萤石矿与常见脉石的浮选分离技术

2019-07-26 来源:鑫海矿装 (7085次浏览)

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萤石是常见的非金属矿物之一,又称氟石,化学式为CaF2,色彩丰富,是自然界重要的含氟矿物,工业用氟的主要来源。萤石矿常与方解石、白云石、石英、重晶石、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等矿物共生,且与方解石、重晶石等常见脉石矿物性质相似,使得浮选分离较为困难。本文主要就萤石与方解石、重晶石、石英、硫化物的浮选分离方法进行简述。

萤石矿

一、萤石与方解石的浮选分离

方解石和萤石均可使用脂肪酸类捕收剂捕收,又同为含钙矿物,这两类矿物之间的浮选分离是比较困难的。对于萤石与方解石的浮选分离来说,在合适的磨矿细度条件下,如何扩大二者的可浮性差异是关键

在碱性条件下,方解石具有良好的可浮性,但在弱酸性条件下,方解石可浮性明显降低,而萤石在碱性和弱酸性条件下变化不大。因此,可通过控制pH值来增大二者之间的可浮性差异,便于萤石和方解石的浮选分离。据选矿试验所得,精选区的pH值应控制在6.4-6.8

萤石矿选矿工艺

在调整pH值的基础上,我们还可以通过添加方解石抑制剂来进一步抑制方解石的可浮性。常见的药剂组合有:

1. 使用糊精或栲胶作为方解石抑制剂,氧化石蜡皂作萤石捕收剂;

2. 酸性水玻璃作为方解石抑制剂,再使用脂肪酸作捕收剂浮选;

3. 使用水玻璃、苛性淀粉和六偏磷酸钠作混合抑制剂,皂化油酸作为捕收剂进行粗选,使用水玻璃和柠檬酸作为混合抑制剂进行精选。

事实上,在药剂组合上还有很多其它选择。大体来讲,抑制剂、捕收剂等具体的药剂制度需通过选矿试验,根据矿石组成和性质来确定。

二、萤石和重晶石的浮选分离

与萤石和方解石浮选分离的思路类似,重晶石主要成分是硫酸钡,两种矿物组成性质方面有较大差异。在影响这两类矿物浮选分离的因素中,药剂组合不同,对pH的要求也不相同,因此每一组药剂组合都有其对应的适宜pH值范围

萤石矿选矿试验

例如:使用硫酸钡作为抑制剂,pH值保持在5.9左右时,萤石回收率远大于重晶石。在此条件下,可使用环烷酸作为捕收剂的药剂组合用于分离萤石和重晶石。

此外,用于分离萤石和重晶石的药剂组合还包括:

1. 硫酸钠和苛性淀粉作混合抑制剂,使用TF2-8作为捕收剂,pH值在8.5左右的条件下抑制重晶石;2. 使用选择性好的氧化石蜡皂与氮烷基丙撑二胺做混合捕收剂分离萤石和重晶石。

各药剂组合的选择较多,需要通过进行选矿试验,根据不同的矿物选择适当的工艺和药剂制度。

总体而言,对于重晶石和萤石分离的工艺,我们可以采用优先浮选工艺流程(抑制重晶石优先浮选萤石)方案;也可以采用先浮选重晶石再浮选萤石方案或混合浮选 - 分离方案。

萤石矿浮选工艺流程设计

值得一提的是,混合精矿分离时一般采用两种方法:一是木质素磺酸盐、氟化钠、水玻璃、铝盐、铁盐、糊精抑制重晶石等矿物,用油酸浮选萤石;二是用烃基硫酸酯浮选重晶石,萤石留在槽内。

三、萤石和石英的浮选分离

萤石与石英大多共生,萤石精矿中石英的含量主要是根据不同的产品等级来决定,大致分为冶金级、陶瓷级、酸级三个等级,酸级对精矿中硅含量要求较高。

若要尽可能地将萤石和石英分离,需要确定适宜的磨矿细度,通过磨矿使萤石和石英达到单体解离。在这一过程中,若磨矿细度过粗,产品中仍会包含萤石和石英的连生体,粗精矿含硅量高;而磨矿细度过细,又会导致萤石过粉碎难以回收。为实现萤石和石英单体解离,有效回收萤石,可采用阶段磨矿-阶段浮选流程进行选别。

萤石矿选矿磨碎设备球磨机

若小规模矿山精矿产量小,不宜再磨,可采用棒磨方式进行处理,棒磨机磨矿细度均匀,有效减少了过粉碎的发生,使萤石精矿中的硅含量显著降低。

对于萤石与石英的浮选分离,可通过碳酸钠调整矿浆pH值8-9,用水玻璃抑制石英,但需控制好水玻璃用量,过多也会抑制萤石。在实际生产过程中,为提高水玻璃选择性,加强水玻璃抑制力,常加入一些铁盐、铝盐,然后利用脂肪酸类捕收剂浮选萤石。

四、萤石与硫化物的浮选分离

对于含有硫化矿的萤石矿,一般先加入黄药类捕收剂浮选出硫化物,再利用脂肪酸捕收剂浮选出萤石。若硫化物未浮尽,可在浮选萤石时加入少量硫化矿的抑制剂,防止残留硫化物选到萤石精矿中。

萤石与硫化物的浮选分离

以上便是萤石与其常见脉石矿物浮选分离的解决方法。在萤石浮选过程中,浮选药剂制度和磨矿细度是影响萤石浮选效果的重要因素,切不可盲目决定。建议委托有资质的选矿试验室或选矿设备供应商进行选矿试验,根据矿石性质确定工艺流程和药剂制度等工艺条件,避免经济损失。

选矿试验

鑫海矿装 - 经典萤石矿选厂项目

内蒙古700tpd萤石矿选厂项目

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矿石性质:该项目矿石类型以萤石型矿石、萤石-石英型矿石为主,矿石矿物成分比较简单,主要为萤石、石英及方解石等。

鑫海方案:两段一闭路破碎筛分 - 一段闭路磨矿分级 - 一粗一扫七精浮选工艺 - 精矿浓缩、过滤脱水- 尾矿干排工艺流程。

项目结果:最终,萤石回收率达83.13%,精矿品位高达97.78%,每年向社会提供约65000吨萤石粉,且项目实施后解决了当地的就业问题,为社会分担了部分就业压力,产生了良好的经济效益和社会效益。

内蒙古660tpd萤石矿选厂项目

内蒙古660tpd萤石矿选厂项目

矿石性质:该项目主要脉石矿物为石英、方解石、白云石等,萤石为仅有的可收回元素。

鑫海方案:两段一闭路破碎筛分 - 带控制分级的一段闭路磨矿(一段磨矿、两段分级)- 脱硫浮选 - 萤石浮选(一粗两扫八精、精选 I 精矿再磨闭路)- 精矿脱水工艺流程。

项目结果:本着“节能降耗、高效回收”的原则,鑫海矿装为该萤石矿项目采用了技术可靠、切合实际、流程简单、经济合理的工艺流程,并提供了一系列操作简单、维护方便、节能的选厂设备。通过合理设计,在确保建设质量的前提下,鑫海矿装尽可能地节省基建投资,减少土地占用量,提高矿产资源利用率,降低水、电资源消耗,为选厂后续运营打下了良好的基础。