低品位萤石矿分选工艺研究

牛军

摘 要：討论了低品位萤石矿的分选工艺，研究了矿石性质和磨浮工艺流程，确定了浮选最佳工艺参数。在油酸用量600g/t、碳酸钠用量300g/t、羧甲基纤维素150g/t的条件下，经一次粗选六次精选，萤石精矿品位可达到98%以上，回收率可达到88%以上。

关键词：萤石；浮选；羧甲基纤维素

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

萤石在工业中主要用于钢铁、有色金属和化工行业[1]。萤石矿通常采用碳酸钠、水玻璃作为调整剂、油酸作为捕收剂进行浮选[2]，在保证精矿质量的前提下，低品位萤石矿分选指标较差，碳酸钠、水玻璃、油酸用量较大，回收率一般50%左右，尾矿含CaF220%左右[3]。对于含重晶石的低品位萤石矿采用碳酸钠、水玻璃作为调整剂的混合浮选和水玻璃、硫酸钼、栲胶作为调整剂的分离浮选，得到了精矿品位95%，回收率82%的浮选指标[4]。龚恩民等对低品位萤石矿粗选采用了碳酸钠、水玻璃作为调整剂，精选采用HS、六偏磷酸钠作为调整剂，获得了较好的浮选指标[5]。

羧甲基纤维素可以作为层状硅酸盐矿物抑制剂[6]，为了提高精矿品位和回收率，降低生产成本，本研究采用羧甲基纤维素代替水玻璃作为调整剂，碳酸钠调整矿浆pH值，使用油酸作为捕收剂，对低品位萤石矿进行了分选试验研究，获得了比较理想的指标。

1 原料及其性质

1.1 低品位萤石矿

1.1.1 矿物组成及物理性能

萤石矿来自内蒙古某矿，脉石矿物主要为石英、长石、方解石及少量粘土等，原矿品位（CaF2）为30%左右，萤石嵌布粒度为0.08～4.1mm，属中硬矿石f=7-8。矿物组成如表1所示。

表1所示，主要有用矿物为萤石，主要脉石矿物为石英和长石。

原矿粒度组成分析结果见表2，矿石最大粒度为150mm，粒度组成比较均匀。

1.1.2 化学组成

萤石原矿中主要元素为硅、钙、铝等，原矿化学分析结果见表3。

由表3可见，CaF2含量较低，只有29.38%，Si02含量高达62.18%。

1.2 浮选药剂

捕收剂采用油酸，调整剂采用羧甲基纤维素和碳酸钠。

羧甲基纤维素配制成1%水溶液，碳酸钠配制成10%水溶液，油酸采用原液。

2 试样制备

萤石原矿在实验室内进行试样制备。制备工序如下：

a.大块矿石用锤子击碎；

b.小于80mm的矿石由颚式破碎机破碎至10mm；

c.缩分后由对辊破碎机破碎至2mm，并用2mm筛孔的筛子进行筛分，筛上物料重新破碎；

d.筛下-2mm物料进行混匀、缩分，得到有代表性的试样。

试样制备流程如图1所示。

3 磨浮试验及数据分析

3.1 试验方法

取制备好的试样，装入球磨机磨细，磨矿各产品装入浮选机浮选，浮选流程为一粗六精中矿集中返回粗选闭路流程，最终产品为精矿、尾矿两种。浮选药剂为油酸、羧甲基纤维素、碳酸钠。加药地点为粗选、精二（只加调整剂）和精四（只加调整剂），进行试验时，采用条件试验“一次变一个因素”的试验方法。试验流程见图2。

矿浆温度控制在30℃左右，加调整剂（羧甲基纤维素+碳酸钠）搅拌3分钟，再加油酸搅拌3分钟。粗选4分钟，每精选一次前搅拌1分钟，精二精四前加调整剂，一精至六精浮选时间均为2分钟。产品及产物处理方式为过滤、烘干、称重、化验。

3.2 磨矿细度试验

确定磨矿细度试验共同条件为：磨矿浓度68%，矿浆温度30℃，油酸600g/t，羧甲基纤维素150g/t，碳酸钠300g/t。不同磨矿细度浮选试验结果见表4。

由表4知，磨矿细度-200目占80%时精矿品位可达99%以上，回收率可达88%以上，继续磨细回收率还会有所增加，但磨矿成本将增加较大，因此确定磨矿细度为-200目占80%。

3.3 浮选矿浆温度试验

浮选矿浆温度影响分选指标，温度低油酸分散效果差，用量大，精矿品位和回收率均较低。表5为不同矿浆温度对分选指标的影响。

由表5知，采用羧甲基纤维素、碳酸钠作为调整剂，油酸作为捕收剂时，当浮选矿浆温度在30℃以上时，萤石精矿品位可达98%-99%，回收率可达86%以上，确定最佳浮选矿浆温度在30℃。

3.4 油酸用量试验

试验采用植物油酸，粗选一次性加药，试验结果如表6所示。

由表6知，当油酸用量超过600g/t时，萤石精矿品位可达98%以上，回收率可达88%以上，油酸用量达800 g/t时，精矿回收率有所提高，但幅度不大。确定油酸用量为600g/t。

3.5 羧甲基纤维素和碳酸钠用量试验

羧甲基纤维素和碳酸钠的加入点为粗选、精二和精四，三点的加入比例控制在5︰2︰1。试验结果如表7所示。

由表7知，羧甲基纤维素合计用量超过150g/t、碳酸钠合计用量超过300g/t时，精矿品位可达98%以上，回收率可达88%以上，确定羧甲基纤维素和碳酸钠用量分别为150g/t和300g/t。

4 结论

①适宜的浮选流程为一次粗选、六次精选、中矿集中返回闭路流程，捕收剂采用油酸，调整剂采用羧甲基纤维素和碳酸钠。

②适宜的矿磨矿细度为-200目占80%，浮选矿浆温度为30℃。油酸一次加入，最佳用量为600g/t。羧甲基纤维素和碳酸钠在粗选、精二和精四工序加入，羧甲基纤维素最佳用量为600 g/t，碳酸钠最佳用量为300 g/t。

③低品位萤石矿经过浮选，精矿品位可达到98%以上，回收率可达到88%以上。

参考文献：

[1]朱京占.内蒙古萤石矿资源开发利用状况浅析[J].科技与技术，2006（04）：90-91.

[2]郑水林.非金属矿加工与应用（第二版）[M].北京：化学工业出版社，2008：179-182.

[3]叶峰宏，刘全军，邓荣东等.贵州某低品位萤石选矿试验研究[J].非金属矿，2012，35（03）：32-35.

[4]李显嵩.湖南某低品位萤石矿浮选试验研究[J].非金属矿，2011，34（06）：33-38.

[5]龚恩民，张鸿辉，游维雄.内蒙古某低品位萤石矿选矿工艺研究[J].中国矿业，2008，17（05）：56-60.

[6]朱一民，周艳红.2015年浮选药剂的进展[J].矿产综合利用，2016，02（02）：7.