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螢石的工藝礦物學及浮選性能研究

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螢石是我國重要的戰略資源,它的用途極為廣泛。為了高效利用螢石資源,本文研究了螢石的礦物組成、含量及嵌布粒度等,并對螢石進行了浮選試驗,試驗結果和螢石的工藝礦物學研究結果一致。

螢石

一、礦物性質

1、礦物組成及含量

礦石在肉眼下總體呈白色,部分顯淡綠色或紫色,少量礦塊中顏色較深。肉眼下礦石多具粗晶結構,塊狀構造,少量見角礫狀構造。經鏡下鑒定、X射線衍射分析和掃描電鏡分析綜合研究表明,礦石中礦物組成較為復雜,主要礦物為螢石和石英,其次有方解石、長石、絹云母、高嶺石等,此外還含有少量褐鐵礦和微量的黃鐵礦。礦物鑒定結果表明,兩個樣品的主要礦物組成基本一致,均以螢石和石英為主要礦物,且含量相差不大。

浮選工藝

2、螢石的嵌布粒度

品中螢石的嵌布粒度總體均屬中粗粒分布范疇,兩個樣品中,大于0.21mm粒級分別達到84.74%和88.01%。但礦石中仍有相當部分的螢石為細粒嵌布,要獲得高純度的精礦仍需要進行細磨。單純從嵌布粒度角度考慮,如欲使95%左右的螢石單體解離,對橫坑坪和坑口2個礦區的礦石,磨礦細度分別要達到小于0.074mm和小于0.105mm。前述工藝礦物學研究表明,2個樣品中,坑口礦選別難度相對低,而橫坑坪礦中因方解石含量高且嵌布更為復雜,要想通過浮選得到合格的螢石精礦產品,必須更大程度的磨礦使方解石與螢石解離,并通過選取合適的藥劑提高對方解石的抑制和螢石的選擇性富集,最終得到優質螢石精礦產品。

二、浮選試驗

1、磨礦粒度試驗

以碳酸鈉為調整劑,水玻璃為抑制劑,油酸為捕收劑,按下圖所示流程進行了磨礦細度試驗,試驗結果表明,坑口礦磨礦至小于0.074mm占60%時,浮選所得粗精礦中CaF2品位和回收率分別已經達到84.31%和96.52%,能取得滿意的浮選指標;而對于橫坑坪礦,磨礦至小于0.074mm占60%時,能取得CaF2品位和回收率為71.56%和83.50%的粗精礦,提高到70%時,也僅能取得CaF2品位和回收率為77.38%和90.31%的粗精礦。說明橫坑礦的礦物解離相比坑口礦需要更大程度的磨礦,這與前述工藝礦物學結果一致。

浮選機

2、閉路試驗

確定粗選磨礦粒度為小于0.074mm比例占70%,考察了油酸、KY-110等捕收劑對坑口螢石礦和橫坑螢石礦的浮選性能,其中KY-110是根據螢石和方解石浮選性能新開發的一種改性脂肪酸新型螢石捕收劑,對螢石具有優良的選擇性。礦漿濃度30%,加入1400g/t碳酸鈉調整礦漿pH=8.5,加入水玻璃,粗選用量400g/t,攪拌3min;加入油酸或KY-110,攪拌3min,在常溫條件下浮選5min;泡沫產品經一次空白精選,所得精選泡沫產品再磨至小于0.038mm占41%;從第2次精選開始加200g/t水玻璃,第1次、第2次所得中礦產品與掃選泡沫產品合并后一起返回粗選段;第3次、第4次精選所得中礦合并后返回再磨;第5、6、7次精選中礦依次返回前一作業。

對于坑口礦,采用油酸為捕收劑,就可以得到CaF2品位為97.29%的螢石精礦,且回收率高達96.41%。而對于橫坑坪螢石礦,采用油酸進行浮選則得不到大于97%的合格的螢石產品;若采用KY-110為捕收劑,則可以得到CaF2品位為97.11%的合格螢石精礦,但犧牲了回收率,CaF2回收率僅為69.90%.說明相比坑口螢石礦,因橫坑坪螢石礦方解石含量較高,螢石浮選分離要困難的多,這與工藝礦物學結果一致。

以上通過對遂昌螢石礦工藝礦物學的研究,探索方解石對螢石礦浮選影響的原因,以期使該螢石礦能得以高效利用,并為其他類似螢石礦的選礦提供了有效的借鑒。

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