貴州某高硫螢石礦浮選工藝研究

摘要：針對硫鐵礦、方解石等礦物含量較高的低品位螢石礦資源，研究采用高效脫硫捕收劑優先選硫、新型捕收劑浮選螢石、組合抑制劑抑制方解石的浮選工藝，分選效果較好，能有效回收螢石礦物和硫鐵礦物，閉路試驗指標：螢石精礦品位97.18%，產率23.15%，CaF2回收率為95.81%;硫精礦品位42.57%，產率11.58%，硫回收率為97.23%。

關鍵詞：螢石;硫鐵礦;方解石;組合藥劑

近年來，隨著新能源、新材料和氟化工等行業對螢石需求的不斷增加，特別是對酸級螢石精粉的需求與日俱增。2018年我國螢石進口量達51萬t，首次超越出口量而成為純進口國，國家已將其列為戰略礦產資源[1]。我國螢石資源雖然豐富，但貧礦多富礦少、單一礦少共伴生礦多。隨著優質螢石礦產資源的逐漸枯竭，開發利用共伴生型螢石資源意義重大。

1.礦石性質

試驗樣品取于貴州某螢石礦山。礦石呈灰白色，局部斑雜色。組成礦石的主要成分是石英、螢石、方解石、黃鐵礦等，有價礦物為螢石和黃鐵礦。原礦多元素化學分析結果見表1。從表1看出，可回收利用的礦物主要是螢石，其次是黃鐵礦。方解石和硫鐵都較高，礦石類型為高硫方解石-螢石型。

2.試驗方法

含硫螢石礦中的硫主要存在形式有硫化礦（以黃鐵礦為主）和硫酸鹽（主要是重晶石），在處理含硫礦石時常用的方法有兩種：一種是先浮出硫化礦，使進入螢石浮選作業的礦石含硫大大降低（一般小于0.1%），然后再添加抑制劑（如亞硫酸鈉、單寧等）抑制難浮硫礦物浮選螢石;另一種是直接添加抑制劑抑制含硫礦物浮選螢石[2]。后一種方法適用于含硫低的螢石礦，前一種方法增加了脫硫作業，生產成本就會增加，但是能保證螢石精礦的質量，同時也可以綜合回收硫化礦物。

根據原礦的性質，礦石含硫較高，具有回收利用價值，因此試驗采用硫化礦浮選-螢石浮選工藝流程。本次試驗采用的藥劑有：丁黃藥與GN組合為脫硫捕收劑，其中GN為自行研究的脫硫輔助劑（針對含有炭質黃鐵礦的礦石）;改性水玻璃、抑制劑GD、改性脂肪酸GA作為螢石浮選的藥劑。

3.試驗結果與討論

3.1磨礦試驗

礦石中有用礦物之間、有用礦物與脈石之間都必須達到基本單體解離，才能達到分離富集的目的，磨礦細度是影響分選指標的重要因素之一。試驗藥劑（藥劑單位g/t，下同）：選硫粗選丁黃藥200+GN100、掃選丁黃藥120+GN60;選螢石粗選改性水玻璃2000+GD500+GA300、掃選GA200，試驗流程：選硫和選螢石均為一次粗選一次掃選。結果表明，隨著磨礦細度的提高，硫粗精礦和螢石粗精礦品位先升后降，而回收率從快速增加到緩慢增加。綜合考濾確定磨礦細度以-200目71%左右為宜。

3.2脫硫捕收劑用量試驗

通過前期的探索試驗，使用丁黃藥與GN組合作為脫硫捕收劑效果較好。試驗固定條件：磨礦細度-200目71.09%;試驗流程：脫硫一次粗選和一次掃選，粗掃選泡沫合并為硫粗精礦，掃選藥劑量是粗選的60%。試驗結果表明，脫硫捕收劑總用量以丁黃藥320、GN160為好。

3.3抑制劑用量試驗

抑制劑種類和用量直接影響螢石產品質量與回收率，前期探索試驗采用改性水玻璃與GD組合抑制方解石和難浮黃鐵礦，取得較好效果。試驗條件：磨礦細度-200目71.09%，組合抑制劑變量，脫硫捕收劑用量：丁黃藥320、GN160，螢石捕收劑GA用量500，試驗流程選硫和選螢石均為一次粗選一次掃選。結果表明，隨著抑制劑用量的提高，螢石粗精礦品位和回收率都是從快速增加到緩慢增加。綜合考濾抑制劑用量以改性水玻璃2000、GD500為宜。

3.4螢石捕收劑用量試驗

螢石浮選的捕收劑一般采用脂肪酸類，在實際使用時可根據礦石性質不同而進行改性。通過前期探索性試驗，采用改性脂肪酸GA浮選效果較好。試驗條件：磨礦細度-200目71.09%，改性水玻璃用量2000，GD用量500，脫硫捕收劑用量：丁基黃藥320+GN160，螢石捕收劑GA為變量，試驗流程選硫和選螢石均為一次粗選一次掃選。試驗結果表明，隨著螢石捕收劑用量的提高，螢石回收率從快速增加到緩慢增加，螢石粗精礦品位則從緩慢降低到快速降低。綜合考濾螢石捕收劑GA用量以500為宜。

3.5精選試驗

為了考察硫產品和螢石產品的質量，在上述條件試驗的基礎上對硫粗精礦和螢石粗精礦分別進行精選試驗。試驗流程為：選硫作業一次粗選一次掃選兩次精選;選螢石作業一次粗選一次掃選六次精選，掃選泡沫與精選尾礦合并為中礦，試驗結果：硫精礦含S42.29%、S回收率85.11%，硫中礦含S14.63%、S回收率12.25%;螢石精礦含S0.07%含CaF297.42%、CaF2回收率75.35%，CaF2中礦含CaF232.39%、CaF2回收率20.14%。結果表明，精選效果明顯，硫精礦品位和螢石精礦品位都得到提高，中礦分布也比較合理。

3.6閉路浮選試驗

為了使試驗結果更加接近于生產實際，根據礦石性質和條件試驗所確定的工藝條件進行閉路浮選試驗，考察中礦返回產生的影響。閉路浮選試驗流程：硫浮選循環為一次粗選兩次掃選和三次精選，中礦循序返回前一作業，浮硫藥劑為粗選丁黃藥150+GN80、掃選1丁黃藥90+GN50、掃選2丁黃藥60+GN30;螢石浮選循環為一次粗選兩次掃和七次精選，中礦循序返回前一作業，浮螢石藥劑為粗選改性水玻璃2000+GD500+GA250、掃選1GA250、掃選2GA250、精選1和精選2各加改性水玻璃600+GD150、精選3至精選6各加改性水玻璃400+GD100。閉路浮選試驗表明，分選效果較好，螢石精礦質量達到較高的等級，并能充分回收了礦石中硫鐵元素。

4.結語

貴州某螢石礦屬于高硫碳酸鹽型螢石礦，黃鐵礦和方解石含量較高，分選較困難，試驗在采用丁黃藥與助劑GN組合作為脫硫捕收劑，優先浮選硫化礦物，采用改性水玻璃與抑制劑GD組合抑制方解石等高鈣脈石礦物和難浮黃鐵礦物，新型捕收劑GA浮選螢石礦物，可獲得較好的分選指標，實驗室閉路試驗指標為：螢石精礦品位97.18%、含硫0.07%，產率23.15%，螢石回收率95.81%;硫精礦品位42.57%，產率11.58%，硫回收率97.23%。

參考文獻

[1]曾小波，印萬忠.共伴生型螢石礦浮選研究與展望[J].礦產綜合利用，2021，2：1～7.

[2]裘忠富等.高硫螢石礦降硫工業實踐[J].礦產保護與利用，1998，10：29～31.

作者簡介

寧發添（1964—），男，廣西玉林人，副教授，主要從事選礦工藝研究和教學工作。