白云鄂博礦螢石浮選分析

于俊芳 沈茂森 郭愛(ài)芳

(包鋼集團(tuán)礦山研究院)

我國(guó)是世界上螢石礦產(chǎn)資源較為豐富的國(guó)家之一。除單一螢石礦外，還有許多伴生螢石資源。白云鄂博礦中螢石含量豐富，螢石主要以伴生鐵礦物的形式存在，其中主東礦含螢石1.3億t，占鐵礦石總量的23%。白云鄂博礦不僅是一個(gè)大型鐵礦、大型鈮礦、特大型稀土礦，也是一個(gè)特大型螢石礦，但螢石品位低、種類多、礦物嵌布粒度細(xì)，影響螢石的回收利用。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)氟化工產(chǎn)品的要求與日俱增。由于近年來(lái)世界螢石資源的不斷枯竭和緊缺，螢石資源也被列為首批非金屬礦產(chǎn)資源整治整合對(duì)象[1-3]，伴生型螢石資源將是以后螢石的重要來(lái)源之一。為給進(jìn)一步提高螢石選礦指標(biāo)提供技術(shù)依據(jù)，以某選礦廠為例，對(duì)螢石選礦過(guò)程中螢石含量變化和嵌布情況進(jìn)行分析。

1 礦物組成

某選礦廠采用1粗7精半閉路浮選流程對(duì)白云鄂博礦稀土選別尾礦進(jìn)行螢石浮選回收。2017年8月1日對(duì)流程中主要作業(yè)點(diǎn)進(jìn)行取樣，其中1#樣為螢石原礦，2#樣為螢石粗選精礦，3#～9#樣為螢石精礦1～7，10#樣為螢石尾礦。樣品呈粉末狀，粒度0.025～0.074 mm，大部分連生狀態(tài)的螢石均已單體解離，利于浮選。

在電壓40 kV、電流40 mA、Cu靶Ka輻射、掃描角度2θ為5°～80°的條件下，分別對(duì)1#樣、9#樣進(jìn)行XRD(荷蘭帕納科公司EMPERYAN型X射線衍射儀)分析，由X′Pert HighScore完成礦物種類的檢出。螢石原礦主要礦物為螢石、重晶石、白云石、氟碳鈰礦、磷灰石、黑云母、石英，精礦7主要礦物為螢石、重晶石、白云石、石英。需要注意的是XRD未檢出的礦物不意味著樣品中沒(méi)有該礦物，只是該礦物量少(如鐵礦物)，當(dāng)然首先應(yīng)排除結(jié)晶度和制樣誤差對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。

2 選別現(xiàn)狀

顯微鏡下顯示，1#樣中螢石主要連生礦物為鐵礦物和稀土礦物，因此可以通過(guò)跟蹤C(jī)aF2、TFe和REO含量的變化來(lái)分析螢石精礦浮選指標(biāo)的變化。對(duì)10個(gè)樣品進(jìn)行CaF2、TFe和REO含量分析，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 樣品CaF2、TFe和REO含量分析結(jié)果 %

從表1可以看出，盡管原礦中螢石以伴生形式存在，但CaF2品位仍能達(dá)到43.72%，對(duì)接下來(lái)的螢石浮選回收非常有利。但螢石精礦CaF2品位仍低于80%，距該選礦廠螢石精礦CaF2品位95%的設(shè)計(jì)指標(biāo)還有較大距離。TFe在尾礦中含量高達(dá)10.00%，在精礦7中含量明顯降低，為2.90%，說(shuō)明浮選過(guò)程可有效降低鐵含量。螢石原礦REO品位4.68%，在螢石精礦7中品位為3.33%，尾礦REO品位高達(dá)2.47%，說(shuō)明浮選過(guò)程沒(méi)有有效降低REO含量。

3 原因分析

顯微鏡下顯示，螢石精礦中仍然殘留有較多的白云石、重晶石、鐵礦物和稀土礦物，說(shuō)明螢石精選工藝流程沒(méi)有調(diào)試到位，7次精選效果并不理想，精礦指標(biāo)沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，仍需繼續(xù)查找原因，積極調(diào)試，以發(fā)揮最佳選別水平。

白云鄂博礦床中螢石性質(zhì)對(duì)回收指標(biāo)也有較大影響。閉路浮選流程中，各礦物中螢石單體解離度最低。螢石晶粒中往往含有較多的稀土礦物和鐵礦物包裹體，包裹體粒徑往往僅數(shù)微米，不能通過(guò)進(jìn)一步細(xì)磨提高單體解離度，給螢石精礦品位的提高帶來(lái)了很大困難。

圖1～圖3為1#樣顯微鏡下圖片。圖1所示為兩塊粒徑約40 μm的螢石晶粒中均包含粒徑約10 μm 的稀土。由于包裹體復(fù)雜且粒徑較小，所以磨礦破壞顆粒后仍難以實(shí)現(xiàn)有效回收。圖2所示是鐵礦物包裹于螢石中，其中鐵礦物粒度極細(xì)小，無(wú)法實(shí)現(xiàn)其與螢石的分離。圖3所示為螢石分別與石英、鈉閃石、白云石、鐵礦物連生。與螢石連生的礦物較多，其中稀土礦物和鐵礦物最多，給螢石選礦和稀土礦物、鐵礦物的分離、回收帶來(lái)困難。因此在考慮鐵與稀土回收的同時(shí)，兼顧螢石選礦，同時(shí)關(guān)注石英、鈉閃石、白云石等礦物性質(zhì)和在選礦過(guò)程中的行為，以盡可能提高螢石精礦品位。

圖1 螢石晶粒包含稀土礦物

4 結(jié) 論

(1)白云鄂博礦CaF2品位43.72%，粒度較細(xì)，一般為0.025～0.074 mm，主要礦物有鐵礦物、螢石、氟碳鈰礦、重晶石、白云石、磷灰石、黑云母、石英，螢石主要伴生于稀土礦物、鐵礦物和石英、鈉閃石、白云石等礦物中，單體解離度較高，但螢石包裹體、連生體較多，共生關(guān)系復(fù)雜，獲得合格品位的螢石精礦難度較大。

圖2 鐵礦物包裹于螢石

圖3 螢石與石英、鈉閃石、白云石、鐵礦物連生

(2)1粗7精螢石半閉路浮選對(duì)脫除鐵礦物效果明顯，螢石精礦TFe品位僅2.90%，尾礦TFe含量高達(dá)10.00%；對(duì)稀土礦物脫除效果較差，螢石精礦REO品位為3.33%，尾礦REO含量高達(dá)2.47%。

(3)螢石精礦CaF2品位僅77.03%，仍殘留有較多的白云石、重晶石、鐵礦物和稀土礦物，說(shuō)明浮選效果不佳，精選工藝流程有待改進(jìn)。今后改進(jìn)的重點(diǎn)是盡可能去除白云石、重晶石、鐵礦物和稀土礦物，從而提高螢石品位。