某萤石矿低温浮选试验研究及工业实践

周玉才，朱一民，周 菁

（1.中南大学资源加工与生物工程学院，湖南长沙 410083；2.湖南有色金属研究院，湖南长沙 410100）

某萤石矿低温浮选试验研究及工业实践

周玉才1，2，朱一民2，周 菁2

（1.中南大学资源加工与生物工程学院，湖南长沙 410083；2.湖南有色金属研究院，湖南长沙 410100）

对某萤石矿，采用油酸作为捕收剂，在低温条件下难以获得合格的精矿产品，且回收率低，严重影响选厂的正常生产和运营。针对该情况，采用新型低温浮选捕收剂K捕作为萤石浮选的捕收剂进行试验室试验，在低温条件下，可获良好的选矿指标。工业试验中，在原矿品位较低的情况下，高品位萤石精矿含CaF297.59%，回收率为44.82%；低品位萤石精矿含CaF273.51%，回收率为32.87%，总的萤石回收率为77.69%。解决了该矿低温萤石浮选难题，可供同类型萤石矿借鉴。

萤石；低温浮选；高效捕收剂

某矿山年处理原矿30万t，矿石经优先浮选铅，锌硫化矿物之后，产出的尾矿再综合回收萤石，该萤石的浮选采用两次粗选，一次扫选，七次精选，中矿顺序返回，获得萤石粗精矿，粗精矿再经过一次粗选，两次扫选五次精选，中矿顺序返回，获得高品位萤石精矿和低品位萤石精矿（再选尾矿）。现场采用碳酸钠作为调整剂，水玻璃等作为抑制剂，油酸作为捕收剂。低温季节油酸的消耗量大，萤石精矿品位差，回收率低，严重影响选厂的正常生产和运营，成为急待解决的难题。研究先在试验室采用新型低温萤石浮选捕收剂K捕对该矿石进行了萤石低温浮选试验，试验取得成功后，在选厂进行了工业试验，工业试验也取得圆满成功。

实验室试验控制矿浆温度在10～15℃的条件下获得的浮选指标为：高品位萤石精矿含CaF298.05%，回收率为45.18%，低品位萤石精矿含CaF288.58%，回收率为33.95%，总的萤石回收率为79.13%。

工业试验，在原矿品位较低的情况下，不仅高品位萤石精矿品位达97.59%，回收率为44.82%；低品位萤石精矿含CaF273.51%，回收率为32.87%，总的萤石回收率为77.69%。高品位萤石精矿可以作为化学工业的原料，主要生产氢氟酸，它是生产各种有机和无机氟化物及氟元素的关键原料。该低品位的萤石精矿可作为玻璃含有的助溶剂、遮光剂，也可作为炼铁优良的造渣剂。两种产品均有广泛的应用前景。

1 矿石性质

该萤石矿属于中温热液型多金属硫化矿床，矿石中主要的有价金属矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等，有价非金属矿物主要为萤石。脉石矿物主要是石英、重晶石、高岭土、绿泥石、绢云母和千枚岩等。

试验矿样为锌浮选的尾矿，原矿多元素分析结果列于表1。

表1 原矿化学多元素定量分析结果 %

2 选矿试验

为了验证低温条件下，新型低温萤石浮选捕收剂K捕对萤石的捕收效果，因此实验室试验矿浆温度均在10～15℃之间进行。

2.1 磨矿细度试验

由于试验的给矿为硫化矿浮选的尾矿，且粒度较粗，－74μm含量仅占25.66%。考虑到这么粗的细度条件下，给矿中可能有一部分没有解离的矿物，因此进行了粗选磨矿细度条件试验。磨矿时间细度试验在XMQ－240×90锥形型球磨机中进行，给矿量为1 kg，磨矿浓度为68.96%。磨矿时间为变量，磨矿产品用74μm筛水筛，筛上、筛下产品分别称重计量，试验流程如图1所示，试验结果列于表2。

图1 粗选磨矿细度条件试验

表2 粗选磨矿细度条件试验结果

由表2试验结果可知，磨矿细度增加对粗精矿的回收率提升没有明显效果，粗精矿品位随着磨矿细度的增加而降低，因此确定不用磨矿。

2.2 粗选碳酸钠用量条件试验

在磨矿细度条件试验的基础上进行了碳酸钠的用量试验。工艺流程如图2所示，试验结果列于表3。

图2 碳酸钠用量条件试验

表3 碳酸钠用量试验结果

由表3试验结果可知，随着碳酸钠用量增加，粗精矿的品位、回收率均降低，因此在粗选选择不添加碳酸钠。

2.3 粗选水玻璃用量条件试验

在碳酸钠用量条件试验的基础上进行了水玻璃用量条件试验。工艺流程如图3所示，试验结果列于表4。

图3 水玻璃用量条件试验

表4 水玻璃用量试验结果

由表4试验结果可知，随着水玻璃用量增加，粗精矿的品位逐渐增加、回收率逐渐降低，综合考虑水玻璃的用量为200 g／t。

2.4 粗选捕收剂种类用量条件试验

在水玻璃用量条件试验的基础上进行了捕收剂种类用量条件试验。工艺流程如图4所示、试验结果列于表5。

图4 捕收剂种类用量条件试验

由表5试验结果可知，用油酸作为捕收剂，萤石精矿的回收率较高，用K捕作为捕收剂，萤石精矿的品位较高，综合考虑采用K捕作为捕收剂，用量为300 g／t，在捕收剂用量300 g／t时，萤石的回收率已达91.07%，再增加K捕的用量，回收率的增加不明显，且品位下降很快，因此选择K捕作为捕收剂，用量为300 g／t。

2.5 闭路流程试验

在确定了各种药剂条件后，对原矿进行了新药剂条件下的小型闭路试验。由于在开路试验中发现，萤石粗选的精选次数和再选的精选次数均可减少，也可得到高品位的萤石精矿，且回收率更高，因此在闭路试验中对精选次数进行了调整。闭路试验流程如图5所示，试验结果列于表6。

表5 捕收剂种类用量条件试验结果

图5 闭路试验工艺流程

表6 闭路试验结果 %

由表6试验结果可知，通过闭路试验可以获得一个含CaF298.05%的萤石精矿，回收率为45.18%；获得一个含CaF288.58%的萤石精矿，回收率为33.95%，总的萤石回收率为79.13%。

3 工业试验

为了进一步确认新药剂的优越性，使其用于生产，在生产规模为900 t／d的生产车间进行工业试验，调整剂抑制剂均不变，只用K捕取代油酸进行调试。工业试验流程如图6所示，工业生产实践期运行7个班次，处理矿石3 150 t，生产操作稳定。在矿浆温度10～15℃条件下，新捕收剂工艺条件最终所得平均生产指标、同批次矿样同时期油酸工艺条件下平均生产指标及油酸工艺条件11月累计生产指标列于表7。

图6 工业调试工艺流程

表7 调试指标对照表 %

由表7结果可知，采用K捕作为捕收剂，在原矿品位较低的情况下，不仅萤石精矿品位高达97.59%，且回收率较高，达44.82%。同时期同矿样的现场采用油酸作为捕收剂的流程指标，再选的尾矿高于原矿，且粗精矿品位低，不能得到合格的精矿产品。因此采用K捕作为捕收剂的试验流程指标具有明显优势。

调试流程指标和11月份采用油酸作为捕收剂的累积指标，采用K捕作为捕收剂，在原矿品位低2.32%的情况下，萤石精矿主产品的品位高2.28%，达97.59%，且回收率提高了17.55%。

4 生产调试经济效益分析

该选厂经过调试，在低温条件下（矿浆温度10～15℃）获得良好的生产指标。经统计，按调试指标与同时期的油酸选矿指标相比较，每月新增高品位萤石精矿1 420.2 t，创经济效益255.63万元。

5 结 论

1.采用K捕作为萤石捕收剂，在低温条件下（矿浆温度10～15℃），不改变现场流程结构，不改变调整剂、抑制剂药剂制度，可以获得良好的选矿指标，为选厂创造巨大的经济效益。

2.试验室结果表明，在低温条件下（矿浆温度10～15℃），通过闭路试验可以获得一个含CaF298.05%的萤石精矿，回收率为45.18%；获得一个含CaF288.58%的萤石精矿，回收率为33.95%，总的萤石回收率为79.13%

3.工业试验结果表明，采用新的萤石捕收剂，在矿石性质相同，气温相同（矿浆温度10～15℃）的条件下，采用油酸不能获得合格的精矿产品，且回收率低。而采用K捕作为捕收剂，在原矿品位仅为11.45%的情况下，不仅萤石精矿品位高达97.59%，回收率达44.82%，比原试验流程提高了17.55%。

4.在工业试验中只变动药剂工艺条件，无任何其它的技改投入，技术工艺简单，易于操作和实施，指标先进，值得推广应用。

［1］ 朱建光，朱一民.2011年浮选药剂进展［J］.有色金属（选矿部分），2012，3（3）：64－72.

［2］ 胡为柏.浮选［M］.北京：冶金工业出版社，1989.

［3］ 朱建光，李琮华.RB起泡剂在桃林铅锌矿的应用［J］.有色金属（选矿部分），1994，3（2）：29－31.

［4］ 周菁，朱一民.从黄沙坪低品位钼铋钨浮选尾矿中浮选回收萤石的试验研究［J］.矿冶工程，2012，1（2）：29－35.

［5］ 朱一民.黄沙坪低品位萤石的选矿试验研究［A］.王淀佑，余永富，朱一民，等.中国选矿技术高峰论坛暨设备展示会论文.北京：中国矿业杂志社，2009.84－88.

［6］ 朱一民.硫化铅锌－萤石型矿选矿选厂浮选起泡剂应用探讨［J］.湖南冶金，1990，3（1）：38－39.

M ineral Processing Study and Commercial Production on a Fluorite M ine

ZHOU Yu-cai1，2，ZHU Yi-min2，ZHOU Jing2
（1.School of Minerals Processing and Bioengineer，Central South University，Changsha 410083，China；2.Hunan Research Institute of NonferrousMetals，Changsha 410100，China）

It is difficult to obtain the qualified fluorite concentrate under the low temperature by employing oleic acid as the collector for the fluorite of a fluoritemine，meanwhile the recovery of fluorite is rather low which has adverse

influence on the regular production and operation ofmine.For this situation，the new reagent named collector－K was used as collector for fluorite flotation in the laboratory，and excellent beneficiation index is obtained under the low temperature.In the commercial production，the high grade fluorite concentrate with CaF2content of 97.59%and the low grade concentrate with CaF2of 73.51%are obtained，the CaF2recovery is 44.82%and 32.87%respectively，and total CaF2recovery is77.69%.The application of the new collector and technology efficiently solves the difficulty of flotation fluorite under the low temperature，and brings huge economic benefit to the dressing plant.

fluorite；low temperature flotation；high-efficient collector

TD92

：A

：1003－5540（2014）02－0015－05

2013－12－10

周玉才（1985－），男，助理工程师，主要从事选矿工艺研究工作。