某螢石礦低溫浮選試驗(yàn)研究及工業(yè)實(shí)踐

周玉才，朱一民，周 菁

（1.中南大學(xué)資源加工與生物工程學(xué)院，湖南長沙 410083；2.湖南有色金屬研究院，湖南長沙 410100）

某螢石礦低溫浮選試驗(yàn)研究及工業(yè)實(shí)踐

周玉才1，2，朱一民2，周 菁2

（1.中南大學(xué)資源加工與生物工程學(xué)院，湖南長沙 410083；2.湖南有色金屬研究院，湖南長沙 410100）

對(duì)某螢石礦，采用油酸作為捕收劑，在低溫條件下難以獲得合格的精礦產(chǎn)品，且回收率低，嚴(yán)重影響選廠的正常生產(chǎn)和運(yùn)營。針對(duì)該情況，采用新型低溫浮選捕收劑K捕作為螢石浮選的捕收劑進(jìn)行試驗(yàn)室試驗(yàn)，在低溫條件下，可獲良好的選礦指標(biāo)。工業(yè)試驗(yàn)中，在原礦品位較低的情況下，高品位螢石精礦含CaF297.59%，回收率為44.82%；低品位螢石精礦含CaF273.51%，回收率為32.87%，總的螢石回收率為77.69%。解決了該礦低溫螢石浮選難題，可供同類型螢石礦借鑒。

螢石；低溫浮選；高效捕收劑

某礦山年處理原礦30萬t，礦石經(jīng)優(yōu)先浮選鉛，鋅硫化礦物之后，產(chǎn)出的尾礦再綜合回收螢石，該螢石的浮選采用兩次粗選，一次掃選，七次精選，中礦順序返回，獲得螢石粗精礦，粗精礦再經(jīng)過一次粗選，兩次掃選五次精選，中礦順序返回，獲得高品位螢石精礦和低品位螢石精礦（再選尾礦）?，F(xiàn)場(chǎng)采用碳酸鈉作為調(diào)整劑，水玻璃等作為抑制劑，油酸作為捕收劑。低溫季節(jié)油酸的消耗量大，螢石精礦品位差，回收率低，嚴(yán)重影響選廠的正常生產(chǎn)和運(yùn)營，成為急待解決的難題。研究先在試驗(yàn)室采用新型低溫螢石浮選捕收劑K捕對(duì)該礦石進(jìn)行了螢石低溫浮選試驗(yàn)，試驗(yàn)取得成功后，在選廠進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)，工業(yè)試驗(yàn)也取得圓滿成功。

實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)控制礦漿溫度在10～15℃的條件下獲得的浮選指標(biāo)為：高品位螢石精礦含CaF298.05%，回收率為45.18%，低品位螢石精礦含CaF288.58%，回收率為33.95%，總的螢石回收率為79.13%。

工業(yè)試驗(yàn)，在原礦品位較低的情況下，不僅高品位螢石精礦品位達(dá)97.59%，回收率為44.82%；低品位螢石精礦含CaF273.51%，回收率為32.87%，總的螢石回收率為77.69%。高品位螢石精礦可以作為化學(xué)工業(yè)的原料，主要生產(chǎn)氫氟酸，它是生產(chǎn)各種有機(jī)和無機(jī)氟化物及氟元素的關(guān)鍵原料。該低品位的螢石精礦可作為玻璃含有的助溶劑、遮光劑，也可作為煉鐵優(yōu)良的造渣劑。兩種產(chǎn)品均有廣泛的應(yīng)用前景。

1 礦石性質(zhì)

該螢石礦屬于中溫?zé)嵋盒投嘟饘倭蚧V床，礦石中主要的有價(jià)金屬礦物為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等，有價(jià)非金屬礦物主要為螢石。脈石礦物主要是石英、重晶石、高嶺土、綠泥石、絹云母和千枚巖等。

試驗(yàn)礦樣為鋅浮選的尾礦，原礦多元素分析結(jié)果列于表1。

表1 原礦化學(xué)多元素定量分析結(jié)果 %

2 選礦試驗(yàn)

為了驗(yàn)證低溫條件下，新型低溫螢石浮選捕收劑K捕對(duì)螢石的捕收效果，因此實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)礦漿溫度均在10～15℃之間進(jìn)行。

2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

由于試驗(yàn)的給礦為硫化礦浮選的尾礦，且粒度較粗，－74μm含量僅占25.66%?？紤]到這么粗的細(xì)度條件下，給礦中可能有一部分沒有解離的礦物，因此進(jìn)行了粗選磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)。磨礦時(shí)間細(xì)度試驗(yàn)在XMQ－240×90錐形型球磨機(jī)中進(jìn)行，給礦量為1 kg，磨礦濃度為68.96%。磨礦時(shí)間為變量，磨礦產(chǎn)品用74μm篩水篩，篩上、篩下產(chǎn)品分別稱重計(jì)量，試驗(yàn)流程如圖1所示，試驗(yàn)結(jié)果列于表2。

圖1 粗選磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)

表2 粗選磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)結(jié)果

由表2試驗(yàn)結(jié)果可知，磨礦細(xì)度增加對(duì)粗精礦的回收率提升沒有明顯效果，粗精礦品位隨著磨礦細(xì)度的增加而降低，因此確定不用磨礦。

2.2 粗選碳酸鈉用量條件試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了碳酸鈉的用量試驗(yàn)。工藝流程如圖2所示，試驗(yàn)結(jié)果列于表3。

圖2 碳酸鈉用量條件試驗(yàn)

表3 碳酸鈉用量試驗(yàn)結(jié)果

由表3試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著碳酸鈉用量增加，粗精礦的品位、回收率均降低，因此在粗選選擇不添加碳酸鈉。

2.3 粗選水玻璃用量條件試驗(yàn)

在碳酸鈉用量條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了水玻璃用量條件試驗(yàn)。工藝流程如圖3所示，試驗(yàn)結(jié)果列于表4。

圖3 水玻璃用量條件試驗(yàn)

表4 水玻璃用量試驗(yàn)結(jié)果

由表4試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著水玻璃用量增加，粗精礦的品位逐漸增加、回收率逐漸降低，綜合考慮水玻璃的用量為200 g／t。

2.4 粗選捕收劑種類用量條件試驗(yàn)

在水玻璃用量條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了捕收劑種類用量條件試驗(yàn)。工藝流程如圖4所示、試驗(yàn)結(jié)果列于表5。

圖4 捕收劑種類用量條件試驗(yàn)

由表5試驗(yàn)結(jié)果可知，用油酸作為捕收劑，螢石精礦的回收率較高，用K捕作為捕收劑，螢石精礦的品位較高，綜合考慮采用K捕作為捕收劑，用量為300 g／t，在捕收劑用量300 g／t時(shí)，螢石的回收率已達(dá)91.07%，再增加K捕的用量，回收率的增加不明顯，且品位下降很快，因此選擇K捕作為捕收劑，用量為300 g／t。

2.5 閉路流程試驗(yàn)

在確定了各種藥劑條件后，對(duì)原礦進(jìn)行了新藥劑條件下的小型閉路試驗(yàn)。由于在開路試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，螢石粗選的精選次數(shù)和再選的精選次數(shù)均可減少，也可得到高品位的螢石精礦，且回收率更高，因此在閉路試驗(yàn)中對(duì)精選次數(shù)進(jìn)行了調(diào)整。閉路試驗(yàn)流程如圖5所示，試驗(yàn)結(jié)果列于表6。

表5 捕收劑種類用量條件試驗(yàn)結(jié)果

圖5 閉路試驗(yàn)工藝流程

表6 閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

由表6試驗(yàn)結(jié)果可知，通過閉路試驗(yàn)可以獲得一個(gè)含CaF298.05%的螢石精礦，回收率為45.18%；獲得一個(gè)含CaF288.58%的螢石精礦，回收率為33.95%，總的螢石回收率為79.13%。

3 工業(yè)試驗(yàn)

為了進(jìn)一步確認(rèn)新藥劑的優(yōu)越性，使其用于生產(chǎn)，在生產(chǎn)規(guī)模為900 t／d的生產(chǎn)車間進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，調(diào)整劑抑制劑均不變，只用K捕取代油酸進(jìn)行調(diào)試。工業(yè)試驗(yàn)流程如圖6所示，工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐期運(yùn)行7個(gè)班次，處理礦石3 150 t，生產(chǎn)操作穩(wěn)定。在礦漿溫度10～15℃條件下，新捕收劑工藝條件最終所得平均生產(chǎn)指標(biāo)、同批次礦樣同時(shí)期油酸工藝條件下平均生產(chǎn)指標(biāo)及油酸工藝條件11月累計(jì)生產(chǎn)指標(biāo)列于表7。

圖6 工業(yè)調(diào)試工藝流程

表7 調(diào)試指標(biāo)對(duì)照表 %

由表7結(jié)果可知，采用K捕作為捕收劑，在原礦品位較低的情況下，不僅螢石精礦品位高達(dá)97.59%，且回收率較高，達(dá)44.82%。同時(shí)期同礦樣的現(xiàn)場(chǎng)采用油酸作為捕收劑的流程指標(biāo)，再選的尾礦高于原礦，且粗精礦品位低，不能得到合格的精礦產(chǎn)品。因此采用K捕作為捕收劑的試驗(yàn)流程指標(biāo)具有明顯優(yōu)勢(shì)。

調(diào)試流程指標(biāo)和11月份采用油酸作為捕收劑的累積指標(biāo)，采用K捕作為捕收劑，在原礦品位低2.32%的情況下，螢石精礦主產(chǎn)品的品位高2.28%，達(dá)97.59%，且回收率提高了17.55%。

4 生產(chǎn)調(diào)試經(jīng)濟(jì)效益分析

該選廠經(jīng)過調(diào)試，在低溫條件下（礦漿溫度10～15℃）獲得良好的生產(chǎn)指標(biāo)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，按調(diào)試指標(biāo)與同時(shí)期的油酸選礦指標(biāo)相比較，每月新增高品位螢石精礦1 420.2 t，創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益255.63萬元。

5 結(jié) 論

1.采用K捕作為螢石捕收劑，在低溫條件下（礦漿溫度10～15℃），不改變現(xiàn)場(chǎng)流程結(jié)構(gòu)，不改變調(diào)整劑、抑制劑藥劑制度，可以獲得良好的選礦指標(biāo)，為選廠創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

2.試驗(yàn)室結(jié)果表明，在低溫條件下（礦漿溫度10～15℃），通過閉路試驗(yàn)可以獲得一個(gè)含CaF298.05%的螢石精礦，回收率為45.18%；獲得一個(gè)含CaF288.58%的螢石精礦，回收率為33.95%，總的螢石回收率為79.13%

3.工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明，采用新的螢石捕收劑，在礦石性質(zhì)相同，氣溫相同（礦漿溫度10～15℃）的條件下，采用油酸不能獲得合格的精礦產(chǎn)品，且回收率低。而采用K捕作為捕收劑，在原礦品位僅為11.45%的情況下，不僅螢石精礦品位高達(dá)97.59%，回收率達(dá)44.82%，比原試驗(yàn)流程提高了17.55%。

4.在工業(yè)試驗(yàn)中只變動(dòng)藥劑工藝條件，無任何其它的技改投入，技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，易于操作和實(shí)施，指標(biāo)先進(jìn)，值得推廣應(yīng)用。

［1］ 朱建光，朱一民.2011年浮選藥劑進(jìn)展［J］.有色金屬（選礦部分），2012，3（3）：64－72.

［2］ 胡為柏.浮選［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1989.

［3］ 朱建光，李琮華.RB起泡劑在桃林鉛鋅礦的應(yīng)用［J］.有色金屬（選礦部分），1994，3（2）：29－31.

［4］ 周菁，朱一民.從黃沙坪低品位鉬鉍鎢浮選尾礦中浮選回收螢石的試驗(yàn)研究［J］.礦冶工程，2012，1（2）：29－35.

［5］ 朱一民.黃沙坪低品位螢石的選礦試驗(yàn)研究［A］.王淀佑，余永富，朱一民，等.中國選礦技術(shù)高峰論壇暨設(shè)備展示會(huì)論文.北京：中國礦業(yè)雜志社，2009.84－88.

［6］ 朱一民.硫化鉛鋅－螢石型礦選礦選廠浮選起泡劑應(yīng)用探討［J］.湖南冶金，1990，3（1）：38－39.

M ineral Processing Study and Commercial Production on a Fluorite M ine

ZHOU Yu-cai1，2，ZHU Yi-min2，ZHOU Jing2
（1.School of Minerals Processing and Bioengineer，Central South University，Changsha 410083，China；2.Hunan Research Institute of NonferrousMetals，Changsha 410100，China）

It is difficult to obtain the qualified fluorite concentrate under the low temperature by employing oleic acid as the collector for the fluorite of a fluoritemine，meanwhile the recovery of fluorite is rather low which has adverse

influence on the regular production and operation ofmine.For this situation，the new reagent named collector－K was used as collector for fluorite flotation in the laboratory，and excellent beneficiation index is obtained under the low temperature.In the commercial production，the high grade fluorite concentrate with CaF2content of 97.59%and the low grade concentrate with CaF2of 73.51%are obtained，the CaF2recovery is 44.82%and 32.87%respectively，and total CaF2recovery is77.69%.The application of the new collector and technology efficiently solves the difficulty of flotation fluorite under the low temperature，and brings huge economic benefit to the dressing plant.

fluorite；low temperature flotation；high-efficient collector

TD92

：A

：1003－5540（2014）02－0015－05

2013－12－10

周玉才（1985－），男，助理工程師，主要從事選礦工藝研究工作。