甘肅某高鈣高硅螢石選礦試驗(yàn)研究

于 凱

（煙臺(tái)東方冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司）

螢石是一種重要的化工原料，我國(guó)是世界螢石資源大國(guó)，但礦石平均CaF2品位僅34.7%，高品位富礦僅占全國(guó)總資源量的2%［1］。

中國(guó)螢石礦按成因類(lèi)型可分為沉積改造型、熱液充填型和伴（共）生型3 類(lèi)［2］。螢石礦選礦工藝中，浮選一直占據(jù)著主導(dǎo)地位，由于常與螢石共生的方解石可浮性與螢石相似，部分螢石礦石中石英與螢石共生關(guān)系密切，這些因素往往導(dǎo)致螢石精礦中CaCO3和SiO2含量超標(biāo)。因此，實(shí)現(xiàn)螢石與硅鈣礦物高效分離是業(yè)界研究的熱點(diǎn)。

1 礦石性質(zhì)

甘肅某螢石礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1 可看出，礦石CaF2品位為34.15%，CaCO3、SiO2含量分別達(dá)28.23%和22.07%，其他成分含量均不高，均沒(méi)有回收價(jià)值。因此，該礦石屬高鈣高硅螢石礦石。

礦石的礦物組成較簡(jiǎn)單，非金屬礦物主要為螢石、石英、方解石，長(zhǎng)石、黑云母、絹云母等少量；金屬礦物黃鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦等很少。礦石中的螢石呈自形或他形晶粒狀，多與石英、方解石緊密連生（圖1），有的呈單體分布，螢石粒度粗細(xì)不等，粒徑多為0.2～2 mm；石英呈他形粒狀或柱狀分布，與螢石、方解石等緊密連生，石英粒徑多為0.02～0.6 mm；方解石多呈粒狀分布，與石英、螢石緊密連生在一起，方解石粒徑多為0.02～1.5 mm。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 條件試驗(yàn)

2.1.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

高鈣螢石礦浮選時(shí)，磨礦粒度過(guò)粗，有用礦物與脈石礦物無(wú)法充分單體解離；磨礦粒度過(guò)細(xì)，有用礦物解離的同時(shí)導(dǎo)致方解石泥化嚴(yán)重，對(duì)后續(xù)精選作業(yè)抑制方解石造成困難，因此，確定合適的磨礦細(xì)度非常重要。磨礦細(xì)度試驗(yàn)固定抑制劑H1105 用量2 142 g/t，捕收劑XY-10-3用量370 g/t，試驗(yàn)采用1粗7精1掃開(kāi)路流程，結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2 可看出，隨著磨礦細(xì)度的提高，精礦CaCO3含量上升，主要原因是泥化后的方解石不易被抑制。在磨礦細(xì)度-0.074 mm65%條件下，精礦CaF2品位97.46%、回收率61.63%、CaCO3含量0.43%，試驗(yàn)指標(biāo)較好。因此，確定磨礦細(xì)度為-0.074 mm65%。

2.1.2 粗選XY-10-3用量試驗(yàn)

由于礦石中方解石含量高，并且方解石和螢石的可浮性相近，因此捕收劑XY-10-3 粗選用量很重要。XY-10-3 粗選用量試驗(yàn)采用1 次粗選流程，試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm65%，H1105 用量2 142 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可看出，粗選XY-10-3用量由278 g/t提高至370 g/t，粗精礦CaF2品位下降、回收率上升，CaCO3回收率也顯著上升；繼續(xù)提高XY-10-3 用量，粗精礦CaF2回收率不再上升。考慮應(yīng)充分回收螢石，因此確定粗選XY-10-3用量為370 g/t。

2.1.3 粗選H1105用量試驗(yàn)

螢石和方解石礦物表面化學(xué)性質(zhì)和可浮性均相近，分選難度大［3-14］。自主研發(fā)的CaCO3高效抑制劑H1105 用量試驗(yàn)固定磨礦細(xì)度為-0.074 mm65%，粗選XY-10-3用量為370 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4 可看出，H1105 用量由2 142 g/t 增大至2 857 g/t，粗精礦CaCO3指標(biāo)無(wú)明顯變化，因此確定粗選H1105用量為2 142 g/t。

2.1.4 精選H1105 用量對(duì)最終精礦指標(biāo)的影響試驗(yàn)

在磨礦細(xì)度-0.074 mm65%，粗選H1105 用量2 142 g/t、XY-10-3 用量370 g/t 情況下，礦石經(jīng)1 粗7精流程處理，精選1～精選6 抑制劑H1105 用量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

由表5 可看出，精選抑制劑H1105 用量減半，最終精礦CaF2品位由98.06%降至97.43%，回收率提高2.21 個(gè)百分點(diǎn)，CaCO3含量由0.25%升至0.41%。因此，確定精選1～精選6 抑制劑H1105 用量為286+214+143+143+72+72 g/t。

2.2 開(kāi)路試驗(yàn)

開(kāi)路試驗(yàn)流程見(jiàn)圖2，結(jié)果見(jiàn)表6。

由表6 可看出，經(jīng)過(guò)1 粗7 精1 掃開(kāi)路流程浮選，最終精礦CaF2品位97.38%、CaCO3含量0.69%、CaF2回收率64.36%。

2.3 閉路試驗(yàn)

為保證最終精礦質(zhì)量，在開(kāi)路試驗(yàn)7次精選的基礎(chǔ)上，采用1粗8精1掃、中礦順序返回流程進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

由表7 可看出，最終精礦CaF2品位95.65%、回收率85.92%、CaCO3含量1.46%、SiO2含量2.36%。

由于中礦中有未解離的螢石連生體，方解石、石英會(huì)通過(guò)中礦順序返回進(jìn)入精礦，從而影響精礦質(zhì)量，造成精礦CaCO3和SiO2含量較高。因此，采用部分中礦集中處理、第5次精選精礦再磨流程進(jìn)行了閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖3，結(jié)果見(jiàn)表8。

由表8可看出，優(yōu)化后的閉路試驗(yàn)獲得了CaF2品位97.62%、回收率85.35%、CaCO3含量0.57%、SiO2含量1.18%的精礦，試驗(yàn)指標(biāo)較好。

3 結(jié)論

（1）甘肅某螢石礦石CaF2品位為34.15%，CaCO3、SiO2含量分別達(dá)28.23%和22.07%，屬高鈣高硅螢石礦石。礦石中非金屬礦物主要為螢石、石英、方解石，螢石呈自形或他形晶粒狀，多與石英、方解石緊密連生，有的呈單體分布，螢石粒度粗細(xì)不等，粒徑多為0.2～2 mm；石英呈他形粒狀或柱狀分布，與螢石、方解石等緊密連生，石英粒徑多為0.02～0.6 mm；方解石多呈粒狀分布，與石英、螢石緊密連生在一起，方解石粒徑多為0.02～1.5 mm。

（2）礦石采用部分中礦集中處理、第5 次精選精礦再磨閉路流程處理，獲得了CaF2品位97.62%、回收率85.35%、CaCO3含量0.57%、SiO2含量1.18%的精礦，試驗(yàn)指標(biāo)較好。因此，部分中礦集中處理、精礦再磨流程對(duì)該礦石精礦的提質(zhì)除雜有效。