湖南柿竹園螢石礦石選礦試驗研究

雷曉明

（湖南柿竹園有色金屬有限責任公司）

螢石礦石資源作為一種不可再生的戰略性非金屬礦產資源，是國防、化工、冶金、光學新能源、新材料、新醫藥、核工業等工業領域發展的重要原材料［1］。

我國螢石礦資源儲量豐富，但貧礦多、組成復雜、選別困難、綜合利用率低［2］。湖南柿竹園礦是我國最早的螢石精礦生產基地，礦區礦產資源豐富，擁有世界上最大的多金屬礦床，礦物品種多達143種，以鎢、鉍礦物為主，伴生有輝鉬礦、錫石、螢石、石榴子石等眾多有價金屬礦物，其中螢石資源儲量超過4 600萬t，CaF2含量達21%左右［3］。選礦廠現有工藝流程為先選鉬鉍鎢，再浮選螢石，受工藝技術因素影響，螢石回收率不足60%，大量的螢石排入尾礦庫，造成了嚴重的資源浪費。

為了更好地回收螢石資源，提高資源的綜合利用率，提高企業的經濟效益。本研究通過分析鉬鉍鎢浮選尾礦的性質，開展了浮選工藝技術優化，有效解決了螢石與方解石及硅類脈石礦物的有效分離問題。

1 試樣

試樣為柿竹園東波選礦廠鎢浮選尾礦，主要化學成分分析結果見表1，礦物組成見表2，粒度篩析結果見表3。

由表1可見，試樣中有價成分CaF2含量達21.40%。

由表2可見，試樣中螢石礦物含量為20.40%，主要脈石礦物為石榴石、長石、云母，其次是方解石、角閃石和磷灰石等。

由表3可見，試樣-0.075 mm占69.42%，螢石（CaF2）在-0.030 mm粒級有明顯的富集現象，除+0.15、0.15～0.10、0.10～0.075 mm粒級螢石解離度略低，其他各粒級螢石解離度均超過90%，試樣整體解離度達93.5%，解離很充分。

2 試驗結果與分析

試樣作為選鎢尾礦，殘留的浮選藥劑必然影響螢石的浮選［4］，需對試樣礦漿進行預調漿。常規脂肪酸類捕收劑對方解石和螢石都有很好的捕收性，因此，在浮選螢石時選用對方解石等脈石礦物的高效抑制劑非常重要［5］。目前，常用的碳酸鹽類礦物抑制劑包括水玻璃、酸化水玻璃等［6］。試驗粗選采用純堿為pH調整劑、水玻璃為抑制劑、CYP為捕收劑，精選采用鹽酸酸化水玻璃為碳酸鈣抑制劑。

2.1 粗選條件試驗

2.1.1 純堿用量試驗

粗選純堿用量試驗采用1次粗選流程，試驗固定水玻璃用量1 500 g/t，CYP用量200 g/t，試驗結果見圖1。

由圖1可見，隨著純堿用量的增加，螢石粗精礦CaF2回收率先升后降，CaF2品位下降。說明適當提高純堿用量有助于提高礦漿的pH值，活化螢石。綜合考慮，確定后續試驗的純堿用量為1 500 g/t。

2.1.2 水玻璃用量試驗

粗選水玻璃用量試驗采用1次粗選流程，試驗固定純堿用量1 500 g/t，CYP用量250 g/t，試驗結果見圖2。

由圖2可見，隨著水玻璃用量的增加，螢石粗精礦CaF2品位上升，CaF2回收率下降。綜合考慮，確定后續試驗的水玻璃用量為2 000 g/t。

2.1.3 CYP用量試驗

粗選CYP用量試驗采用1次粗選流程，試驗固定純堿用量1 500 g/t，水玻璃用量為2 000 g/t，試驗結果見圖3。

從圖3可見，隨著CYP用量的增加，螢石粗精礦CaF2品位先升后降，CaF2回收率升高。綜合考慮，確定粗選CYP用量為300 g/t。

2.2 精選條件試驗

2.2.1 鹽酸用量試驗

螢石和碳酸鈣在堿性礦漿中的可浮性接近，但在pH=7左右時二者開始出現差異，螢石的可浮性優于碳酸鈣，因此，在精選作業采用鹽酸和酸化水玻璃調整礦漿pH值有利于抑制碳酸鈣等脈石礦物的上浮。精選鹽酸用量試驗給礦為1次粗選粗精礦，試驗采用3次精選流程，精選1、精選2分別加入500、400 g/t的酸化水玻璃，精選3加入400 g/t鹽酸、300 g/t酸化水玻璃，試驗結果見圖4。

從圖4可見，隨著鹽酸用量增加，螢石精礦CaF2品位上升、CaF2作業回收率先升后降。綜合考慮，確定精選3鹽酸用量為1 200 g/t。

2.2.2 酸化水玻璃用量試驗

酸化水玻璃用量試驗給礦為1次粗選粗精礦，試驗采用3次精選流程，精選1、精選2、精選3酸化水玻璃用量之比為5∶4∶4，精選3鹽酸用量為1 200 g/t，3次精選酸化水玻璃總用量試驗結果見圖5。

從圖5可見，隨著酸化水玻璃用量的增加，螢石精礦CaF2品位上升，CaF2作業回收率下降。綜合考慮，確定酸化水玻璃總用量為1 600 g/t。

2.3 閉路試驗

根據以上條件試驗結果進行了螢石全閉路浮選流程試驗，試驗流程見圖6，閉路試驗結果見表4。

從表4可見，試樣采用圖6所示的流程處理，可獲得CaF2品位為91.40%、CaF2回收率為71.47%的螢石精礦。

3 結語

（1）柿竹園東波選礦廠的鎢浮選尾礦中的有價成分CaF2含量達21.40%，螢石礦物含量為20.40%，主要脈石礦物為石榴石、長石、云母，其次是方解石、角閃石和磷灰石等；-0.075 mm占69.42%，螢石在-0.030 mm粒級有明顯的富集現象，0.15～0.075 mm粒級螢石解離度達83%左右，-0.075 mm粒級螢石解離度則超過90%，試樣整體螢石解離度達93.5%。

（2）現場鎢尾礦采用1粗8精、精選2和精選3尾礦合并掃選、掃選精礦返回精選3作業、其余中礦順序返回閉路流程處理，最終獲得CaF2品位為91.40%、CaF2回收率為71.47%的螢石精礦，達到了良好的螢石回收效果。