江西某礦選礦流程試驗研究及開發利用建議

吳明珠，吳 素，劉東杰

（江西有色地質勘查二隊，江西 贛州 341000）

江西是全國螢石礦主要產地之一，隨著國內螢石消費結構的逐步升級，優化礦產資源開發，充分利用資源尤為重要。本文通過某螢石礦的選礦流程試驗研究，同時提出開發利用建議，對其后期礦產資源開發具有一定的指導意義[1]。

1 礦石性質

原礦多項元素分析結果見表1。

表1 原礦多項分析結果（%）

由表1可知，原礦中CaF2含量約62.8%，需選礦排除的主要為SiO2，其它元素含量均較低。

X衍射分析結果顯示，礦石的礦物組成比較簡單，主要礦物除螢石外，極大部分是石英。圖1中除螢石和石英外，未顯示有其它礦物，說明其礦物的含量極微，其中3.165、1.934、1.648系螢石的特征譜線，其余為石英譜線[2]。

圖1 X衍射譜線

據顯微鏡觀察，除主要礦物螢石和石英外，在一些螢石的晶體粒間或晶洞中還見有少量的絹云母。在具條帶狀構造礦石的邊部，常見一些粘土狀的白色粉末集合體，經X射線衍射檢查，系螢石。

2 選礦試驗研究

本次只進行浮選試驗，并對浮選尾礦進行綜合利用考察。

2.1 粗選條件試驗

2.1.1 粗選磨礦細度試驗

將-2mm原礦500g在棒磨機中進行磨礦，磨礦濃度50%。磨礦細度，-200目含量50%、60%、70%、80%，試驗結果表明，在比較粗的磨礦細度下，螢石粗精礦品位及回收率指標都較高，這說明存在粗磨礦再磨精選的二段磨礦浮選的可能性。

2.1.2 碳酸鈉用量試驗

（1）試驗條件。磨礦細度：-200目含量60%。碳酸鈉用量：粗選500g/t、750g/t、1000g/t、1250g/t，掃選不加。

試驗流程及其它條件同前一組試驗。

（2）試驗結果。粗選碳酸鈉用量以1250g/t為宜，掃選可以不加。

2.1.3 水玻璃用量試驗

（1）試驗條件。碳酸鈉用量，粗選1250g/t，掃選不加。水玻璃用量，粗選700g/t、1000g/t、1300g/t、1600g/t。掃選350g/t、500g/t、650g/t、800g/t。

（2）試驗結果。水玻璃用量對提高螢石粗礦品位影響不明顯，為取得較高螢石粗選回收率，宜選用水玻璃用量粗選1000g/t，掃選500g/t。

2.1.4 油酸用量試驗

（1）試驗條件。水玻璃用量，粗選1000g/t，掃選500g/t。油酸用量，粗選84g/t、105g/t、126g/t、147g/t。掃選42g/t、52.5g/t、63g/t、73.5g/t。

試驗流程及其他條件同間一組試驗。

（2）試驗結果。粗選油酸用量不應少余105g/t。

2.1.5 磨礦細度校核試驗

（1）試驗條件。油酸用量：粗選147g/t，掃選73.5g/t。磨礦細度：-200目含量50%、60%、70%。

試驗流程及其他條件同前一組試驗

（2）試驗結果。

磨礦細度由-200目含量50%～70%時，螢石粗精礦都比較高，且十分接近，螢石在尾礦中的損失是很少的。進一步證實存在粗磨拋尾，粗精礦再磨精選的二段磨礦浮選的可能性，且第一段磨礦細度-200目含量為50%即可。

2.2 一段磨礦浮選試驗

2.2.1 一段磨礦浮選試驗

（1）試驗條件。-200目含量60%、70%、75%，為加強抑制作用，碳酸鈉，水玻璃給入磨礦機，試驗流程及其他條件見圖2。

（2）試驗結果。試驗結果表明，一段磨礦浮選流程，磨至-200目60%、70%、75%，經一粗一掃，粗精礦經六次精選，螢石精礦含CaF2分別為98.81%、98.63%、98.99%，含SiO2分別為0.88%、0.68%、0.44%，精礦中SiO2隨磨礦細度的增加而降低，如需獲得優質螢石精礦，一段磨礦-200目含量在70%以上為宜。

圖2 一段磨礦浮選試驗流程圖

2.2.2 一段磨礦浮選開路流程試驗

（1）試驗條件。磨礦細度-200目含量75%，試驗條件及流程見圖2。

（2）試驗結果。試驗結果表明，磨至-200目75%，經一粗一掃，粗精礦經六次精選，螢石精礦含CaF2為98.77%，含SiO2分別為0.5%，回收率89.01%，可獲得優質螢石精礦。

2.2.3一段磨礦浮選閉路流程試驗

（1）試驗條件。在開路流程試驗的基礎上進行了閉路流程試驗，掃選中礦，精選中礦2～6集中濃縮脫水返回粗選作業。精選中礦1含泥含硅高，返回將惡化浮選，此部分產品可考慮作水泥添加料或作尾礦棄去。

（2）試驗結果。在磨礦細度-200目含量75%時，經一粗一掃，粗精礦六次精選可以獲得含CaF2為98.81%；含SiO2為0.75%的優質螢石精礦，回收率93.85%。

2.3 二段磨礦浮選試驗

由粗選磨礦細度較核試驗結果證實，存在粗磨拋尾，粗精礦再磨精選的二段磨礦浮選流程，試驗如下。

2.3.1 第二段再磨礦試驗

（1）試驗條件。粗選磨礦細度（即第一段磨礦細度）-200目含量為50%，第二段磨礦細度為80%、85%試驗其它條件及試驗流程見圖3。

圖3 二段磨段浮選試驗流程圖

（2）試驗結果。試驗結果表明，第一段磨礦細度-200目含量50%，第二段再磨磨礦細度-200目含量85%，按一粗一掃，四次精選的流程，可以獲得CaF2為98.91%，SiO2為0.42%的螢石優質精礦[3]。

2.3.2 二段磨礦開路流程試驗

（1）試驗條件。碳酸鈉、水玻璃直接加入磨礦機，粗精礦直接進入第二段再磨磨機。

（2）試驗結果。試驗結果可見，一段磨礦細度-200目含量50%，經一粗一掃，粗精礦再磨-200目含量80%，經四次精選可以獲得CaF2為99.34%，SiO2為0.48%的優質螢石精礦。

2.3.3 二段磨礦浮選閉路流程試驗

（1）試驗條件。在開路流程試驗的基礎上進行了閉路流程試驗。掃選中礦返回粗選作業，精選中礦2～4逐級返回前一作業，精選中礦1含泥含硅高，返回前一作業將惡化浮選，此部分產品也可考慮作水泥添加料或作尾礦棄去。

（2）試驗結果。試驗結果可見，一段磨礦細度-200目含量50%，經一粗一掃，粗精礦再磨-200目含量85%，四次精選可以獲得CaF2為99.07%。SiO2為0.55%的優質螢石精礦，回收率91.14%。

2.4 浮選尾礦中石英綜合利用

從浮選尾礦結果可知，SiO2為84.47%～86.26%，占有率94.22%～92.02%，浮選尾礦粒度組成較細，二段磨礦浮選尾礦+0.15mm粒級對原礦產率51.9%。從綜合利用考慮，浮選尾礦經簡單的脫泥（0.04）mm，可以獲得SiO2為92%以上，Fe2O3、Al2O3、TiO2符合用于有色玻璃的硅質原料（一類N級品），但粒度偏細，不符合產品的粒度要求，建議可否考慮作型砂或制水玻璃用原料[4]。

3 開發利用建議

（1）高度重視礦山地質環境問題，全面落實“綠水青山”的發展戰略，走“綠色礦業”之路，切實做好礦山環境保護及恢復治理工作。

（2）積極“靠大聯強”，充分利用國家、地區對螢石礦政策，通過政策引導，積極引進礦產投資個體，通過優勢互補的方式，進行聯合發展。

（3）該礦區螢石產品檔次偏低，產業鏈較短，螢石產品在初級產品上徘徊，目前江西省螢石精粉的生產能力已大大超出市場需求，螢石產品應進行深精加工和應用產品新的突破。

（4）礦山開采要合理規劃，達到“貧富兼采”，提高礦山螢石礦資源利用率，減小資源浪費。

（5）在生產開采的同時，要保證螢石資源的后備儲備基地，建議在已有礦權范圍邊深部開展地質勘查工作，進一步擴大資源遠景的潛力。

（6）通過該螢石礦的選冶試驗研究，試驗結果表明可對浮選尾礦獲得的SiO2進行綜合利用，提高產品附加值。