低品位螢石礦分選工藝研究

牛軍

摘 要：討論了低品位螢石礦的分選工藝，研究了礦石性質(zhì)和磨浮工藝流程，確定了浮選最佳工藝參數(shù)。在油酸用量600g/t、碳酸鈉用量300g/t、羧甲基纖維素150g/t的條件下，經(jīng)一次粗選六次精選，螢石精礦品位可達(dá)到98%以上，回收率可達(dá)到88%以上。

關(guān)鍵詞：螢石；浮選；羧甲基纖維素

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.030

螢石在工業(yè)中主要用于鋼鐵、有色金屬和化工行業(yè)[1]。螢石礦通常采用碳酸鈉、水玻璃作為調(diào)整劑、油酸作為捕收劑進(jìn)行浮選[2]，在保證精礦質(zhì)量的前提下，低品位螢石礦分選指標(biāo)較差，碳酸鈉、水玻璃、油酸用量較大，回收率一般50%左右，尾礦含CaF220%左右[3]。對于含重晶石的低品位螢石礦采用碳酸鈉、水玻璃作為調(diào)整劑的混合浮選和水玻璃、硫酸鉬、栲膠作為調(diào)整劑的分離浮選，得到了精礦品位95%，回收率82%的浮選指標(biāo)[4]。龔恩民等對低品位螢石礦粗選采用了碳酸鈉、水玻璃作為調(diào)整劑，精選采用HS、六偏磷酸鈉作為調(diào)整劑，獲得了較好的浮選指標(biāo)[5]。

羧甲基纖維素可以作為層狀硅酸鹽礦物抑制劑[6]，為了提高精礦品位和回收率，降低生產(chǎn)成本，本研究采用羧甲基纖維素代替水玻璃作為調(diào)整劑，碳酸鈉調(diào)整礦漿pH值，使用油酸作為捕收劑，對低品位螢石礦進(jìn)行了分選試驗(yàn)研究，獲得了比較理想的指標(biāo)。

1 原料及其性質(zhì)

1.1 低品位螢石礦

1.1.1 礦物組成及物理性能

螢石礦來自內(nèi)蒙古某礦，脈石礦物主要為石英、長石、方解石及少量粘土等，原礦品位（CaF2）為30%左右，螢石嵌布粒度為0.08～4.1mm，屬中硬礦石f=7-8。礦物組成如表1所示。

表1所示，主要有用礦物為螢石，主要脈石礦物為石英和長石。

原礦粒度組成分析結(jié)果見表2，礦石最大粒度為150mm，粒度組成比較均勻。

1.1.2 化學(xué)組成

螢石原礦中主要元素為硅、鈣、鋁等，原礦化學(xué)分析結(jié)果見表3。

由表3可見，CaF2含量較低，只有29.38%，Si02含量高達(dá)62.18%。

1.2 浮選藥劑

捕收劑采用油酸，調(diào)整劑采用羧甲基纖維素和碳酸鈉。

羧甲基纖維素配制成1%水溶液，碳酸鈉配制成10%水溶液，油酸采用原液。

2 試樣制備

螢石原礦在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行試樣制備。制備工序如下：

a.大塊礦石用錘子擊碎；

b.小于80mm的礦石由顎式破碎機(jī)破碎至10mm；

c.縮分后由對輥破碎機(jī)破碎至2mm，并用2mm篩孔的篩子進(jìn)行篩分，篩上物料重新破碎；

d.篩下-2mm物料進(jìn)行混勻、縮分，得到有代表性的試樣。

試樣制備流程如圖1所示。

3 磨浮試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析

3.1 試驗(yàn)方法

取制備好的試樣，裝入球磨機(jī)磨細(xì)，磨礦各產(chǎn)品裝入浮選機(jī)浮選，浮選流程為一粗六精中礦集中返回粗選閉路流程，最終產(chǎn)品為精礦、尾礦兩種。浮選藥劑為油酸、羧甲基纖維素、碳酸鈉。加藥地點(diǎn)為粗選、精二（只加調(diào)整劑）和精四（只加調(diào)整劑），進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，采用條件試驗(yàn)“一次變一個(gè)因素”的試驗(yàn)方法。試驗(yàn)流程見圖2。

礦漿溫度控制在30℃左右，加調(diào)整劑（羧甲基纖維素+碳酸鈉）攪拌3分鐘，再加油酸攪拌3分鐘。粗選4分鐘，每精選一次前攪拌1分鐘，精二精四前加調(diào)整劑，一精至六精浮選時(shí)間均為2分鐘。產(chǎn)品及產(chǎn)物處理方式為過濾、烘干、稱重、化驗(yàn)。

3.2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

確定磨礦細(xì)度試驗(yàn)共同條件為：磨礦濃度68%，礦漿溫度30℃，油酸600g/t，羧甲基纖維素150g/t，碳酸鈉300g/t。不同磨礦細(xì)度浮選試驗(yàn)結(jié)果見表4。

由表4知，磨礦細(xì)度-200目占80%時(shí)精礦品位可達(dá)99%以上，回收率可達(dá)88%以上，繼續(xù)磨細(xì)回收率還會(huì)有所增加，但磨礦成本將增加較大，因此確定磨礦細(xì)度為-200目占80%。

3.3 浮選礦漿溫度試驗(yàn)

浮選礦漿溫度影響分選指標(biāo)，溫度低油酸分散效果差，用量大，精礦品位和回收率均較低。表5為不同礦漿溫度對分選指標(biāo)的影響。

由表5知，采用羧甲基纖維素、碳酸鈉作為調(diào)整劑，油酸作為捕收劑時(shí)，當(dāng)浮選礦漿溫度在30℃以上時(shí)，螢石精礦品位可達(dá)98%-99%，回收率可達(dá)86%以上，確定最佳浮選礦漿溫度在30℃。

3.4 油酸用量試驗(yàn)

試驗(yàn)采用植物油酸，粗選一次性加藥，試驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

由表6知，當(dāng)油酸用量超過600g/t時(shí)，螢石精礦品位可達(dá)98%以上，回收率可達(dá)88%以上，油酸用量達(dá)800 g/t時(shí)，精礦回收率有所提高，但幅度不大。確定油酸用量為600g/t。

3.5 羧甲基纖維素和碳酸鈉用量試驗(yàn)

羧甲基纖維素和碳酸鈉的加入點(diǎn)為粗選、精二和精四，三點(diǎn)的加入比例控制在5︰2︰1。試驗(yàn)結(jié)果如表7所示。

由表7知，羧甲基纖維素合計(jì)用量超過150g/t、碳酸鈉合計(jì)用量超過300g/t時(shí)，精礦品位可達(dá)98%以上，回收率可達(dá)88%以上，確定羧甲基纖維素和碳酸鈉用量分別為150g/t和300g/t。

4 結(jié)論

①適宜的浮選流程為一次粗選、六次精選、中礦集中返回閉路流程，捕收劑采用油酸，調(diào)整劑采用羧甲基纖維素和碳酸鈉。

②適宜的礦磨礦細(xì)度為-200目占80%，浮選礦漿溫度為30℃。油酸一次加入，最佳用量為600g/t。羧甲基纖維素和碳酸鈉在粗選、精二和精四工序加入，羧甲基纖維素最佳用量為600 g/t，碳酸鈉最佳用量為300 g/t。

③低品位螢石礦經(jīng)過浮選，精礦品位可達(dá)到98%以上，回收率可達(dá)到88%以上。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱京占.內(nèi)蒙古螢石礦資源開發(fā)利用狀況淺析[J].科技與技術(shù)，2006（04）：90-91.

[2]鄭水林.非金屬礦加工與應(yīng)用（第二版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008：179-182.

[3]葉峰宏，劉全軍，鄧榮東等.貴州某低品位螢石選礦試驗(yàn)研究[J].非金屬礦，2012，35（03）：32-35.

[4]李顯嵩.湖南某低品位螢石礦浮選試驗(yàn)研究[J].非金屬礦，2011，34（06）：33-38.

[5]龔恩民，張鴻輝，游維雄.內(nèi)蒙古某低品位螢石礦選礦工藝研究[J].中國礦業(yè)，2008，17（05）：56-60.

[6]朱一民，周艷紅.2015年浮選藥劑的進(jìn)展[J].礦產(chǎn)綜合利用，2016，02（02）：7.