萤石矿的分类和选矿的主要方法
常见萤石矿分离技术主要有手选法、重介质分选法、电选法浮选法等。萤石矿的可选性和加工利用特性与其脉石矿物的性质有关,脉石矿物种类、含量不同,萤石矿的物理化学性质也因此存在较大差异。根据萤石矿中脉石矿物的不同,可将萤石矿分为重晶石型、石英型方解石型和多金属伴生型等4类。
一、重晶石型萤石矿选矿方法
重晶石型萤石矿中常伴生有黄铁矿、方铅矿等硫化矿和少量方解石。针对重晶石型萤石矿的分离富集,主要集中于萤石与重晶石的浮选分离。重晶石型萤石矿浮选分离工艺主要有两类:第一类是优先浮选工艺即抑制重晶石得到合格的萤石精矿或抑制萤石得到合格的重晶石精矿,第二类是将萤石和重晶石混合浮选的工艺,即基于重晶石与萤石具有的相近可浮性优先混合浮出萤石和重晶石。
再进行后续分离的工艺。在优先浮选过程中,高选择性的浮选药剂可以提高萤石与重晶石的分离效果。用Al2(SO4)为重晶石抑制剂,采用抑重晶石浮萤石的优先
浮选工艺流程,分别获得萤石精矿与重晶石精矿。后对新型重晶石抑制剂和萤石捕收剂等进行了探索,提出了以改性水玻璃和EM-326F为重晶石抑制剂、EM-2为莹石捕收剂的优先浮选萤石方案,获得了CaF品位达标、CaF2回收率极高的萤石精矿指标。在混合浮选过程中,针对萤石-重晶石共生矿的浮选分离,提出以油酸钠作为萤石与重晶石的混合浮选捕收剂,混浮后再分选萤石和重晶石,闭路试验得到的萤石精矿CaFz品位和回收率分别为96.91%和85.69%重晶石精矿BaSO4品位和回收率分别为92.16%和79.23%。
二、方解石型萤石矿选矿方法
方解石型萤石矿中方解石质量分数在30%以上还常含少量石英和铅锌矿等。萤石和方解石在自然界普遍共生,不仅表面性质相似且均为可溶性盐类矿物使得二者的浮选分离十分困难。因此,研发选择性好的捕收剂和抑制剂是提高萤石和方解石分离效果的关键。通过研究发现,在不使用任何抑制剂的情况下,采用苯异轻肪酸(BHA)作为捕收剂即可选择性地分离萤石和方解石;其机理是萤石表面具有更高的活性位点密度,且钙离子活性更高,更有利于BHA在萤石表面的选择性吸附。此外,金属离子与捕收剂的配合使用往往能取得更好的分选效果。对比分析了经锏系金属离子活化过的苯甲轻肪酸与未活化苯甲轻肪酸的作用效果,认为锏系金属离子增加了捕收剂的吸附位点,使捕收剂在萤石表面的选择性吸附作用增强,使用前者获得的萤石精矿的CaF品位和回收率分别比使用后者提高了约26%和50%
三、石英型萤石矿选矿方法
石英型萤石矿在我国萤石矿产资源中占比较大矿体中主要脉石矿物是石英,还常含少量的硫化物或重晶石等。在实际浮选过程中,通常采用脂肪酸作为萤石捕收剂、水玻璃作为石英抑制剂,并采用粗精矿再磨再选工艺进行分选。脂肪酸类捕收剂是目前应用最广的萤石浮选捕收剂,但其在低温甚至常温下水溶性和分散性均较差,常常造成萤石浮选精矿CaF,回收率和品位不高的问题。针对石英型萤石矿的分离提纯,现阶段主要侧重于研发性能更加优异的新型耐低温萤石捕收剂。
四、多金属共伴生型萤石矿选矿方法
多金属共伴生型萤石矿矿床成因更复杂,矿床中萤石与石英大量充填于碎裂带中,常见的伴生金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、白钨矿、氟碳矿、独居石等。目前,新型浮选工艺、浮选药剂或组合药剂的研究与开发在该类萤石矿浮选分离中具有广阔的市场前景。
采用高梯度磁选-脱泥-浮选新工艺处理某多金属矿以回收其中的萤石,结果表明,先通过磁选脱除钙铝榴石/钙铁榴石、绿泥石、绿帘石等弱磁性矿物,再通过旋流器脱泥和通过高压擦洗脱除部分残留药剂,可为下一步浮选萤石提供有利条件最终获得的萤石精矿的CaF品位和回收率分别为95.03%和70.11%。针对浮钨尾矿采用改性油酸(HS)作为捕收剂,鳌合羚酸盐(ATM)、水玻璃(SBL)和酸化水玻璃(SSBL)作为抑制剂,通过1粗1扫4精的工艺流程(见图)闭路试验,获得了CaF品位和回收率分别为96.39%和62.65%的萤石精矿指标