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【螢石】螢石選礦技術(shù)詳解
導(dǎo)讀:螢石選礦(processing of fluorspar ores)是從螢石礦石中分選出螢石精礦的過程。螢石又稱氟石,化學(xué)成分為CaF2,通常與石英、方解石、重晶石、粘土等共生。螢石在冶金工業(yè)中主要用作鋼鐵冶煉的造渣熔劑,化學(xué)工業(yè)用螢石制造氫氟酸和氟化物。螢石也是塑料、陶瓷、水泥等工業(yè)的重要原料。
螢石精礦的質(zhì)量標準一般按其最終用途分為冶金級:CaF2≥80%~85%,SiO2≤5%,CaCO3≤4%~5%,PbS≤0.7%;陶瓷級:CaF2≥95%,SiO2≤3%,CaCO3≤1.0%,F(xiàn)e2O3≤0.12%;酸級:CaF2≥97%,SiO2≤1.0%,CaCO3≤1.0%。
螢石除本身即為礦床的主要礦物外,有的是金屬礦床,特別是鉛、鋅礦床的伴生礦物。螢石礦床分石英一螢石礦床、碳酸鹽一螢石礦床,多金屬螢石礦床3類。世界上最大的螢石礦位于南非的德蘭士瓦省。
選礦方法
分選螢石采用的選礦方法主要有手選、重選和浮選3種。其中浮選法應(yīng)用最廣。手選用于對結(jié)晶粗大的塊狀螢石的處理??砂?200mm,200~30mm,30~15mm,15~0mm四級進行分選,按精礦品位和雜質(zhì)含量決定其用途。重選適用于冶金用塊礦的生產(chǎn)或作為浮選的預(yù)選作業(yè)。通常是將原礦或手選尾礦破碎至25~30mm以下,經(jīng)篩分、分級入選。細粒級用跳汰選礦法或搖床選礦法進行分選;粗粒級用重介質(zhì)選礦法分選,常用硅鐵作為加重質(zhì)。入選礦石中如含有重晶石、方鉛礦等重金屬礦物時,則將螢石作為第一重物回收,否則,它將富集于重產(chǎn)物中。浮選主要用于化工和陶瓷業(yè)用的高品位精礦的生產(chǎn)。
典型流程
有石英–螢石礦浮選流程和碳酸鹽–螢石礦浮選流程。多金屬礦中的螢石則作為副產(chǎn)品回收。螢石的浮選通常以油酸、氧化石蠟皂等脂肪酸或其他皂類作捕收劑,在礦漿pH8~10,礦漿溫度25℃以上條件下進行。常用的pH調(diào)整劑有碳酸鈉和苛性鈉。脈石抑制劑有水玻璃、單寧、栲膠、木素磺酸鈉和白雀樹皮汁等。為保證精礦質(zhì)量,其精選次數(shù)至少為三次。
石英–螢石礦浮選流程
這種流程用于伴生雜質(zhì)礦物以石英為主的螢石礦分選。螢石結(jié)晶粒度極不均勻,從幾微米到幾十毫米不等,且與石英緊密共生。其他雜質(zhì)礦物有方解石、黃鐵礦、高嶺石等。該類礦石屬易選型,一般用油酸等脂肪酸類捕收劑在堿性介質(zhì)中經(jīng)多次精選即可獲得合格精礦。常用水玻璃作石英抑制劑,但用量應(yīng)嚴格控制,用量少時對螢石有活化作用,用量過多則會抑制螢石。還常添加Al3+、Fe2+等多價金屬陽離子及明礬、硫酸鋁等對方解石加以抑制。流程結(jié)構(gòu)的特點是多段磨選。再磨地點及中礦處理方式的選擇視礦石嵌布粒度特性及對精礦質(zhì)量的要求而異。流程結(jié)構(gòu)有粗精礦再磨和中礦順序返回;粗精礦再磨和中礦單獨處理;中礦再磨集中返回以及中礦再磨單獨處理。典型流程如圖1,即中國東風(fēng)螢石公司選礦流程。該公司選礦處理的礦石有兩種:螢石塊礦,CaF2品位40%,螢石和石英嵌布粒度細,較難磨難選;碎屑礦,粒度–20mm,品位55%~65%,石英含量較少,易磨易選。工藝過程是原礦破碎后,進行粗磨、浮選,粗精礦再磨并經(jīng)六次精選,中礦順序返回。浮選用油酸作捕收劑,碳酸鈉作調(diào)整劑。水玻璃作抑制劑。主要選別指標為精礦CaF2≥98%,SiO2≤0.8%,CaF2回收率≥74%。

中國東風(fēng)螢石公司石英-螢石礦浮選流程

碳酸鹽–螢石礦浮選流程
這種礦石的主要伴生礦物為方解石、重晶石、石英等。該類型礦石屬難選礦石。因螢石、方解石、重晶石三者可浮性極為相近,常需選擇性良好的抑制劑才能使其有效分離。常用的抑制劑有水玻璃、氯化氫銨、單寧、栲膠、木素磺酸鈉和白雀樹皮汁等。所用抑制劑多為兩種或兩種以上的組合。典型流程如美國阿爾克亞(Alcoa)選礦廠工藝流程,見圖2。該選廠先采用重介質(zhì)選和浮選除去與螢石礦伴生的方鉛礦、閃鋅礦等金屬礦物,然后用浮選生產(chǎn)酸級螢石精礦。螢石浮選在堿性介質(zhì)中進行。使用油酸作捕收劑,碳酸鈉作pH調(diào)整劑,單寧酸作方解石抑制劑。原礦含CaF2 50.0%,Pb 1.3%,Zn 0.7%,SiO2 15.5%,CaCO3 24.7%;螢石精礦品位為:CaF2 97.6%,SiO2 0.7%,CaCO3 1.4%。


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