石墨、石英、螢石選礦提純技術進展

高惠民 張凌燕 管俊芳 錢玉鵬 任子杰 邱楊率1

（1.武漢理工大學資源與環境工程學院，湖北武漢430070；2.礦物資源加工與環境湖北省重點實驗室，湖北武漢430070）

隨著科學技術的飛速發展，非金屬礦各礦種的應用途徑日新月異，其戰略意義也逐步提高。世界非金屬礦產的總產值在上世紀中葉已經超過金屬礦產的總產值，部分礦種關系到國家安全、社會可持續發展、高端科學技術以及信息科學、材料科學、生物工程、環境工程等領域的高速發展，對社會與國家發展具有重要意義。

近20年來，武漢理工大學礦物加工與材料系致力于非金屬礦的選礦提純技術與方法研究，非金屬礦選礦課題組對常見10余種礦石（石墨礦、石英礦、螢石礦、膨潤土、高嶺土、白云母礦、長石礦、絹云母礦、伊利石礦、藍晶石紅柱石和矽線石礦、滑石礦、重晶石礦等）的工藝礦物學、工藝流程、浮選藥劑等方面開展了大量的研究工作，先后承擔了多項國家科技支撐計劃、國家自然科學基金，國家“973”項目和多項橫向課題等研究項目，積累了豐富的理論成果和實踐經驗。以《國家新材料發展規劃》和《建材工業“十三五”發展指導意見》中被列為非金屬礦戰略資源的石墨、石英、螢石三種礦石為例，從基礎理論、技術方法、新型藥劑、工藝實踐等方面系統論述課題組的工作，旨在和廣大同行一起努力，為我國非金屬礦資源的高效利用提供有力技術支撐。

1 石 墨

石墨是新能源、新材料等戰略性新興產業不可或缺的關鍵原材料，關乎我國未來戰略新興產業的核心競爭力和國防軍工安全，被譽為“21世紀支撐高新技術發展的戰略資源”。很多發達國家都將石墨列為關鍵礦產，并實施了一系列戰略部署，我國也在2016年將石墨列入戰略性礦產目錄。石墨是由碳原子組成的具有六方環網結構的層狀晶體，有六方相2H和三方相3R兩種多型。石墨結構層內碳原子由sp2雜化成鍵，并形成一個層面內的離域π鍵；而結構層之間則是靠van der Waals力鏈接，層狀結構和多鍵型化學鍵性決定了其獨特的物化特性，如有一組完全的底面解理{001}、良好的導電性等［1-3］。石墨獨特的物化特性使其能夠應用于國計民生的各個領域，具有十分重要的工業價值［4-7］。

石墨具有良好的天然疏水性，因此常采用浮選法進行選別，同時為了保護石墨鱗片，石墨的選礦一般采用階段磨浮流程，經多次再磨多次精選流程，得到最終石墨精礦產物［1］。多次磨礦的目的是梯次解離夾在石墨鱗片間的脈石礦物，減少磨礦時脈石礦物對石墨鱗片的破壞，再通過多次精選獲得合格品位的石墨精礦。目前石墨選礦的研究主要集中于以下3個方面：①保護石墨大鱗片選礦設備與工藝，如“層壓粉碎”及粗粒浮選設備的研究與開發；②中細鱗片及隱晶質石墨浮選工藝，如浮選柱及選擇性聚團浮選在石墨浮選中的應用研究；③新型石墨浮選藥劑，如復配捕收劑、乳化煤油及抑制劑等在石墨浮選中的應用研究。但以上研究主要側重于選礦工藝方面的研究，較少涉及石墨浮選基礎理論。課題組在石墨浮選機理方面開展了較為深入的研究，同時，根據石墨礦石結晶形態的不同，對大鱗片石墨、細鱗片石墨和隱晶質石墨的選礦提純工藝分別展開了一系列研究，取得了良好的工業實踐效果［8-9］。

1.1 大鱗片石墨分選工藝

工業上一般將鱗片粒徑大于0.15 mm的晶質石墨稱為大鱗片石墨，大鱗片石墨因為具有更好的工業性能而市場價值更高，課題組通過合理地選擇磨礦介質、改進浮選流程和改變浮選藥劑、分級磨浮［10］等途徑保護石墨鱗片，從而提高精礦中大鱗片石墨產率。

何富超等以莫桑比克東部地區某石墨礦為研究對象進行選礦試驗研究［11］。原礦中石英和長石類含量高，嵌布粒度較大，為了降低石英和長石在磨礦過程中對石墨大鱗片的破壞，采用棒磨磨礦，控制粗磨磨礦細度為-0.300 mm含量46.88%。浮選工藝流程如圖2（a）所示，最終精礦固定碳含量為96.13%、回收率為97.54%。精礦中0.300～0.850 mm粒級含量為31.43%，0.180～0.300 mm粒級含量為52.98%，與顯微鏡下線測粒度分布結果相比，破碎和磨礦過程使+0.180mm粒級含量僅下降了12.93%，有效地保護了大鱗片石墨。

針對坦桑尼亞某大鱗片石墨礦，何培勇等［12］對傳統磨浮流程進行了優化，采用分質分選的工藝，及時分離已充分解離的石墨大鱗片，避免了后續再磨過程對石墨大鱗片的破壞，大幅提升了最終精礦產品的大鱗片石墨含量，最終精礦中+0.180 mm粒級含量為44.43%，+0.15 m粒級含量為53.94%，圖2（b）為優化后的浮選工藝流程。

1.2 細粒級石墨分選工藝

近些年來，細鱗片石墨資源的開發與利用越來越受到重視。課題組對來自澳大利亞西澳珀斯、我國內蒙古包頭［13］、黑龍江蘿北［14］、內蒙古巴彥淖爾［15］等地的石墨礦石進行研究，通過加強粗磨的磨剝強度、適當延長浮選流程等方法，取得了良好的浮選指標。

針對澳大利亞西部某細鱗片石墨礦，課題組在開路試驗的基礎上，將中礦1、中礦2、中礦3合并后進行再磨再選，再選精礦與精選4尾礦合并后返回精選1；中礦4返回至粗選；中礦6返回至精選2。最終精礦固定碳含量為90.50%、回收率為92.46%，有效提高了石墨回收率。圖3為閉路工藝流程［16］。

1.3 隱晶質石墨浮選

隱晶質石墨為晶體直徑小于1 μm，在顯微鏡下難以分辨晶型的石墨，也稱為微晶石墨或者土狀石墨。隱晶質石墨因其與脈石礦物嵌布緊密，難以充分單體解離。針對此特點，課題組采用高效攪拌磨或行星磨等磨礦設備實現細磨，使脈石礦物與石墨充分單體解離，從而提高浮選精礦品質。

吉林某地區隱晶質石墨礦原礦固定碳含量較低，黏土礦物含量高，石墨與脈石礦物交織、密切共生，單體解離困難。課題組采用降低粗磨磨礦細度、增加再磨次數等手段，通過一段粗磨、1次粗選、7次再磨、8次精選的開路工藝流程獲得的精礦固定碳含量為86.78%、回收率為53.93%，在此基礎上進行閉路試驗，工藝流程見圖4，閉路試驗最終精礦固定碳含量為85.21%，回收率則大幅上升至81.32%［17］。

2 石 英

石英是一種重要的非金屬礦物，主要成分為二氧化硅，無色透明、油脂光澤、具有旋光性，常含有少量雜質成分而變成半透明或不透明晶體，質地堅硬。石英物理化學性能穩定、耐高溫、耐腐蝕、透光性和絕緣性好，在電子信息、光學光源、光伏能源、航空航天等領域是不可或缺的關鍵性材料，在我國的高端制造方面具有重要的戰略地位。由于其優異的物理化學性能被廣泛應用于半導體、光纖、太陽能光伏、航空航天、玻璃、陶瓷、冶金、建材等多個領域。近年來受到國家宏觀政策的刺激和國際形勢的影響，以及半導體光通訊、光伏新能源行業等高技術產業的快速發展，全國對石英材料特別是對高純石英材料的需求日益增長，石英行業受到關注的程度顯著提高，石英生產技術水平也大幅提升。

國內外學者對石英的選礦和提純過程進行了大量的探索，葛鶴松等［18］在對粉石英選礦的研究中采用擦洗、旋流器脫泥、浮選、混合酸浸的選礦工藝獲得品位大于99%的高純硅微粉產品。鐘森林等［19］在對東南亞某石英砂選礦研究中采用擦洗脫泥—1粗1精螺旋選別—ZQS磁選后，獲得SiO2品位為99.61%的石英精砂，達到光伏玻璃用石英砂的要求。李成福等［20］在對青海某脈石英礦選礦提純研究中采用煅燒、水淬、破碎、粉碎、磁選、浮選、酸浸、洗滌、脫水干燥等工藝將石英礦的SiO2含量從99.04%提高到99.91%，達到了高純石英砂的要求。筆者研究團隊長期進行石英礦的工藝礦物學和選礦提純研究，對廣西合浦［21-23］含石英尾礦和湖北紅安［24］、貴州貴定［25］、湖北棗陽、湖北蘄春、安徽銅陵［26］等地石英石礦進行了分選提純研究，有較深的技術積累，研究成果顯著。

2.1 石英工藝礦物學研究

石英礦一般為透明、半透明、白色或黃褐色，通常以顆粒狀或顆粒的集合體產出，常伴生云母、長石、綠泥石、蒙脫石、高嶺石、伊利石、鋯石、赤鐵礦、褐鐵礦等礦物。含鐵雜質組分會顯著影響石英或石英制品的白度或透明度，石英提純過程主要是降低鐵質和其它雜質的含量。課題組曾對蘄春、棗陽等地石英原礦進行工藝礦物學研究。對蘄春地區石英研究發現，其為粗粒半自形—他形粒狀結構，石英顆粒一般較干凈，含少量細小包裹體，在風化表面局部有鐵污染，呈黃褐色，Al主要分布于石英晶體中，而Fe、Ti含量少主要分布于石英顆粒間隙中，經粉碎—酸處理后達到高純石英指標，SiO2含量達99.99%，Fe含量低至 1.44 μg/g，Al含量低至 22.38 μg/g。對棗陽地區石英研究發現，其為典型的粗粒他形粒狀結構，礦石局部鐵污染嚴重，石英粒徑為0.03～0.67 mm，電子探針分析表明Al主要分布于石英晶體中，而Fe、Ti在石英晶體及顆粒間隙均有分布，經反浮選法和酸法聯合處理可達到高純石英指標，SiO2含量達99.95%，Fe含量低至2.80 μg/g，Al含量低至33.65 μg/g［26］。圖 5為石英的嵌布特征照片。

在對河北、安徽的石英研究中發現，礦石SiO2含量達99.7%以上，含有少量白云石、白云母，極少量的黏土礦物，石英中有可見的流體包裹體，可分為4種，包括液相、氣相、氣液兩相和三相包裹體，其中液相成分為H2O，氣相成分為CO2，氣液兩相成分為H2O和CO2，三相成分為H2O、CO2和固相，經過加熱到一定溫度可以將以氣液兩相為主的包裹體去除，將石英加工成更高純度的級別［27-29］。

在對江西修水石英選礦試驗研究發現，石英包裹體是以絹云母為主的礦物包裹體和氣液包裹體，采用“擦洗—脫泥—磁選—浮選—分級”進行提純試驗，對于+0.104 mm產物進行“酸浸—爆破”試驗，確定酸配比H2SO4、HNO3、HF質量比為65∶25∶10時獲得SiO2質量分數≥99.98%，對-0.104mm粒級產物進行“擦洗”試驗，獲得質量分數為99.90%的超細硅微粉［30］。

2.2 包裹體對石英浮選的影響

石英在生長發育過程中，受地質環境的影響在構造中會形成一定量的包裹體，粒度較細，總體積一般小于晶體體積的0.1%。YUAN等［31］通過對安徽某地兩種包裹體豐度不同的石英研究發現，石英包裹體是影響石英表面性質和浮選行為的重要因素之一，流體包裹體豐度高的石英比流體包裹體豐度低的石英具有更大的負電位，吸附Fe3+和SDS更多，故流體包裹體豐度越高的石英越有可能與Fe3+充分結合，越易上浮。

2.3 難免離子對石英浮選的影響

在石英浮選過程中，由于礦物的溶解、浮選藥劑的使用以及回水的循環等因素，礦漿中難免會存在一些金屬離子，如Fe3+、Ca2+、Mg2+、Al3+等，其在不同pH條件下對石英的浮選行為產生的影響不同。史文濤等［32］在藍晶石與石英分離試驗的研究中發現，在酸性介質、石油磺酸鈉體系下，無論Fe3+和Al3+濃度的高低，均對石英有活化作用，其中Fe3+在濃度為4.0×10-4mol/L時活化作用最大，而Ca2+和Mg2+則隨著濃度的增大，對石英的抑制作用逐漸加強。

在對Mg2+離子對油酸鈉捕收石英浮選的研究中發現，在堿性介質中，在有Mg2+存在的情況下油酸鈉才能吸附在石英表面，通過對Zeta電位分析表明，Mg2+對石英表面吸附的油酸鈉有活性位點，因此具有活化作用，有效活化成分為MgOH+，其中Mg2+的濃度為3.75×10-4mol/L時活化作用最大［33］。

在Al3+離子對油酸鈉浮選石英的影響中發現，在無Al3+活化的情況下，油酸鈉對石英沒有捕收作用，但Al3+過量會消耗油酸鈉，影響對石英的捕收，在堿性介質下，Al3+濃度為3×10-4mol/L時捕收效果最好，主要活化成分為Al（OH）3沉淀［34］。

2.4 高嶺土尾礦提純石英技術

砂質高嶺土資源在開采與分選過程中會產生大量的含石英尾礦，大量尾礦的堆存侵占土地、破壞生態環境，因此對尾礦中的石英砂進行提純回收，提高資源利用率的同時降低了環境污染壓力。對含石英高嶺土尾礦的處理主要是根據石英應用方向的不同而有針對性地進行提純。胡廷海等［21］為使廣西合浦石康某高嶺土尾礦中石英砂達到光伏玻璃用砂的要求，對其進行提石英除鐵試驗研究，試驗流程如圖6所示。研究發現，此尾礦Fe2O3含量較高且主要賦存于云母及電氣石中，通過在酸性介質中用混合胺和煤油反浮選云母，在偏堿性介質中用油酸鈉反浮選電氣石，最終將 Fe2O3含量由 113 μg/g降至 74 μg/g，SiO2含量達到99.89%。劉思等［22］還對合浦石康另一高嶺土尾礦進行石英砂選礦提純試驗研究，首先進行擦洗除去顆粒表面的薄膜鐵，然后進行棒磨控制礦石粒度，再進行高梯度強磁選、浮選以及酸擦洗聯合工藝，得到0.6～0.1 mm的高白石英砂，SiO2含量達到99.91%。

廣西合浦沙崗某高嶺土尾砂中亦含有大量的石英，為了充分利用該尾砂資源，在對尾砂進行粒度分析和顯微鏡分析后，依據各粒級石英的特點，對大于0.6 mm的石英按照“擦洗—分級—磨礦—分級—高梯度磁選—反浮選—酸洗”原則流程分別進行提純，確定多產品生產工藝流程，得到光伏玻璃用超白砂、TFT-LCD基板石英粉原料等產品，極大地提高了尾礦的附加值，原則工藝流程如圖7所示［23］。

3 螢 石

螢石是一種重要的戰略非金屬礦資源，又名氟石，主要成分為CaF2，是氟化學工業重要的基本原料，廣泛應用于冶金、煉鋁、玻璃、陶瓷、水泥、化學等工業，其產品氫氟酸及氟樹脂、氟橡膠、氟涂料、含氟精細化學品等在航空航天、醫藥行業、電子電力、軍事工業等多個領域發揮著關鍵作用，對國家安全、國民經濟和社會發展有重要影響。隨著高端精細氟化工產業的迅速發展，作為工業中提取氟元素的主要來源，螢石的選別提純受到了極大的重視，其技術生產水平也獲得長足進步。

螢石為等軸晶系，多呈立方體、八面體，具有玻璃光澤，純凈的螢石為無色，由于晶格缺陷或晶體中雜質的不同，常見的還有綠色、紫色等。螢石常與石英、重晶石、方解石等礦物伴生，由于這些礦物中Ca2+、Ba2+同屬于堿土金屬同一族，使得螢石與重晶石、方解石等礦物具有類似的浮選性質［35］，造成了螢石與脈石礦物的分離困難。眾多學者圍繞這一核心問題，展開了大量的研究工作，如：HU等［36］認為方解石表面的鈣離子密度大于螢石，且晶格陰離子對磷酸根離子和焦磷酸根離子的競爭作用低，進而導致磷酸根離子和焦磷酸根離子吸附在方解石表面，造成方解石受到抑制；張國范等［37］針對某碳酸鹽型螢石礦，采用稀硫酸調節礦漿pH值為7.5，抑制劑水玻璃用量為1 500 g/t以及捕收劑油酸鈉用量400 g/t的藥劑制度，經過1粗9精、中礦順序返回的閉路浮選流程后，最終得到了回收率為89.35%、CaF2含量為94.44%的螢石精礦，為螢石選別提純提供了豐富的基礎理論和實踐經驗。課題組結合工業實際，開展了螢石晶體結構與可浮性差異、螢石浮選新藥劑等研究工作，取得了良好的生產實踐效果。

3.1 螢石晶體結構與可浮性差異研究

礦物的表面性質與其晶體結構密切相關，ZHENG等利用分子動力學模擬研究了油酸鈉在CaF2不同表面上的吸附構象和相互作用能，結果表明：油酸鈉以環鏈狀結構與螢石（111）平面結合為穩定，而在螢石（110）表面受到了限制，該發現為通過選擇性磨礦提高螢石可浮性提供了科學依據［38］。

另一方面，天然螢石由于其晶體中雜質的不同，通常呈現出不同的顏色，這些不同顏色的螢石可浮性存在差異。ZHENG等以油酸鈉作為捕收劑，系統研究了無色、綠色和紫色螢石的的浮選行為。研究結果表明：無色螢石具有較低的油酸鈉吸附量和表面粗糙度，但其可浮性優于綠色和紫色螢石，紫色螢石具有高的油酸鈉吸附量和表面粗糙度，但浮選的回收率低于其他兩種螢石，原因在于，當pH＜IEP時，紫色螢石表面電位最低，與油酸鈉作用后，電位下降幅度也最小［39］。該研究結果為系統研究有色螢石中微量或稀土元素及不同顏色螢石晶格缺陷對其表面性質的影響提供了有益的借鑒。

3.2 螢石浮選藥劑

3.2.1 磺酸鹽基螢石浮選捕收劑

針對油酸和氧化石蠟皂等常規螢石浮選捕收劑存在的水溶性差的缺點，筆者課題組利用磺酸鹽基捕收劑的高溶解度和極佳的耐低溫性，系統研究烷基磺酸鹽和石油磺酸鹽對螢石浮選的影響。研究結果表明，在pH＜10時，十二烷基硫酸鈉（C12）和十二烷基苯環酸鈉（C12B）對螢石的捕收效果優于癸烷磺酸鈉（C10）和十六烷基磺酸鈉（C16）。原因在于，烷基磺酸鹽對螢石的親和力隨烷基鏈長的增加而增強，C12B由于其在磺酸鹽疏水尾端苯的存在，可以降低表面張力，從而提高其對螢石的活性，而過長的主鏈長度會降低藥劑在礦漿中的溶解度，影響螢石的浮選［40］，這為新型烷基磺酸鹽基浮選捕收劑的設計提供了科學依據。在螢石和重晶石分離過程中，石油磺酸鈉展現了良好的低溫捕收性能、在浮選溫度為5℃、pH=11時，六偏磷酸鈉能選擇性地抑制螢石而不影響重晶石的浮選，這為兩者的分離提供了新的解決方案［41］。

3.2.2 重晶石、方解石特效抑制劑

針對常見難分離的重晶石-螢石型螢石礦，筆者課題組通過探究不同藥劑對礦物的作用，取得了較好的效果。以Fe3+改性淀粉作為抑制劑，油酸鈉為捕收劑，在pH=7的溶液環境中，改性淀粉可以有效抑制重晶石，降低其與油酸鈉的結合，從而提高螢石的回收率［42］。在湖南某鉛鋅尾礦綜合回收螢石和重晶石的項目中，喻福濤等發現YZ-4栲膠與水玻璃、硫酸鋁組合對重晶石有顯著的選擇性抑制作用［43］。對于螢石、重晶石和方解石共生的礦石，發現檸檬酸和酸性水玻璃的抑制作用均具有選擇性，檸檬酸對重晶石無抑制作用，對螢石、方解石有強烈的抑制作用；酸性水玻璃對方解石有強烈的抑制作用，但對螢石、重晶石無抑制作用；單寧酸和玉米糊精對螢石、重晶石、方解石有程度不同的抑制作用，單寧酸在用量較大情況下對螢石和方解石的抑制作用較強；玉米糊精對方解石的抑制作用較強［44］。除探究單一抑制劑的作用，REN等還以橡椀栲膠萃取物和氟硅酸鈉為抑制劑、油酸鈉為捕收劑對螢石、重晶石和方解石共生的礦石進行浮選。試驗表明：橡椀栲膠萃取物對方解石有較強的抑制作用，氟硅酸鈉對重晶石有很強的抑制作用。通過連續浮選，這兩種藥劑可以有效實現螢石與重晶石和方解石的分離，試驗結果與分子動力學（MD）模擬相吻合［45］。

3.2.3 EPE型嵌段共聚物的分散與浮選特性

在石英型螢石礦中，石英表面帶負電，螢石表面帶正電，在靜電引力作用下，微細粒石英易與螢石發生異相凝聚，常規分散劑水玻璃、六偏磷酸鈉會對螢石產生一定的抑制作用，造成兩者的分離困難，QIAN等采用EPE型雙親嵌段共聚物Pluoric F-127，同時吸附在螢石和石英顆粒表面，形成梳狀吸附層，利用空間位阻作用，強化兩者的分散，同時由于F-127的非離子型表面活性劑特性，降低了油酸鈉間的吸附排斥力，促進了捕收劑在螢石表面的吸附，從而提高螢石精礦指標（見圖8）［46］，該研究結果為開發新型浮選藥劑，解決其他類型礦泥罩蓋體系提供了新的方法和思路。

3.3 螢石浮選工藝實踐

基于上述的基礎研究，筆者課題組對于不同地區、不同類型的螢石礦，選擇合適的浮選工藝和浮選藥劑，提高螢石資源的回收率和品位，獲得了較為豐富的實踐成果。

3.3.1 典型螢石選礦實踐

對于典型的螢石礦進行浮選方案探索的過程中，筆者課題組采用“粗選—精選—掃選”結合的方式，探究磨礦細度、調整劑用量、抑制劑用量和捕收劑用量對浮選試驗的影響，優化工藝參數。在對泰國某地的螢石礦進行選礦研究時，采用粗細粒分級，分別進行“磨礦—1次粗選5次精選”的選礦流程，可獲得品位分別為97.47%和92.34%的螢石精礦［47］，工藝流程見圖9。

3.3.2 尾礦回收螢石選礦實踐

在浙江金華某地的低品位螢石尾礦回收螢石的項目中，常規浮選手段無法取得良好的浮選指標。為高效回收該螢石尾礦資源，采用分級—浮選試驗流程，粗粒級（+0.020 mm）采用常規浮選工藝，細粒級（-0.020 mm）采用疏水聚團浮選工藝，分別獲得了CaF2品位為96.65%的制酸級和品位81.10%的冶金級螢石精礦，總回收率達76.80%，實現了資源的綜合回收［48］。

3.3.3 難選重晶石型螢石選礦實踐

在研究重慶黔江地區的重晶石-螢石型螢石礦項目中，因為礦石中重晶石的顆粒較粗，使用重選加浮選的聯合分選流程，通過1粗2精的浮選流程和螺旋溜槽粗選—搖床精選、溜槽中礦再磨返回至搖床的重選流程分別得到BaSO4品位為95.14%、回收率為90.12%和BaSO4品位為95.04%、回收率為88.57%的重晶石精礦，可以在獲得較高品位重晶石精礦的同時回收伴生的螢石［49］。以武陵山區典型螢石礦為研究對象，采用在堿性環境中混合浮選去除方解石和石英、在酸性環境中分離螢石與重晶石的工藝流程（見圖10），試樣經1粗7精1掃獲得CaF2質量分數為97.80%、CaF2回收率為81.98%的螢石精礦，達到了YB/T5217-2005螢石精礦FC-97A質量標準；同時回收得到BaSO4質量分數為93.84%、BaSO4回收率為87.05%的重晶石精礦，達到了化工用優-2質量標準，實現了螢石、重晶石、方解石、石英的有效分離，為武陵山區典型螢石礦的綜合利用提供了參考［50］。

3.3.4 細粒嵌布螢石選礦實踐

內蒙古某螢石礦的CaF2含量達63.93%。但由于螢石嵌布粒度較細，脈石礦物主要是石英、方解石和云母，屬于石英—螢石—方解石型難選礦石。通過改性脂肪酸鹽YSB-2為捕收劑，在常溫（24℃）下，采用弱堿性（pH=9.0）1次粗選，弱酸性（pH=6.0）7次精選的堿酸工藝流程，獲得了品位為98.70%、回收率為89.20%、SiO2含量為0.93%、CaCO3含量小于0.37%的高品級螢石精礦［51］。

4 結 論

針對石墨、石英、螢石三種常見非金屬礦，盡管武漢理工大學非金屬礦選礦課題組在工藝礦物學、工藝流程、浮選藥劑等方面開展了大量的研究工作，積累了一些技術方法和實踐經驗，但仍需進行全面深入的基礎研究，并攻克多項技術瓶頸。

（1）針對石墨選礦工藝流程長，“短流程”及高效再磨工藝及裝備的研發仍是未來的研究方向，同時，也應進行石墨礦物與浮選藥劑作用機理、不同成因石墨的晶體化學特征及其對浮選行為的影響等基礎理論研究，豐富和完善天然石墨浮選理論體系，為天然石墨浮選工藝的優化指引方向、提供理論基礎及支持；

（2）針對不同類型和不同成因石英礦，進行深入工藝礦物學研究，以及工藝礦物學對可選性、純度極限等的指導和評價能力研究，開展石英礦的分類分級選礦提純技術，伴生雜質的低成本環保去除技術，含氟酸性廢水的低廢渣處理技術和深度除氟技術研究；加強超高純石英優質原料的擴展與選礦提純技術探究。以縮小我國與西方發達國家在整體技術水平上的差距，盡早擺脫對國外優質原料的依賴；

（3）完善螢石與主要脈石礦物基因礦物學研究，開發高選擇性、耐低溫捕收劑和環保高效抑制劑，開展復雜組份浮選礦漿調控技術研究，以適應不同生產地區螢石礦選別提純，解決螢石浮選中存在的礦泥罩蓋、難免離子等問題，為螢石高效選別提供理論指導，提高螢石精礦品位。

未來應在以上方面，聯合高校、研究院所和生產企業進行重大技術攻關，促進石墨、石英、螢石等非金屬礦產業的持續健康發展，為科學高效回收利用戰略性非金屬礦資源提供科學依據，以保障國家戰略性新興產業、經濟安全和國防安全。