白云鄂博矿萤石浮选分析

于俊芳 沈茂森 郭爱芳

(包钢集团矿山研究院)

我国是世界上萤石矿产资源较为丰富的国家之一。除单一萤石矿外，还有许多伴生萤石资源。白云鄂博矿中萤石含量丰富，萤石主要以伴生铁矿物的形式存在，其中主东矿含萤石1.3亿t，占铁矿石总量的23%。白云鄂博矿不仅是一个大型铁矿、大型铌矿、特大型稀土矿，也是一个特大型萤石矿，但萤石品位低、种类多、矿物嵌布粒度细，影响萤石的回收利用。随着我国经济的发展，对氟化工产品的要求与日俱增。由于近年来世界萤石资源的不断枯竭和紧缺，萤石资源也被列为首批非金属矿产资源整治整合对象[1-3]，伴生型萤石资源将是以后萤石的重要来源之一。为给进一步提高萤石选矿指标提供技术依据，以某选矿厂为例，对萤石选矿过程中萤石含量变化和嵌布情况进行分析。

1 矿物组成

某选矿厂采用1粗7精半闭路浮选流程对白云鄂博矿稀土选别尾矿进行萤石浮选回收。2017年8月1日对流程中主要作业点进行取样，其中1#样为萤石原矿，2#样为萤石粗选精矿，3#～9#样为萤石精矿1～7，10#样为萤石尾矿。样品呈粉末状，粒度0.025～0.074 mm，大部分连生状态的萤石均已单体解离，利于浮选。

在电压40 kV、电流40 mA、Cu靶Ka辐射、扫描角度2θ为5°～80°的条件下，分别对1#样、9#样进行XRD(荷兰帕纳科公司EMPERYAN型X射线衍射仪)分析，由X′Pert HighScore完成矿物种类的检出。萤石原矿主要矿物为萤石、重晶石、白云石、氟碳铈矿、磷灰石、黑云母、石英，精矿7主要矿物为萤石、重晶石、白云石、石英。需要注意的是XRD未检出的矿物不意味着样品中没有该矿物，只是该矿物量少(如铁矿物)，当然首先应排除结晶度和制样误差对检测结果的影响。

2 选别现状

显微镜下显示，1#样中萤石主要连生矿物为铁矿物和稀土矿物，因此可以通过跟踪CaF2、TFe和REO含量的变化来分析萤石精矿浮选指标的变化。对10个样品进行CaF2、TFe和REO含量分析，结果见表1。

表1 样品CaF2、TFe和REO含量分析结果 %

从表1可以看出，尽管原矿中萤石以伴生形式存在，但CaF2品位仍能达到43.72%，对接下来的萤石浮选回收非常有利。但萤石精矿CaF2品位仍低于80%，距该选矿厂萤石精矿CaF2品位95%的设计指标还有较大距离。TFe在尾矿中含量高达10.00%，在精矿7中含量明显降低，为2.90%，说明浮选过程可有效降低铁含量。萤石原矿REO品位4.68%，在萤石精矿7中品位为3.33%，尾矿REO品位高达2.47%，说明浮选过程没有有效降低REO含量。

3 原因分析

显微镜下显示，萤石精矿中仍然残留有较多的白云石、重晶石、铁矿物和稀土矿物，说明萤石精选工艺流程没有调试到位，7次精选效果并不理想，精矿指标没有达到设计要求，仍需继续查找原因，积极调试，以发挥最佳选别水平。

白云鄂博矿床中萤石性质对回收指标也有较大影响。闭路浮选流程中，各矿物中萤石单体解离度最低。萤石晶粒中往往含有较多的稀土矿物和铁矿物包裹体，包裹体粒径往往仅数微米，不能通过进一步细磨提高单体解离度，给萤石精矿品位的提高带来了很大困难。

图1～图3为1#样显微镜下图片。图1所示为两块粒径约40 μm的萤石晶粒中均包含粒径约10 μm 的稀土。由于包裹体复杂且粒径较小，所以磨矿破坏颗粒后仍难以实现有效回收。图2所示是铁矿物包裹于萤石中，其中铁矿物粒度极细小，无法实现其与萤石的分离。图3所示为萤石分别与石英、钠闪石、白云石、铁矿物连生。与萤石连生的矿物较多，其中稀土矿物和铁矿物最多，给萤石选矿和稀土矿物、铁矿物的分离、回收带来困难。因此在考虑铁与稀土回收的同时，兼顾萤石选矿，同时关注石英、钠闪石、白云石等矿物性质和在选矿过程中的行为，以尽可能提高萤石精矿品位。

图1 萤石晶粒包含稀土矿物

4 结 论

(1)白云鄂博矿CaF2品位43.72%，粒度较细，一般为0.025～0.074 mm，主要矿物有铁矿物、萤石、氟碳铈矿、重晶石、白云石、磷灰石、黑云母、石英，萤石主要伴生于稀土矿物、铁矿物和石英、钠闪石、白云石等矿物中，单体解离度较高，但萤石包裹体、连生体较多，共生关系复杂，获得合格品位的萤石精矿难度较大。

图2 铁矿物包裹于萤石

图3 萤石与石英、钠闪石、白云石、铁矿物连生

(2)1粗7精萤石半闭路浮选对脱除铁矿物效果明显，萤石精矿TFe品位仅2.90%，尾矿TFe含量高达10.00%；对稀土矿物脱除效果较差，萤石精矿REO品位为3.33%，尾矿REO含量高达2.47%。

(3)萤石精矿CaF2品位仅77.03%，仍残留有较多的白云石、重晶石、铁矿物和稀土矿物，说明浮选效果不佳，精选工艺流程有待改进。今后改进的重点是尽可能去除白云石、重晶石、铁矿物和稀土矿物，从而提高萤石品位。