贾兴伟,庞 辉
(正蓝旗民乐北山萤石矿业有限责任公司,内蒙古 锡林郭勒盟 027206)
在现有的资源物资中,矿产资源的开采本身具有一定的战略性,现如今在各个行业中实现了非常广泛的推广与应用。随着我国科学技术水平的不断提升,矿石的应用范围也在原来的基础上实现了进一步拓展,并且被应用到了医药、制冷以及航空等领域中。在社会转型升级以及创新发展等过程中,矿产资源发挥着非常重要的作用。因此,氟化工领域已经将有些矿石定义为不可或缺的生产原料,对于现代社会经济水平发展起到了非常重要的推动作用。
对于石英型矿石而言,是在含矿热岩地层充填到硅质岩石裂缝当中,在冷凝状态下逐渐产生的。在对这种矿石进行选择的过程中,需要将重点放在精矿降硅方面。通常情况下,在精矿选矿当中包含了一定的杂质硅,关于杂质硅质量有着一定的要求。
一般情况下,在对矿石进行选择的过程中,经常会受到一些因素的影响,其中磨矿属于一项非常重要的一项因素,需要采取措施将石英与萤石之间进行有效划分,在磨矿的作用下,如果是在磨矿颗粒比较粗糙的情况下,那么最终所形成的产品,石英与萤石之间可能会相连接,所以最终所选择的粗精矿,其中含有的硅含量可能会非常高。其次,如果是在磨矿颗粒比较细的情况下,即便已经将石英与萤石之间进行了解离,但是磨矿当中所涉及到的矿石,也会面临一定的粉碎问题,从而也就对萤石回收率产生了一定的负面影响。针对这种现象,为了更好的实现萤石与石英之间的有效分离,又能有效避免萤石粉碎问题的产生,所以,可以使用阶段磨矿流程来进行,保证最终萤石精矿,其硅含量可以实现有效控制,并且对于提升萤石精矿回收率有着非常重要的作用。结合相关的研究结果可以了解到,在保证磨矿细度一定的情况下,通过使用棒磨,最终可以得到SiO2含量较低的萤石精矿。与球磨之间进行对比分析,在对棒磨应用的基础上,可以保证磨矿粒度满足一定的均匀性,有效避免粉碎问题的产生,从而保证最终可以实现良好的磨矿效果,在更大程度上提升萤石精矿质量。
对于矿石选矿而言,在组成部分上主要涉及到了萤石与方解石两个方面,其中还包含了比较少的石英。对于这种类型的矿石来说,因为组成部分都含有一定的钙矿物,所以表面物理化学性质具有一定的相似性,在溶液环境当中,会出现矿物之间的有效转化,从而对分离环节带来了一定的难度。
当采用脂肪酸类型的捕收剂时,可以促进方解石与萤石同时出现上浮状态,由此可以看出,要想将方解石与萤石之间进行有效分离,就必须采取措施对矿浆PH值做出调整,然后在应用到捕收剂,才能保证最终可以实现有效分离。在对矿石进行浮选的过程中,因为受到矿浆本身酸碱度的影响,所以会导致浮选指标因此受到一定的约束,当PH值处于8~9.5之间时,就可以选择油酸作为捕收剂,可以使方解石与萤石同时出现上浮状态。但是,在弱酸环境当中,方解石与萤石相比,具有比较低的可浮性,并且在具体的生产环节中,也很好的验证了这一点。
从碱性一直到最后的弱酸性环境,精矿当中的CaCO3其含量一直呈现出下降的趋势,也就是说,方解石的可浮性是逐渐降低的,针对这种现象,就可以对这一特点进行充分利用,对方解石与萤石开展分离浮选操作。结合某低品位方解石型萤石矿为例进行分析,当对萤石进行综合回收时,主要是选择使用碱法粗选与酸法精选两种方式。在对碱法粗选方式进行应用时,主要是采用碳酸钠对矿浆当中的PH值进行有效调节,当采取精选的方式时,主要是应用到了组合药剂,然后将矿浆的PH值调节到5。
结合相关的研究结果进行分析,在对方解石与萤石浮选分离时,虽然在分离过程中存在一定的难度,但是,可以在对不同矿石性质明确的基础上,对不同矿浆的PH值进行有效调节,在这一过程中主要应用到了水玻璃、酸化水玻璃以及栲胶等方式,最终可以对方解石起到一定的抑制效果。在对萤石捕收剂进行选择的过程中,当使用油酸或者是其他类型的脂肪酸时,都可以将方解石与萤石之间进行分离。但是,对于这一类型的矿石而言,在浮选流程方面涉及到的内容较多,所以需要的时间比较长,在后期研究工作开展中,可以转变浮选环境与条件,同时根据实际情况对药剂制度作出相应的调整,从而可以对浮选工作程序起到一定的优化作用,这对于提升浮选指标有着重要意义。
对于重晶石型萤石而言,在组成部分上主要包括重晶石与萤石两个方面,其中重晶石的含量在10%至40%之间,在面对这种类型的矿石时,通常还涉及到了少量的黄铁矿、方铅矿以及闪锌矿等物质。基于可浮性角度上进行分析,因为重晶石与萤石之间具有一定的相似性,所以两者在分离工作上存在难度。结合该类矿石的具体特征,选矿工作人员因此开展了非常多的研究工作。将萤石与重晶石按照9:11的比例,形成人工混合矿,从而在此基础上开展相应的浮选分离试验工作,将硫酸铝作为主要的抑制剂,同时将环烷酸作为捕收剂。结合最终的试验结果可以了解到,当PH值在4.5至7.5之间的情况下,最终CaF2的品位是95.56%,萤石精矿回收率为90.54%,结合这一结果可以看出,环烷酸与硫酸铝的药剂组合,也能够将萤石与重晶石之间进行分离。
在对重晶石型矿石进行浮选时,通常都是采取混合浮选的方式来进行,同时通过Na2CO3对矿浆当中的PH值做出有效调节,其次,在对捕收剂进行选择时,主要是采取了油酸与水玻璃,最终形成萤石与重晶石的混合精矿,通过浮选操作,可以将重晶石与萤石之间进行划分。通常情况下,分离操作主要是采取以下两种方式来进行:第一种为抑制重晶石浮选萤石。在具体的操作过程中,主要是应用到了木素磺酸盐、水玻璃、铝盐以及铁盐等,可以对重晶石起到一定的抑制效果,在萤石浮选时,主要是采用油酸作为捕收剂。第二种为抑制萤石浮选重晶石。采取氢氧化钠,对矿浆PH值进行调节,在达到相应的强碱性之后,使用柠檬酸、氯化钡、铵盐以及水玻璃等,作为萤石抑制剂,然后在利用捕收剂油酸或者是烷基硫酸钠,对重晶石进行浮选。
结合以上研究结果进行分析,在对萤石矿进行回收的过程中,浮选属于一种比较普遍的形式,在面对不同类型的萤石矿时,需要根据实际情况对不同流程与药剂进行合理选择。
(1)对石英型矿石进行浮选,其主要目的是为了减少萤石矿当中的硅含量,在具体的操作过程中,通常主要是采取阶段磨矿浮选流程来进行,当采取这种工艺流程时,即便石英与萤石之间出现了分离,但是,仍然能够保证萤石矿物在分离过程中不被过磨。在具体的浮选操作中,一般是应用Na2CO3对矿浆PH值进行调节,水玻璃可以对石英产生一定的抑制效果。在通过多次的精选操作之后,最终可以获取到硅含量比较低的萤石精矿。
(2)在对方解石型矿石进行浮选分离的过程中,可以在矿浆PH值达到标准值的情况下,使用水玻璃、酸性水玻璃、柠檬酸、栲胶以及六偏磷酸钠等,对方解石进行抑制,然后通过脂肪酸作为浮选萤石的捕收剂,通过这种方式可以实现萤石与方解石之间的有效分离。
(3)在对重晶石型矿石进行分离时,通常都是采取混合浮选与分离浮选的方法来进行,当浮选出两种矿物的混合精矿之后,然后在使用混合精矿来抑制重晶石浮选矿物,或者是抑制萤石来浮选重晶石,通过这种方式就可以实现矿物之间的有效分离。
针对于浮选方法而言,在具体的操作流程上比较简单,并且具有非常强的处理能力,可以在大规模生产环境中进行应用,因此,在矿石回收过程中,浮选方法有着比较广泛的使用。但是,结合目前的实际情况来看,浮选工艺所涉及到的流程比较复杂,在药剂制度控制方面存在一定的限制。针对这种现象,在以后的研究工作中,应该对药剂制度、工艺流程以及浮选设备等几个方面引起高度重视,并在此基础上加强相应的优化工作。可以将选矿与化学处理方法之间进行有效结合,通过这种方式可以对精矿当中存在的杂质进行有效控制,这也就能在更大程度上提升精矿的质量,未来在矿石工业生产过程中,新药剂以及新设备都有着非常广阔的发展前景。