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萤石矿贫富矿石标准及萤石矿选矿方法

2025-07-11 来源:鑫海矿装 (12次浏览)

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萤石作为重要的战略性矿产资源,在冶金、化工、新能源等领域具有广泛应用。随着高品质萤石资源的逐渐枯竭,如何有效开发利用低品位贫矿资源是关键。本文将为大家梳理萤石矿贫矿与富矿的划分标准,与两类矿石的矿物学特征和化学成分差异,并针对性介绍适用于贫矿和富矿的萤石矿选矿工艺方法

萤石矿贫矿与富矿的划分标准

萤石矿石选矿

萤石矿的贫富划分主要依据矿石中氟化钙(CaF₂)的含量而定,根据我国现行的行业标准,萤石矿按照CaF₂品位可划分为以下几个等级:

高品位富矿:CaF₂含量>80%,这类矿石通常可直接用于高端应用领域,如光学级萤石或半导体制造,但储量非常稀少,仅占我国单一萤石矿床总量的不到10%。

普通富矿:CaF₂含量在65%-80%之间,这类矿石经过简单选矿处理后即可满足大部分工业用途,约占我国单一萤石矿床总量的20%。

低品位矿贫矿:是我国主要的萤石来源,其CaF₂含量在35%-65%之间,这类矿石需要经过较为复杂的选矿工艺才能达到工业使用标准。

超贫矿:CaF₂含量<35%,这类矿石选矿难度大、成本高,传统工艺难以经济有效地回收利用。

富萤石矿选矿方法

富矿常以单一萤石矿为主,CaF₂含量高,脉石矿物相对较少且成分简单。主要杂质为少量含铁矿物和铝硅酸盐矿物。针对该类萤石矿选矿要以“简单提纯、保留高品位”为主,但总体上需遵循"多碎少磨、早抛早收"原则。常用方法包括:

1、富萤石手选法

当富矿中萤石晶体较粗(通常>5mm)、与脉石(如石英、方解石)界限清晰,且杂质呈块状或分散分布时,可通过手选法提前选出大块合格矿物。其流程是原矿经破碎(碎至50-100mm)后,通过人工拣选剔除可见的脉石矿物,可直接获得CaF₂≥85%的精矿。

2、富萤石重选法

富萤石重选法

当富矿中萤石呈粗粒嵌布(粒度5-50mm),且与脉石矿物(如石英、重晶石)的密度差异较明显(萤石密度3.18g/cm³,石英2.65g/cm³,重晶石4.3-4.7g/cm³)时,可利用重选提纯。原矿经破碎后,使矿石粒度范围控制在20-50mm范围,采用跳汰机进行粗粒重选富集;用摇床进行细粒重选富集。

跳汰机富集:适于20-50mm的粗粒级萤石矿,通过垂直交变水流使矿粒分层,密度较大的重晶石等脉石下沉至底层,萤石则悬浮于上层,可直接获得CaF₂≥85%的粗精矿。

摇床富集:适于5-20mm的中粒级矿石。摇床通过斜面水流与床面振动的联合作用,使萤石沿床面精矿区富集,石英等脉石沿尾矿区排出,分选效率可达80%-85%。

3、富萤石磁选法

磁选富萤石矿主要用于辅助除杂,因为萤石矿中常含少了磁选杂质,需通过磁选法去除,以提高萤石精矿纯度,常采用永磁筒式磁选机,磁场强度在1000-1500Gs时,对破碎后的矿石进行磁选,吸附并分离磁性杂质。

富萤石磁选法

4、富萤石浮选法

浮选法是基于萤石与脉石矿物(主要为石英、少量方解石)的表面性质差异,通过脂肪酸类捕收剂选择性吸附于萤石表面,使其疏水并附着于气泡上浮,同时利用水玻璃抑制石英等硅酸盐脉石,最终通过多次精选剔除残余杂质,获得高纯度萤石精矿。

常规浮选:常采用一粗多精流程,使用油酸钠等脂肪酸类捕收剂,水玻璃抑制石英,碳酸钠调节pH=8-9,获得高品位萤石精矿。

无氟浮选:用柠檬酸等环保捕收剂,在pH=3.5-4.0下浮选。

贫萤石矿选矿方法

贫矿的矿物组成复杂多样,根据主要脉石矿物的不同,可分为四种主要类型:石英型、方解石型、重晶石型和多金属共伴生型。

1、石英型萤石选矿

石英型萤石的主要矿物为萤石(CaF₂30%-60%)和石英(SiO₂20%-40%),萤石与石英呈细粒共生,部分石英包裹萤石形成连生体。通常采用浮选法,浮选时需强化对石英的抑制,避免其进入精矿。常用碳酸钠做调整剂,将矿浆pH调至8-9,增强水玻璃对石英的抑制效果,用油酸+塔尔油做捕收剂,水玻璃做抑制剂,粗精矿需再磨,打破破萤石与石英的连生体,可使单体解离度提高到90%以上。

石英型萤石选矿

2、方解石型萤石选矿

方解石型萤中通常方解石的含金较高(15%-30%),萤石与方解石同属碳酸盐矿物,表面性质相似,常规浮选法难以有效分离,通常会使用分步抑制碳酸盐的浮选工艺,碱性+酸性两段浮选流程,是利用方解石在酸性条件下易溶解的特性,实现与萤石的分离。

碱性浮选:用碳酸钠+氢氧化钠将矿浆pH调至10-11,加入油酸+氧化石蜡皂捕收剂,获得萤石与方解石的混合粗精矿,抑制石英等硅酸盐。

酸性浮选:将混合粗精矿进入酸性槽,加盐酸调pH至4-5,溶解方解石使其失去可浮性,然后浮选萤石获得精矿。

方解石型萤石选矿

3、硫化物型萤石选矿

该类萤石矿主要含硫化矿为黄铁矿、方铅矿等,含量在5%-15%,硫化矿易污染萤石精矿,需先去除,以提高萤石精矿品位。通常先进浮选脱除硫化物,再进行萤石浮选。

硫化矿浮选:用硫酸调整矿浆pH至6-7,加入黄药类捕收剂和2#油起泡剂,浮出硫化矿尾矿,使硫含量≤0.5%。

萤石浮选:脱硫后的矿浆进入萤石浮选系统,采用碳酸钠+油酸+水玻璃的药剂组合,进行粗选、精选获得萤石精矿。

4、重晶石型萤石选矿

重晶石型萤石选矿

萤石与重晶石共生,两者密度接近,其中萤石3.18g/cm³,重晶石4.3-4.7g/cm³,重选难以分离,因此常用脂肪酸类捕收剂吸附萤石,实现两者分离。流程为:粗选-扫选-精选流程。

粗选:用碳酸钠将矿浆pH调至8-9,加入少量油酸,优先浮出萤石粗精矿;

扫选:将粗选尾矿加入过量油酸,浮出重晶石精矿;

精选:萤石粗精矿用水玻璃+栲胶抑制残余重晶石,经多次精选获得高纯度萤石精矿。

以上便是贫、富萤石矿矿石的划分标准及不同萤石矿选矿方法的介绍。物料是贫矿还是富矿,萤石的矿物组成、结构构造、化学成分及嵌布特性等均有不同程度差异变化,因此,选矿方法不能一概而论,需针对性的对矿石进行选矿试验分析,根据实际情况设计适合的萤石矿选矿方案,以达到理想的回收效率。

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