富林礦機(jī)丨一文詳解螢石礦的浮選工藝

螢石又名氟石,主要化學(xué)成分為CaF2,相對(duì)密度3.0-3.2,莫氏硬度為4,性脆,熔點(diǎn)為1270-1350℃。根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2015年統(tǒng)計(jì),全球查明的螢石礦資源約5億噸,查明的儲(chǔ)量約為2.5億噸,中國(guó)的螢石儲(chǔ)量居世界第三,僅次于南非、墨西哥。

一般來(lái)說(shuō)螢石礦的精選工藝可分為重選(核心設(shè)備是跳汰機(jī))和浮選兩大類。對(duì)于伴生礦較為復(fù)雜或伴生礦需要回收的情況,浮選工藝就是不二選擇。  

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螢石礦浮選工藝的影響因素



1.礦漿的pH值

在螢石礦浮選設(shè)備作業(yè)中,礦漿的pH值對(duì)最終的選礦指標(biāo)有著較大影響。舉例來(lái)說(shuō),采用油酸做捕收劑時(shí),礦漿的pH值區(qū)間為8~11,螢石礦的浮游性較好。

2.礦漿的溫度

適當(dāng)提升礦漿溫度,也可以改善螢石礦的選礦指標(biāo)。

3.礦物的粒度

對(duì)于不同粒度的螢石礦來(lái)說(shuō),浮選行為的區(qū)別也非常大:較大顆粒的粗粒螢石礦浮選時(shí)選擇性強(qiáng),因此最終的精礦品位較高,但回收率也相對(duì)較低;對(duì)于中等粒度的螢石礦,最終的精礦產(chǎn)品品位和回收率都相對(duì)較高;對(duì)于粒度較小的細(xì)粒螢石礦則較容易流失,其最終精礦品位和回收率都相對(duì)較低。

4.浮選用水的硬度

以常見(jiàn)的螢石礦捕收劑油酸為例,其對(duì)浮選介質(zhì)(水)的硬度也有一定要求,當(dāng)水質(zhì)較軟時(shí)捕收效果最好。所以當(dāng)水質(zhì)較硬時(shí),最好在進(jìn)入浮選工藝前進(jìn)行預(yù)軟化。

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螢石礦類型及其選礦方法



螢石礦類型:根據(jù)脈石礦物的不同,螢石礦可以分為四種類型,即石英型螢石礦、碳酸鹽型螢石礦、重晶石型螢石礦以及硫化礦型螢石礦。  

(1)石英型螢石礦:主要礦物為螢石、石英,螢石含量可達(dá)80%-90%。含少量方解石、重晶石和硫化物。  

(2)方解石型螢石礦:主要礦物為螢石、方解石。方解石含量可達(dá)30%以上,有少量石英,有時(shí)組成石英一方解石一螢石型礦石。  

(3)重晶石型螢石礦:主要礦物為重晶石、螢石,重晶石含量達(dá)10%-40%。該類型礦石常伴有黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等硫化物,有時(shí)石英含量增加,組成石英一重晶石一螢石型礦石。  

(4)硫化礦型螢石礦:其礦物組成基本與石英一螢石相同,但含較多的金屬硫化物,有時(shí)鉛、鋅含量可達(dá)工業(yè)品位。



不同螢石礦的的浮選工藝



1.螢石、石英的浮選分離

含石英的螢石礦也是較為常見(jiàn)的,石英型螢石礦主要由螢石(含量高達(dá)85%左右)和石英組成,僅存在少量的方解石、重晶石和硫化物。選別關(guān)鍵主要在于精礦降硅。用脂肪酸作捕收劑浮選螢石,水玻璃作石英的抑制劑,碳酸鈉調(diào)整礦漿pH值為8~9。水玻璃的用量要控制好,少量時(shí)對(duì)螢石有活化作用,但對(duì)石英的抑制作用不夠,過(guò)量時(shí)螢石也會(huì)被抑制。  

為了使添加的水玻璃用量最少,又能達(dá)到對(duì)石英脈石的抑制強(qiáng)度,常常在添加水玻璃的同時(shí),再加入多價(jià)金屬離子(如Al3+,F(xiàn)e3+)及明礬、硫酸鋁等。  

此外,加入Cr3+、Zn2+離子也有效,這些離子不僅對(duì)石英,而且對(duì)方解石也有抑制作用。  

2.方解石-螢石型的浮選分離

方解石型螢石礦難分離的主要原因在于方解石和螢石都是含鈣礦物,具有相似的表面物理化學(xué)性質(zhì),在溶液中共存的時(shí)候容易出現(xiàn)礦物之間的相互轉(zhuǎn)化。  

要實(shí)現(xiàn)方解石與螢石的分離,必須調(diào)整礦漿pH值,再配合捕收劑才能達(dá)到良好的分離效果。在pH值為8~9.5的范圍內(nèi),采用螢石低溫捕收劑ZN136作為捕收劑,兩種礦石均可上浮。  

對(duì)含有較多方解石、石灰石、白云石等比較復(fù)雜的螢石礦,抑制這些脈石礦物用栲膠、木質(zhì)素磺酸鹽效果較好。

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3.重晶石-螢石型的浮選分離

重晶石型螢石礦的選礦難點(diǎn)在于重晶石與螢石的可浮性相似,致使二者分離困難。  

對(duì)于伴生有重晶石、方解石的螢石礦,可選用的浮選工藝:  

使用油酸作為捕收劑分選出螢石,同時(shí)利用糊精抑制重晶石和方解石、利用鋁鹽活化螢石,以達(dá)到最佳的螢石浮選效果。  

對(duì)于含鈣成分比較復(fù)雜的螢石礦,比如伴生有較多含量的方解石、石灰石、白云石等,則采用栲膠或者木質(zhì)素磺酸鹽可達(dá)到令人滿意的選礦技術(shù)指標(biāo)。  

4.硫化礦型螢石礦浮選工藝

硫化礦型螢石礦組成與石英型螢石礦物組成類似,但金屬硫化物的含量較高,有時(shí)鉛、鋅的含量可達(dá)到工業(yè)品位。所以在開(kāi)發(fā)利用螢石的同時(shí)還要考慮金屬的礦石的回收問(wèn)題。  

對(duì)于和伴生有硫化礦的螢石,一般是先用黃藥類捕收劑將硫化礦浮出,然后再加脂肪酸類藥劑浮選螢石。  

有時(shí)在螢石浮選作業(yè)中,加入少量硫化礦的抑制劑(如氰化物)來(lái)抑制殘留的硫化物,以保證螢石精礦的質(zhì)量。  

此外,焙燒、浸出等工藝也可用于提取有價(jià)金屬和分解螢石,其工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單,且能在綜合回收利用有價(jià)金屬的同時(shí),制備高品質(zhì)螢石產(chǎn)品。 

 

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