甘肅某高鈣高硅螢石選礦試驗研究

于 凱

（煙臺東方冶金設計研究院有限公司）

螢石是一種重要的化工原料，我國是世界螢石資源大國，但礦石平均CaF2品位僅34.7%，高品位富礦僅占全國總資源量的2%［1］。

中國螢石礦按成因類型可分為沉積改造型、熱液充填型和伴（共）生型3 類［2］。螢石礦選礦工藝中，浮選一直占據著主導地位，由于常與螢石共生的方解石可浮性與螢石相似，部分螢石礦石中石英與螢石共生關系密切，這些因素往往導致螢石精礦中CaCO3和SiO2含量超標。因此，實現螢石與硅鈣礦物高效分離是業界研究的熱點。

1 礦石性質

甘肅某螢石礦石主要化學成分分析結果見表1。

由表1 可看出，礦石CaF2品位為34.15%，CaCO3、SiO2含量分別達28.23%和22.07%，其他成分含量均不高，均沒有回收價值。因此，該礦石屬高鈣高硅螢石礦石。

礦石的礦物組成較簡單，非金屬礦物主要為螢石、石英、方解石，長石、黑云母、絹云母等少量；金屬礦物黃鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦等很少。礦石中的螢石呈自形或他形晶粒狀，多與石英、方解石緊密連生（圖1），有的呈單體分布，螢石粒度粗細不等，粒徑多為0.2～2 mm；石英呈他形粒狀或柱狀分布，與螢石、方解石等緊密連生，石英粒徑多為0.02～0.6 mm；方解石多呈粒狀分布，與石英、螢石緊密連生在一起，方解石粒徑多為0.02～1.5 mm。

2 試驗結果與分析

2.1 條件試驗

2.1.1 磨礦細度試驗

高鈣螢石礦浮選時，磨礦粒度過粗，有用礦物與脈石礦物無法充分單體解離；磨礦粒度過細，有用礦物解離的同時導致方解石泥化嚴重，對后續精選作業抑制方解石造成困難，因此，確定合適的磨礦細度非常重要。磨礦細度試驗固定抑制劑H1105 用量2 142 g/t，捕收劑XY-10-3用量370 g/t，試驗采用1粗7精1掃開路流程，結果見表2。

由表2 可看出，隨著磨礦細度的提高，精礦CaCO3含量上升，主要原因是泥化后的方解石不易被抑制。在磨礦細度-0.074 mm65%條件下，精礦CaF2品位97.46%、回收率61.63%、CaCO3含量0.43%，試驗指標較好。因此，確定磨礦細度為-0.074 mm65%。

2.1.2 粗選XY-10-3用量試驗

由于礦石中方解石含量高，并且方解石和螢石的可浮性相近，因此捕收劑XY-10-3 粗選用量很重要。XY-10-3 粗選用量試驗采用1 次粗選流程，試驗固定磨礦細度為-0.074 mm65%，H1105 用量2 142 g/t，試驗結果見表3。

由表3可看出，粗選XY-10-3用量由278 g/t提高至370 g/t，粗精礦CaF2品位下降、回收率上升，CaCO3回收率也顯著上升；繼續提高XY-10-3 用量，粗精礦CaF2回收率不再上升?？紤]應充分回收螢石，因此確定粗選XY-10-3用量為370 g/t。

2.1.3 粗選H1105用量試驗

螢石和方解石礦物表面化學性質和可浮性均相近，分選難度大［3-14］。自主研發的CaCO3高效抑制劑H1105 用量試驗固定磨礦細度為-0.074 mm65%，粗選XY-10-3用量為370 g/t，試驗結果見表4。

由表4 可看出，H1105 用量由2 142 g/t 增大至2 857 g/t，粗精礦CaCO3指標無明顯變化，因此確定粗選H1105用量為2 142 g/t。

2.1.4 精選H1105 用量對最終精礦指標的影響試驗

在磨礦細度-0.074 mm65%，粗選H1105 用量2 142 g/t、XY-10-3 用量370 g/t 情況下，礦石經1 粗7精流程處理，精選1～精選6 抑制劑H1105 用量試驗結果見表5。

由表5 可看出，精選抑制劑H1105 用量減半，最終精礦CaF2品位由98.06%降至97.43%，回收率提高2.21 個百分點，CaCO3含量由0.25%升至0.41%。因此，確定精選1～精選6 抑制劑H1105 用量為286+214+143+143+72+72 g/t。

2.2 開路試驗

開路試驗流程見圖2，結果見表6。

由表6 可看出，經過1 粗7 精1 掃開路流程浮選，最終精礦CaF2品位97.38%、CaCO3含量0.69%、CaF2回收率64.36%。

2.3 閉路試驗

為保證最終精礦質量，在開路試驗7次精選的基礎上，采用1粗8精1掃、中礦順序返回流程進行了閉路試驗，試驗結果見表7。

由表7 可看出，最終精礦CaF2品位95.65%、回收率85.92%、CaCO3含量1.46%、SiO2含量2.36%。

由于中礦中有未解離的螢石連生體，方解石、石英會通過中礦順序返回進入精礦，從而影響精礦質量，造成精礦CaCO3和SiO2含量較高。因此，采用部分中礦集中處理、第5次精選精礦再磨流程進行了閉路試驗，試驗流程見圖3，結果見表8。

由表8可看出，優化后的閉路試驗獲得了CaF2品位97.62%、回收率85.35%、CaCO3含量0.57%、SiO2含量1.18%的精礦，試驗指標較好。

3 結論

（1）甘肅某螢石礦石CaF2品位為34.15%，CaCO3、SiO2含量分別達28.23%和22.07%，屬高鈣高硅螢石礦石。礦石中非金屬礦物主要為螢石、石英、方解石，螢石呈自形或他形晶粒狀，多與石英、方解石緊密連生，有的呈單體分布，螢石粒度粗細不等，粒徑多為0.2～2 mm；石英呈他形粒狀或柱狀分布，與螢石、方解石等緊密連生，石英粒徑多為0.02～0.6 mm；方解石多呈粒狀分布，與石英、螢石緊密連生在一起，方解石粒徑多為0.02～1.5 mm。

（2）礦石采用部分中礦集中處理、第5 次精選精礦再磨閉路流程處理，獲得了CaF2品位97.62%、回收率85.35%、CaCO3含量0.57%、SiO2含量1.18%的精礦，試驗指標較好。因此，部分中礦集中處理、精礦再磨流程對該礦石精礦的提質除雜有效。