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萤石的工艺矿物学及浮选性能研究

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萤石是我国重要的战略资源,它的用途极为广泛。为了高效利用萤石资源,本文研究了萤石的矿物组成、含量及嵌布粒度等,并对萤石进行了浮选试验,试验结果和萤石的工艺矿物学研究结果一致。

萤石

一、矿物性质

1、矿物组成及含量

矿石在肉眼下总体呈白色,部分显淡绿色或紫色,少量矿块中颜色较深。肉眼下矿石多具粗晶结构,块状构造,少量见角砾状构造。经镜下鉴定、X射线衍射分析和扫描电镜分析综合研究表明,矿石中矿物组成较为复杂,主要矿物为萤石和石英,其次有方解石、长石、绢云母、高岭石等,此外还含有少量褐铁矿和微量的黄铁矿。矿物鉴定结果表明,两个样品的主要矿物组成基本一致,均以萤石和石英为主要矿物,且含量相差不大。

浮选工艺

2、萤石的嵌布粒度

品中萤石的嵌布粒度总体均属中粗粒分布范畴,两个样品中,大于0.21mm粒级分别达到84.74%和88.01%。但矿石中仍有相当部分的萤石为细粒嵌布,要获得高纯度的精矿仍需要进行细磨。单纯从嵌布粒度角度考虑,如欲使95%左右的萤石单体解离,对横坑坪和坑口2个矿区的矿石,磨矿细度分别要达到小于0.074mm和小于0.105mm。前述工艺矿物学研究表明,2个样品中,坑口矿选别难度相对低,而横坑坪矿中因方解石含量高且嵌布更为复杂,要想通过浮选得到合格的萤石精矿产品,必须更大程度的磨矿使方解石与萤石解离,并通过选取合适的药剂提高对方解石的抑制和萤石的选择性富集,最终得到优质萤石精矿产品。

二、浮选试验

1、磨矿粒度试验

以碳酸钠为调整剂,水玻璃为抑制剂,油酸为捕收剂,按下图所示流程进行了磨矿细度试验,试验结果表明,坑口矿磨矿至小于0.074mm占60%时,浮选所得粗精矿中CaF2品位和回收率分别已经达到84.31%和96.52%,能取得满意的浮选指标;而对于横坑坪矿,磨矿至小于0.074mm占60%时,能取得CaF2品位和回收率为71.56%和83.50%的粗精矿,提高到70%时,也仅能取得CaF2品位和回收率为77.38%和90.31%的粗精矿。说明横坑矿的矿物解离相比坑口矿需要更大程度的磨矿,这与前述工艺矿物学结果一致。

浮选机

2、闭路试验

确定粗选磨矿粒度为小于0.074mm比例占70%,考察了油酸、KY-110等捕收剂对坑口萤石矿和横坑萤石矿的浮选性能,其中KY-110是根据萤石和方解石浮选性能新开发的一种改性脂肪酸新型萤石捕收剂,对萤石具有优良的选择性。矿浆浓度30%,加入1400g/t碳酸钠调整矿浆pH=8.5,加入水玻璃,粗选用量400g/t,搅拌3min;加入油酸或KY-110,搅拌3min,在常温条件下浮选5min;泡沫产品经一次空白精选,所得精选泡沫产品再磨至小于0.038mm占41%;从第2次精选开始加200g/t水玻璃,第1次、第2次所得中矿产品与扫选泡沫产品合并后一起返回粗选段;第3次、第4次精选所得中矿合并后返回再磨;第5、6、7次精选中矿依次返回前一作业。

对于坑口矿,采用油酸为捕收剂,就可以得到CaF2品位为97.29%的萤石精矿,且回收率高达96.41%。而对于横坑坪萤石矿,采用油酸进行浮选则得不到大于97%的合格的萤石产品;若采用KY-110为捕收剂,则可以得到CaF2品位为97.11%的合格萤石精矿,但牺牲了回收率,CaF2回收率仅为69.90%.说明相比坑口萤石矿,因横坑坪萤石矿方解石含量较高,萤石浮选分离要困难的多,这与工艺矿物学结果一致。

以上通过对遂昌萤石矿工艺矿物学的研究,探索方解石对萤石矿浮选影响的原因,以期使该萤石矿能得以高效利用,并为其他类似萤石矿的选矿提供了有效的借鉴。

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