湖南某硫化礦尾砂回收螢石浮選試驗

陳占發 許道剛 呂清純 胡新紅

（湖南柿竹園有色金屬有限責任公司）

螢石即氟化鈣，又叫氟石，是一種戰略性的非金屬礦產資源，其在高新技術產業及傳統工業中均得到了廣泛的應用。我國螢石資源豐富，大部分以共伴生礦的形式存在，單一螢石礦較少，易選螢石礦較少，復雜難選螢石礦較多［1-3］。該研究采用碳酸鈉+酸化水玻璃應用于螢石粗選，酸化水玻璃+水玻璃應用于螢石精選，有效回收螢石資源，以期為同類螢石分選提供技術參考。

1 礦樣性質

試樣取自磁鐵脫硫尾礦，礦樣中非金屬礦物主要有螢石、石英、方解石、云母、石榴子石等，金屬礦物主要有磁鐵礦、黃鐵礦等。螢石主要以單體產出為主，產出近90%，其余10%主要與石榴石、石英及方解石等連生交代。礦樣多元素分析結果見表1，最佳磨礦細度下的篩析試驗結果見表2。

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由表1、表2可知，礦樣中的CaF2含量為47.22%，SiO2含量為17.30%，CaCO3含量為8.45%，礦樣中的硅酸鹽及石英含量不是很高，碳酸鈣的含量相對較高；最佳磨礦細度下-0.074 mm粒級占比83.20%，螢石與碳酸鈣主要分布在-0.074 mm粒級中，-0.01 mm粒級中螢石與碳酸鈣的分布率為25.10%，27.55%。

2 結果與討論

2.1 粗選磨礦細度試驗

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由于不同礦石中目的礦物的嵌布粒度不同，所需要的浮選細度也不同，合理的磨礦細度是實現礦物有效分離的一個重要影響因素［4-5］。固定調整劑碳酸鈉用量300 g/t、抑制劑酸化水玻璃（配比4∶3）用量1.2 kg/t、捕收劑油酸用量180 g/t進行磨礦細度試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見圖2。

由圖2可見，隨著磨礦細度的增加，粗精礦螢石品位及回收率均呈現先升后降的趨勢；當磨礦細度大于-0.074 mm83.29%時，產生的細粒級礦粒會對螢石浮選產生負作用，進而影響螢石的回收［6］；綜合考慮，磨礦細度-0.074 mm83.29%為宜。

2.2 粗選碳酸鈉用量試驗

采用碳酸鈉堿活化預處理不僅可調節礦漿pH值，且對礦泥有良好的分散作用，還能消除礦漿中Ca2+、Ba2+、Mg2+等有害離子的影響及消除前段浮硫化礦浮選時殘留藥劑對螢石的影響，進而起到活化螢石浮選的作用［7-8］。固定磨礦細度-0.074mm83.29%、酸化水玻璃（配比4∶3）用量1.2 kg/t、油酸用量180 g/t進行碳酸鈉用量試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見圖3。

由圖3可見，隨著調整劑碳酸鈉用量的增加，螢石粗精礦品位呈降低趨勢，回收率呈先升后降的趨勢；當碳酸鈉用量大于500 g/t時，礦漿中的pH值環境對酸化水玻璃的抑制效果有負作用，進而影響螢石的回收［9］；綜合考慮，碳酸鈉用量500 g/t為宜。

2.3 粗選抑制劑種類試驗

酸化水玻璃、水玻璃是目前螢石分選常用抑制劑［10］。水玻璃在堿性礦漿中主要通過對脈石礦物進行抑制；酸化水玻璃是在水玻璃中加入一定比例的硫酸制得，酸化水玻璃在弱酸性或中性礦漿中能夠產生更多親水性較強的細小硅酸膠粒，能強化其對碳酸鈣的抑制效果，在強酸強堿條件下，酸化水玻璃的選擇性抑制效果較差［11］。固定磨礦細度-0.074 mm83.29%、碳酸鈉用量500 g/t、油酸用量180 g/t、酸化水玻璃（配比4∶3）及水玻璃用量均為1.2 kg/t，比較水玻璃、酸化水玻璃2種抑制劑對脈石礦物的抑制效果，試驗流程見圖1，試驗結果見圖4。

由圖4可見，針對該高鈣低硅礦樣，在同等條件下酸化水玻璃比水玻璃更有利于螢石粗精礦指標的提高，故選擇酸化水玻璃作為抑制劑。

2.4 酸化水玻璃配比試驗

固定磨礦細度-0.074 mm83.29%、碳酸鈉用量500 g/t、酸化水玻璃用量1.2 kg/t、油酸用量180 g/t進行酸化水玻璃配比試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見圖5。

由圖5可見，隨著酸化水玻璃中水玻璃與硫酸配比的變小，螢石粗精礦品位不斷上升，回收率卻逐漸降低；酸化水玻璃中硫酸含量過少不利于硅酸膠體的形成，且對碳酸鈣的抑制作用弱；酸化水玻璃中硫酸含量過高，選擇性抑制作用變差對螢石也會產生很強的抑制作用；綜合考慮，酸化水玻璃配比4∶3為宜。

2.5 酸化水玻璃用量試驗

固定磨礦細度-0.074 mm83.29%、碳酸鈉用量500 g/t、酸化水玻璃配比4∶3、油酸用量180 g/t進行酸化水玻璃用量試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見圖6。

由圖6可見，隨著酸化水玻璃用量的增加，螢石粗精礦品位升高，回收率降低；當酸化水玻璃用量為0.5～1.2 kg/t時，螢石粗精礦回收率基本維持不變；綜合考慮，酸化水玻璃用量選擇1 kg/t為宜。

2.6 捕收劑種類與用量試驗

目前，市場上的螢石捕收劑種類較多，但基本上是由植物油酸、動物油酸通過改性而得到［12］，不但對螢石有較好的捕收作用，對碳酸鈣也有較好的捕收作用［13］。固定磨礦細度-0.074 mm83.29%、碳酸鈉用量500 g/t、酸化水玻璃（配比4∶3）用量1 kg/t、油酸及CYP用量均為180 g/t，比較CYP、油酸2種捕收劑對螢石的浮選效果，試驗流程見圖1，試驗結果見圖7。

固定磨礦細度-0.074 mm83.29%、碳酸鈉用量500 g/t、酸化水玻璃用量1 kg/t進行油酸用量試驗，試驗流程見圖1，試驗結果見圖8。

由圖7、圖8可見，油酸作為捕收劑得到的螢石粗精礦品位及回收率均優于CYP，故選擇油酸；隨著油酸用量的增加，螢石粗精礦品位下降，回收率先上升后基本不變；綜合考慮，選擇油酸用量200 g/t為宜。

2.7 開路試驗

在條件試驗的基礎上進行1粗4精開路試驗，磨礦細度-0.074 mm83.29%，碳酸鈉用量500 kg/t，酸化水玻璃（配比4:3）用量1 kg/t，油酸用量200g/t，精1～精4酸化水玻璃用量依次為500，200，100，50 g/t，試驗結果見表3。

由表3可知，1粗4精開路試驗可得到CaF2含量92.05%，回收率71.29%的螢石精礦。

2.8 閉路試驗

在開路試驗的基礎上進行閉路試驗，試驗流程及藥劑制度見圖9，結果見表4。

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3 結語

湖南某硫化礦尾礦在磨礦細度-0.074 mm83.29%的條件下，經1粗4精閉路試驗，最終獲得了CaF2含量90.35%、回收率85.43%的螢石精礦，較好地實現了磁鐵脫硫尾礦中螢石產品的回收利用。針對難抑制的硅酸鹽、碳酸鈣與螢石難分離的問題，通過優化磨礦細度與藥劑的協同組合，實現了螢石的高效分選。