低品位萤石粗分选工艺条件的初步研究

摘 要：随着工业的发展，萤石的需求量不断增大，导致品位高、易浮选的萤石矿数量的减少。本文针对低品位难选萤石的前期粗选工艺过程进行实验研究分析。实验结果表明：磨矿时间为12min，PH 值为9，捕收剂（油酸）用量为1600g/t时，浮选效果效果最佳。

关键词：萤石；粗选；工艺条件

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.026

1 引言

萤石是工业生产中氟元素的主要来源 [1]。随着我国经济的高速发展，萤石在工业和民用方面的利用越来越多，如：工艺制品的制造，光学元件的生产，化工产品的生产等[2-3]。它以块矿的形式应用于冶金工业中；它以粉矿的形式用于生产玻璃、陶瓷、水泥等；除此以外它还可作为氢氟酸生产原材料 。但是由于近几十年的大量开采，品位高，易浮选的萤石矿资源已经越来越频少了。因此本那些低品位、难浮选萤石的浮选过程成为了目前比较前沿的研究课题。

本文针对低品位难选萤石的前期粗选工艺过程进行实验研究，分别考察了粗选过程中粗选磨矿粒度分布、粗选矿浆PH值、粗选捕收剂用量的影响，这对提高萤石产品质量、萤石资源综合利用，以及后期矿物的精选都有一定的指导作用。

2 实验设备与试剂

2.1 实验设备

单槽浮选机（XDF-63型 长沙市秋龙仪器设备有限公司），棒磨机 （MBS型 江西永昇国际矿山机械有限公司）。

2.2 实验试剂

萤石矿（内蒙古某萤石矿厂提供）、硫酸（分析纯 天津福晨化学试剂厂）、油酸（分析纯 天津光复化学试剂厂）、水玻璃（分析纯 天津化学试剂有限公司）、碳酸钠（分析纯天津化学试剂有限公司）。

3 实验与结果讨论

3.1 磨矿细度对浮选的影响

磨矿时间直接影响矿物的细度，磨矿细度选择对浮选试验产品质量的影响非常重要，可以直接影响到浮选产品指标，因此磨矿时间的控制是萤石浮选的重要控制指标。本试验的控制的试验条件为浮选 PH 值为 9，粗选油酸用量 1600g/t，磨礦时间变化见表 3-1。

从表3-1 可知，随着磨矿时间的增加粗精矿的品位和回收率都有不同程度的减小。由实验数据反映，当磨矿时间为 12min（即磨矿粒度为-200目83.81%）时，产生的试验效果最佳。当磨矿时间达到18min以后，粗精矿品位回收率明显下降，这可能是由于磨矿时间的增加，产生过磨现象导致矿粉过细浮选产生时产生的杂质过多。

3.2 粗选 PH 对浮选的影响

矿浆的 PH 值在萤石浮选过程中起关键作用。本文选择硫酸和碳酸钠的复配溶液对矿浆的PH值进行调节，并分析了PH值对浮选效果的的影响。 本试验的控制的试验条件为磨矿时间为 12min，粗选油酸用量1600g/t，PH值变化见表3-2。

从表 3-2 可知随着矿浆 PH 值的增加，粗精矿的指标程上升趋势，当PH达到9时效果最佳。这是由于当 PH=9.0时萤石表面呈正电，而石英表面呈负电，在油酸的作用下萤石和石英可有效的分离；并且在 PH=9.0 条件下，矿浆中 Ca2+、Mg2+等离子对浮选过程的有害作用减弱，矿浆高度分散性好，易浮选。但是当 PH>9时， OH-与捕收剂在萤石矿表面发生竞争吸附，降低浮选效果。因此 PH=9.0 时分选效果最佳。

3.3 粗选捕收剂对浮选的影响

捕收剂（油酸）用量在萤石的浮选过程中的作用非常重要。本试验控制的试验条件为磨矿时间为 12min，PH值为9，油酸用量变化见表 3-3。

由表 3-3的试验数据可知：当油酸用量为 1600g/t 时，粗选精矿品位最高，浮选效果最佳，当继续增加捕收剂用量时，精矿品位也随着降低，浮选效果变差，这可能由于捕收剂用量过大，捕收剂对矿石的捕收效果受到抑制，捕收剂在矿物表面形成了多层吸附的反向层，使矿物不易被浮选导致矿品位和回收率均降低。因此捕收剂的用量应该控制在1600g/t最佳。

4 结论

本文针对低品位难选萤石的分选试验的粗选工艺过程进行实验研究，分别考察了粗选过程中粗选磨矿粒度分布、粗选PH值、粗选捕收剂用量、粗选抑制剂用量对浮选萤石矿物的影响，通过实验结果的分析可知：由实验数据分析，当磨矿时间为 12min，粗精矿产率、品位及回收率最佳； 最佳 PH 值为 9、最佳捕收剂用量为 1600g/t。

参考文献：

[1]李洪潮，张成强.河南某难选萤石矿选别工艺研究[J].非金属矿，2008（05）：17-19.

[2]张方.我国萤石资源与氟化工产业发展形势分析[J].化学工业，2008（07）：6-9.

[3]冷阳，高惠民，荆正强等.内蒙古某萤石矿选矿试验研究[J].非金属矿，2008（04）：21-23.

作者简介：刘静宇（1980-），男，研究生，副教授，研究方向：矿物分选教学和研究。