高泥尾砂浮選螢石實驗研究

許道剛，龍冰，王小生，謝加文，吳江岳恩

（湖南柿竹園有色金屬有限責任公司，湖南 郴州 423037）

螢石又名氟石，是一種戰略性的非金屬礦產資源，不僅在傳統工業中有著廣泛的應用，在高新技術產業中也有著越來越重要的應用[1]。我國螢石資源儲量非常豐富，單一螢石礦儲量較少，共伴生螢石儲量較大。隨著易選螢石礦的不斷減少，開發利用復雜難選螢石礦日益重要[2]。本實驗針對高泥尾砂伴生螢石資源進行再選可選性研究，為該類螢石資源的回收提供合理的選礦技術方案。

1 實驗礦樣與性質

實驗礦樣來自湖南某銅錫礦經過浮銅—除硫—磁鐵—選錫的尾砂。礦樣中主要有價礦物為螢石，脈石礦物主要有石英、方解石、石榴石、長石類、云母類等。實驗礦樣多元素分析結果見表1，礦樣篩析實驗結果見表2。

表1 礦樣多元素分析結果/%Table 1 Multi-element analysis results of ore samples

表2 礦樣篩析實驗結果Table 2 Screen analysis test results of ore samples

由表1、表2 可知，礦樣中CaF2的含量20.68%，SiO2含量高達41.02%，CaCO3含量7.65%；礦樣中-38 μm 粒級分布率77.71%，-10 μm 粒級分布率32.1%，泥化率高。因此，在高泥化率情況下，實現鈣鹽與螢石的有效分離及對細粒中螢石的回收是本實驗的一個重點。

2 結果與討論

2.1 粗選濃度實驗

細粒礦樣實驗對浮選礦漿濃度要求更加高，浮選礦漿濃度不僅會影響浮選時間，還會影響藥劑體積濃度與礦漿充氣度。調劑礦漿的濃度，可使浮選時間、藥劑體積、礦漿充氣度三者達到最佳，從而得到最佳的浮選指標[3]。實驗固定Na2CO3調節pH 值至9.8，水玻璃用量3 kg/t，Bk410A 用量150 g/t，進行粗選礦漿濃度實驗，實驗結果見圖1。

由圖1 可知，隨著礦漿濃度的增大，粗精礦品位逐漸降低，而回收率先升后降，回收率在礦漿濃度為40%時達到最大值。因此選擇礦漿濃度40%。

圖1 礦漿濃度實驗結果Fig.1 Pulp concentration test results

2.2 粗選pH 值實驗

Na2CO3不但起到調節礦漿pH 值的作用，還對礦泥具有有良好的分散作用，以減弱或消除礦泥對浮選的不良影響[4]。一般情況，堿性條件下，螢石浮選可保回收率，酸性條件可保品位，粗選保回收率，精選保品位，因此螢石浮選一般粗選選擇堿性條件，精選選擇酸性條件[5]。實驗固定礦漿濃度40%，水玻璃用量3 kg/t，Bk410A 用量150 g/t，進行Na2CO3與NaOH 分別作pH 值調整劑粗選實驗及對比，實驗結果見圖2。

圖2 pH 值實驗結果Fig.2 pH value test results

由圖2 可知，隨著pH 值的增加，粗精礦品位與回收率都是先升后降，在pH=9.8 時，該礦樣中石英、含鈣硅酸鹽、方解石等脈石礦物的可浮性最差，螢石粗精礦品位與回收率達到較佳值，且Na2CO3作pH 值調整劑要優于NaOH 作pH 值調整劑。

2.3 粗選水玻璃用量實驗

水玻璃是石英、硅酸鹽類、含鈣鹽類脈石高效的抑制劑。隨著pH 值的不同，水玻璃在溶液的解離組分也不同，發生的抑制作用也就不同。pH＞7，溶液中以SiO32-、HSiO3-為主要組分；pH＜7，溶液中以分散狀態的膠體SiO2為主要組分。水玻璃對脈石礦物的抑制順序：石英＞硅酸鹽＞含鈣鹽＞其他鹽類[6]。固定礦漿濃度45%，Na2CO3調 節pH 值 至9.8，Bk410A 用 量150 g/t，進行水玻璃用量實驗，實驗結果見圖3。

圖3 水玻璃用量實驗結果Fig.3 Test results of sodium silicate dosage

由圖3 可知，水玻璃的添加對提高螢石精礦品位有利。隨著水玻璃用量增加，粗精礦品位不斷升高但增加幅度越來越小；回收率先升后降，表明一味地增加水玻璃用量對螢石浮選不是一直有利的。綜合考慮，選擇水玻璃用量3 kg/t。

2.4 粗選捕收劑實驗

油酸、改性油酸、氧化石蠟皂731、733 是螢石浮選中常用的捕收劑，即可單獨使用，也可混合使用[7]。為了比較BK410A 的優勢，進行油酸、BK410、BK410A 的單一因素浮選對比實驗，實驗結果見圖4。BK410A 用量實驗結果見圖5。

由圖4 可知，使用油酸、BK410、BK410A這3 種捕收劑，在其他條件相同的情況下，使用新型捕收劑BK410A，粗精礦品位比使用油酸高出3%左右，比使用BK410 高出1%左右；回收率均比使用油酸、BK410 高出5%左右，證明捕收劑BK410A 對該高泥礦樣的效果要優于其他2 種捕收劑。

圖4 捕收劑種類對比實驗結果Fig.4 Test results of collector type contrast

由圖5 可知，隨著捕收劑BK410A 用量的增加，粗精礦精礦品位先升后降，回收率先逐漸升高。當BK410A 用量大于150 g/t 時，螢石回收率趨于平穩，表明捕收劑用量增加，會降低礦物分選的選擇性。結果表明，當捕收劑BK410A 用量為150 g/t 時，可得到螢石粗選最佳指標，粗精礦品位44.54%，回收率90.76%。

圖5 BK410A 用量實驗結果Fig.5 Results of dosage test of BK410A

2.5 全流程浮選閉路實驗

在條件實驗的基礎上，進行了全流程浮選閉路實驗。酸化水玻璃是螢石精選段良好抑制劑，精選段用酸化水玻璃比水玻璃更有利于對方解石這類脈石礦物的抑制作用，更有利于提高螢石精礦的品位[8]。精選段采用4:1 的酸化水玻璃，實驗流程和藥劑制度見圖6，實驗結果見表3。

表3 閉路實驗結果Table 3 Closed-circuit test results

圖6 閉路實驗流程Fig.6 Closed-circuit test flow chart

3 結論

（1）礦樣中主要有價礦物為螢石，脈石礦物主要有石英、方解石、石榴石、長石類、云母類等，其泥化率較高，要有效回收細粒中的螢石是本實驗的一個重點。

（2）通過條件實驗，確定了高泥尾砂浮選螢石最佳浮選條件及獲得了最佳浮選指標。在礦漿濃度為45%，Na2CO3調pH=9.8、水玻璃用量3 kg/t、Bk410A 用量150 g/t 的條件下，可得到品位44.54%、回收率90.76%的螢石粗精礦，螢石粗精礦經過五次精選二次掃選中礦依序返回，最終得到了品位90.51%、回收率66.13%的螢石精礦。