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，研究了礦石性質和磨浮工藝流程，確定了浮選最佳工藝參數。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，經一次粗選六次精選，螢石精礦品位可達到98%以上，回收率可達到88%以上。

關鍵詞：螢石；浮選；羧甲基纖維素

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

螢石在工業中主要用于鋼鐵、有色金屬和化工行業[1]。螢石礦通常采用碳酸鈉、水玻璃作為調整劑、油酸作為捕收劑進行浮選[2]，在保證精礦質量的前提下，低品位螢石礦分選指標較差，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、水玻璃作為調整劑的混合浮選和水玻璃、硫酸鉬、栲膠作為調整劑的分離浮選，得到了精礦品位95%，回收率82%的浮選指標[4]。龔恩民等對低品位螢石礦粗選采用了碳酸鈉、水玻璃作為調整劑，精選采用HS、六偏磷酸鈉作為調整劑，獲得了較好的浮選指標[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，降低生產成本，本研究采用羧甲基纖維素代替水玻璃作為調整劑，碳酸鈉調整礦漿pH值，使用油酸作為捕收劑，對低品位螢石礦進行了分選試驗研究，獲得了比較理想的指標。

1 原料及其性質

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 化學組成

螢石原礦中主要元素為硅、鈣、鋁等，原礦化學分析結果見表3。

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

1.2 浮選藥劑

捕收劑采用油酸，調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

螢石原礦在實驗室內進行試樣制備。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破碎至10mm；

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

d.篩下-2mm物料進行混勻、縮分，得到有代表性的試樣。

試樣制備流程如圖1所示。

3 磨浮試驗及數據分析

3.1 試驗方法

取制備好的試樣，裝入球磨機磨細，磨礦各產品裝入浮選機浮選，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。加藥地點為粗選、精二（只加調整劑）和精四（只加調整劑），進行試驗時，采用條件試驗“一次變一個因素”的試驗方法。試驗流程見圖2。

礦漿溫度控制在30℃左右，加調整劑（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，精二精四前加調整劑，一精至六精浮選時間均為2分鐘。產品及產物處理方式為過濾、烘干、稱重、化驗。

3.2 磨礦細度試驗

確定磨礦細度試驗共同條件為：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。不同磨礦細度浮選試驗結果見表4。

由表4知，磨礦細度-200目占80%時精礦品位可達99%以上，回收率可達88%以上，繼續磨細回收率還會有所增加，但磨礦成本將增加較大，因此確定磨礦細度為-200目占80%。

3.3 浮選礦漿溫度試驗

浮選礦漿溫度影響分選指標，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的影響。

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

3.4 油酸用量試驗

試驗采用植物油酸，粗選一次性加藥，試驗結果如表6所示。

由表6知，當油酸用量超過600g/t時，螢石精礦品位可達98%以上，回收率可達88%以上，油酸用量達800 g/t時，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

羧甲基纖維素和碳酸鈉的加入點為粗選、精二和精四，三點的加入比例控制在5︰2︰1。試驗結果如表7所示。

由表7知，羧甲基纖維素合計用量超過150g/t、碳酸鈉合計用量超過300g/t時，精礦品位可達98%以上，回收率可達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，調整劑采用羧甲基纖維素和碳酸鈉。

②適宜的礦磨礦細度為-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低品位螢石礦經過浮選，精礦品位可達到98%以上，回收率可達到88%以上。

參考文獻：

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

[2]鄭水林.非金屬礦加工與應用（第二版）[M].北京：化學工業出版社，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研究[J].非金屬礦，2011，34（06）：33-38.

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

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