江西某矿选矿流程试验研究及开发利用建议

吴明珠，吴 素，刘东杰

（江西有色地质勘查二队，江西 赣州 341000）

江西是全国萤石矿主要产地之一，随着国内萤石消费结构的逐步升级，优化矿产资源开发，充分利用资源尤为重要。本文通过某萤石矿的选矿流程试验研究，同时提出开发利用建议，对其后期矿产资源开发具有一定的指导意义[1]。

1 矿石性质

原矿多项元素分析结果见表1。

表1 原矿多项分析结果（%）

由表1可知，原矿中CaF2含量约62.8%，需选矿排除的主要为SiO2，其它元素含量均较低。

X衍射分析结果显示，矿石的矿物组成比较简单，主要矿物除萤石外，极大部分是石英。图1中除萤石和石英外，未显示有其它矿物，说明其矿物的含量极微，其中3.165、1.934、1.648系萤石的特征谱线，其余为石英谱线[2]。

图1 X衍射谱线

据显微镜观察，除主要矿物萤石和石英外，在一些萤石的晶体粒间或晶洞中还见有少量的绢云母。在具条带状构造矿石的边部，常见一些粘土状的白色粉末集合体，经X射线衍射检查，系萤石。

2 选矿试验研究

本次只进行浮选试验，并对浮选尾矿进行综合利用考察。

2.1 粗选条件试验

2.1.1 粗选磨矿细度试验

将-2mm原矿500g在棒磨机中进行磨矿，磨矿浓度50%。磨矿细度，-200目含量50%、60%、70%、80%，试验结果表明，在比较粗的磨矿细度下，萤石粗精矿品位及回收率指标都较高，这说明存在粗磨矿再磨精选的二段磨矿浮选的可能性。

2.1.2 碳酸钠用量试验

（1）试验条件。磨矿细度：-200目含量60%。碳酸钠用量：粗选500g/t、750g/t、1000g/t、1250g/t，扫选不加。

试验流程及其它条件同前一组试验。

（2）试验结果。粗选碳酸钠用量以1250g/t为宜，扫选可以不加。

2.1.3 水玻璃用量试验

（1）试验条件。碳酸钠用量，粗选1250g/t，扫选不加。水玻璃用量，粗选700g/t、1000g/t、1300g/t、1600g/t。扫选350g/t、500g/t、650g/t、800g/t。

（2）试验结果。水玻璃用量对提高萤石粗矿品位影响不明显，为取得较高萤石粗选回收率，宜选用水玻璃用量粗选1000g/t，扫选500g/t。

2.1.4 油酸用量试验

（1）试验条件。水玻璃用量，粗选1000g/t，扫选500g/t。油酸用量，粗选84g/t、105g/t、126g/t、147g/t。扫选42g/t、52.5g/t、63g/t、73.5g/t。

试验流程及其他条件同间一组试验。

（2）试验结果。粗选油酸用量不应少余105g/t。

2.1.5 磨矿细度校核试验

（1）试验条件。油酸用量：粗选147g/t，扫选73.5g/t。磨矿细度：-200目含量50%、60%、70%。

试验流程及其他条件同前一组试验

（2）试验结果。

磨矿细度由-200目含量50%～70%时，萤石粗精矿都比较高，且十分接近，萤石在尾矿中的损失是很少的。进一步证实存在粗磨抛尾，粗精矿再磨精选的二段磨矿浮选的可能性，且第一段磨矿细度-200目含量为50%即可。

2.2 一段磨矿浮选试验

2.2.1 一段磨矿浮选试验

（1）试验条件。-200目含量60%、70%、75%，为加强抑制作用，碳酸钠，水玻璃给入磨矿机，试验流程及其他条件见图2。

（2）试验结果。试验结果表明，一段磨矿浮选流程，磨至-200目60%、70%、75%，经一粗一扫，粗精矿经六次精选，萤石精矿含CaF2分别为98.81%、98.63%、98.99%，含SiO2分别为0.88%、0.68%、0.44%，精矿中SiO2随磨矿细度的增加而降低，如需获得优质萤石精矿，一段磨矿-200目含量在70%以上为宜。

图2 一段磨矿浮选试验流程图

2.2.2 一段磨矿浮选开路流程试验

（1）试验条件。磨矿细度-200目含量75%，试验条件及流程见图2。

（2）试验结果。试验结果表明，磨至-200目75%，经一粗一扫，粗精矿经六次精选，萤石精矿含CaF2为98.77%，含SiO2分别为0.5%，回收率89.01%，可获得优质萤石精矿。

2.2.3一段磨矿浮选闭路流程试验

（1）试验条件。在开路流程试验的基础上进行了闭路流程试验，扫选中矿，精选中矿2～6集中浓缩脱水返回粗选作业。精选中矿1含泥含硅高，返回将恶化浮选，此部分产品可考虑作水泥添加料或作尾矿弃去。

（2）试验结果。在磨矿细度-200目含量75%时，经一粗一扫，粗精矿六次精选可以获得含CaF2为98.81%；含SiO2为0.75%的优质萤石精矿，回收率93.85%。

2.3 二段磨矿浮选试验

由粗选磨矿细度较核试验结果证实，存在粗磨抛尾，粗精矿再磨精选的二段磨矿浮选流程，试验如下。

2.3.1 第二段再磨矿试验

（1）试验条件。粗选磨矿细度（即第一段磨矿细度）-200目含量为50%，第二段磨矿细度为80%、85%试验其它条件及试验流程见图3。

图3 二段磨段浮选试验流程图

（2）试验结果。试验结果表明，第一段磨矿细度-200目含量50%，第二段再磨磨矿细度-200目含量85%，按一粗一扫，四次精选的流程，可以获得CaF2为98.91%，SiO2为0.42%的萤石优质精矿[3]。

2.3.2 二段磨矿开路流程试验

（1）试验条件。碳酸钠、水玻璃直接加入磨矿机，粗精矿直接进入第二段再磨磨机。

（2）试验结果。试验结果可见，一段磨矿细度-200目含量50%，经一粗一扫，粗精矿再磨-200目含量80%，经四次精选可以获得CaF2为99.34%，SiO2为0.48%的优质萤石精矿。

2.3.3 二段磨矿浮选闭路流程试验

（1）试验条件。在开路流程试验的基础上进行了闭路流程试验。扫选中矿返回粗选作业，精选中矿2～4逐级返回前一作业，精选中矿1含泥含硅高，返回前一作业将恶化浮选，此部分产品也可考虑作水泥添加料或作尾矿弃去。

（2）试验结果。试验结果可见，一段磨矿细度-200目含量50%，经一粗一扫，粗精矿再磨-200目含量85%，四次精选可以获得CaF2为99.07%。SiO2为0.55%的优质萤石精矿，回收率91.14%。

2.4 浮选尾矿中石英综合利用

从浮选尾矿结果可知，SiO2为84.47%～86.26%，占有率94.22%～92.02%，浮选尾矿粒度组成较细，二段磨矿浮选尾矿+0.15mm粒级对原矿产率51.9%。从综合利用考虑，浮选尾矿经简单的脱泥（0.04）mm，可以获得SiO2为92%以上，Fe2O3、Al2O3、TiO2符合用于有色玻璃的硅质原料（一类N级品），但粒度偏细，不符合产品的粒度要求，建议可否考虑作型砂或制水玻璃用原料[4]。

3 开发利用建议

（1）高度重视矿山地质环境问题，全面落实“绿水青山”的发展战略，走“绿色矿业”之路，切实做好矿山环境保护及恢复治理工作。

（2）积极“靠大联强”，充分利用国家、地区对萤石矿政策，通过政策引导，积极引进矿产投资个体，通过优势互补的方式，进行联合发展。

（3）该矿区萤石产品档次偏低，产业链较短，萤石产品在初级产品上徘徊，目前江西省萤石精粉的生产能力已大大超出市场需求，萤石产品应进行深精加工和应用产品新的突破。

（4）矿山开采要合理规划，达到“贫富兼采”，提高矿山萤石矿资源利用率，减小资源浪费。

（5）在生产开采的同时，要保证萤石资源的后备储备基地，建议在已有矿权范围边深部开展地质勘查工作，进一步扩大资源远景的潜力。

（6）通过该萤石矿的选冶试验研究，试验结果表明可对浮选尾矿获得的SiO2进行综合利用，提高产品附加值。