，可見在其種類和用量方面選擇此捕收劑具有較佳分選效果，并且該類捕收劑用量少、選擇性能高、捕收能力強(qiáng)、易于分解和降解，容易實(shí)現(xiàn)其高效工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

在實(shí)驗(yàn)室磨礦細(xì)度試驗(yàn)基礎(chǔ)上，按照如圖5流程進(jìn)行調(diào)整劑試驗(yàn)。

試驗(yàn)Ⅰ：水玻璃0 g/t，捕收劑用量600 g/t。

試驗(yàn)Ⅱ：水玻璃200 g/t，捕收劑用量600 g/t。試驗(yàn)得到的結(jié)果如表4所示。

圖5 開路試驗(yàn)流程

表4 調(diào)整劑試驗(yàn)結(jié)果%

由開路試驗(yàn)結(jié)果可知，此螢石礦可以通過浮選的方法獲得合格精礦，通過一次粗選三次精礦可以獲得螢石品位為90%以螢石精礦，且開路螢石的回收率也能達(dá)到90%以上。而且添加水

3 小結(jié)

⑴通過化學(xué)多元素和光譜半定量分析，可知此螢石礦CaF2含量在37.08%左右，同時SiO2含量也較高，通過X射線衍射分析，可知原礦礦石中主要的礦物類型為螢石和石英。因此該螢石礦具有較好的回收利用價(jià)值，分選后獲得的含石英尾礦也具有綜合回收利用的價(jià)值。

⑵實(shí)驗(yàn)室初步分選試驗(yàn)表明，該螢石礦的可選性較好，具有開發(fā)利用的價(jià)值。

⑶采用使用水玻璃為調(diào)整劑，脂肪酸類藥劑為捕收劑，通過一步粗選—三次精選的開路試驗(yàn)可以獲得CaF2品位95.40%，回收率92.79%的浮選精礦產(chǎn)品。

[1]王振亮,魯瑞君,林天亮,吳新剛.淺談世界螢石資源現(xiàn)狀及螢石產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊,2013,03: 3-5+8.

[2]曹海英.螢石與方解石及石英的浮選分離[D].江西理工大學(xué),2013.

[3]印萬忠,呂振福,韓躍新,李艷軍.改性水玻璃在螢石礦浮選中的應(yīng)用及抑制機(jī)理[J].東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2009,02:287-290.

[4]房朝軍,馮其明,歐樂明,肖駿.某鎢尾礦綜合回收低品位螢石浮選試驗(yàn)研究[J].有色金屬科學(xué)與工程,2014,02:72-76.

[5]羅朝艷,吳伯增,陳建華.湖南某低品位螢石礦浮選工藝研究[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用,2013,01:39-42.

收稿：2014-03-25