含氟礦物螢石，是生產(chǎn)氫氟酸的唯一原料，是煉鋼的主要溶劑和生產(chǎn)鋁的添加劑，也是玻璃工業(yè)的重要附加劑和氟化鹽工業(yè)的基礎(chǔ)原料。近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)螢石的需求量逐年增加，預(yù)計(jì)今后幾年內(nèi)，螢石精礦的需求量仍將保持上升趨勢(shì)，為柿竹園有色金屬有限責(zé)任公司從浮鎢尾礦中綜合回收螢石提供了良好契機(jī)。

柿竹園多金屬礦的伴生螢石資源豐富，螢石儲(chǔ)量占全國(guó)伴生螢石儲(chǔ)量的74%，占全國(guó)螢石儲(chǔ)量的5%。柿竹園有色金屬有限責(zé)任公司有3座多金屬選廠，年處理原礦量約70萬(wàn)t，除對(duì)鎢、鉬、鉍、鐵、硫進(jìn)行回收外，正加緊螢石回收的步伐。浮鎢尾礦的螢石含量一般為18%～22%，螢石量約14萬(wàn)t。按目前售價(jià)計(jì)算，價(jià)值7000萬(wàn)元以上。

對(duì)柿竹園螢石的回收，我國(guó)多家研究單位和大學(xué)進(jìn)行了長(zhǎng)期卓有成效的研究。由于柿竹園浮鎢尾礦的礦石性質(zhì)復(fù)雜，礦物種類(lèi)繁多，螢石含量不高以及嵌布粒度偏細(xì)等原因，多年來(lái)研究的以浮-磁為主的螢石選礦工藝，盡管小試效果不錯(cuò)，但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于浮選受諸多因素制約，浮-磁工藝難以獲得穩(wěn)定的高品質(zhì)、高回收率的螢石精礦，是柿竹園螢石回收一拖再拖的主要原因。

研究的強(qiáng)磁-浮選-脫硅螢石選礦新工藝，對(duì)浮鎢尾礦進(jìn)行磁性分組，把含硅的弱磁性礦物分出，非磁產(chǎn)物再進(jìn)行螢石浮選，浮選精礦經(jīng)脫硅后獲得最終螢石境況。對(duì)含CaF2 22.89%的浮鎢尾礦，新工藝獲得的螢石境況含CaF2 97.84%，SiO2 0.95%，CaCO3 0.64%，CaF2回收率69.97%。新工藝能穩(wěn)定和更容易地獲得高品質(zhì)、高回收率的螢石境況，從而實(shí)現(xiàn)螢石的工業(yè)化生產(chǎn)。

一、柿竹園浮鎢尾礦性質(zhì)

柿竹園浮鎢尾礦中，螢石是分離的主要目的礦物，其他可供綜合回收的礦物有石榴子石、少量磁鐵礦、黑鎢礦等。非目的礦物以石英、長(zhǎng)石、方解石為主，還有綠泥石、綠簾石、黑云母、白云母、角閃石和透閃石等。浮鎢尾礦試樣含CaF2 22.89%、SiO2 48.89%、CaCO3 3.68%，石英的嵌布粒度范圍為0.010～0.043mm。

給礦篩分分析結(jié)果見(jiàn)表1，礦物組成見(jiàn)表2。

表1 給礦篩分分析

表2 給礦礦物組成

分析表明，浮鎢尾礦含CaF2 22.89%，含量不高。螢石主要分布在-0.043mm粒級(jí)，產(chǎn)率為55.39%,CaF2占有率為70.82%。而給礦中+0.043mm粒級(jí)的產(chǎn)率為44.61%，CaF2占有率為29.18%。這一粒級(jí)螢石的連生體較多，是螢石精礦含硅偏高的主要原因。

二、試驗(yàn)結(jié)果與討論

(一)工藝流程及試驗(yàn)結(jié)果

螢石選礦原則流程及結(jié)果見(jiàn)圖1和表3。

圖1 螢石選礦原則流程

表3 螢石選礦新工藝試驗(yàn)結(jié)果

螢石選礦新工藝以磁選先行，采用弱磁和強(qiáng)磁選對(duì)浮鎢尾礦進(jìn)行磁性分組。弱磁選回收浮鎢尾礦中強(qiáng)磁性礦物，經(jīng)精選后獲得磁鐵礦境況。強(qiáng)磁選把浮鎢尾礦分成兩部分，磁性部分含黑鎢礦、石榴子石等弱磁性礦物，通過(guò)重力分離獲得黑鎢中礦和石榴子石精礦產(chǎn)品。非磁性部分進(jìn)行螢石浮選，螢石浮選采用一粗一掃七精的流程，浮選精礦脫硅后獲得最終螢石精礦精礦。

從原則流程和結(jié)果可以看出，研究的螢石選礦新工藝實(shí)際上是對(duì)柿竹園浮鎢尾礦進(jìn)行資源綜合回收的一個(gè)工藝。除獲得螢石境況外，新工藝同時(shí)考慮了對(duì)黑鎢礦和石榴子石的回收。

(二)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定

柿竹園純礦物螢石品位為98%～99%，不同礦點(diǎn)不同顏色的螢石，氟化鈣含量略有差別。二級(jí)品螢石精礦要求含CaF2≥97%，SiO2≤1%，CaCO3≤1%。螢石精礦CaF2品位與純礦物品位相差很小，雜質(zhì)含量很低，可以認(rèn)為柿竹園有色金屬有限責(zé)任公司所有礦產(chǎn)品中，對(duì)螢石精礦提純要求最高。

原有研究的螢石選礦工藝以浮-磁選礦工藝的不穩(wěn)定性和多次工業(yè)試驗(yàn)、生產(chǎn)調(diào)試的教訓(xùn)，促使考慮和改變工藝路線。

新工藝磁選先行，對(duì)浮鎢尾礦進(jìn)行磁性分組。分組后非磁產(chǎn)物的螢石品位得到提高，簡(jiǎn)化了礦物組成優(yōu)化了螢石浮選給礦，減輕了浮選的壓力。非磁產(chǎn)物經(jīng)濃縮后再浮螢石，使得螢石浮選的給礦量和濃度易于控制。同時(shí)濃縮作業(yè)可脫除礦漿中的剩余藥劑和微細(xì)泥礦，減少它們對(duì)浮選過(guò)程的干擾，使螢石選礦的穩(wěn)定性大大加強(qiáng)，從而更易獲得高品質(zhì)的螢石精礦，精礦質(zhì)量更有保障。

(三)適合礦石性質(zhì)

浮鎢尾礦中主要礦物的平均比磁化系數(shù)[1-2]見(jiàn)表4。

表4 浮鎢尾礦中主要礦物的平均比磁化系數(shù)K/(10-6C·G·S·M·cm3·g-1)

從表4可知，黑鎢礦、黃鐵礦、石榴子石、黑云母、角閃石、綠簾石、綠泥石的平均比磁化系數(shù)為19.96～63.0(10-6C·G·S·M·cm3/g)，磁鐵礦更高。兒螢石、白鎢礦、方解石、石英、長(zhǎng)石的比磁化系數(shù)在-0.50～0.51(10-6C·G·S·M·cm3/g)。兩組礦物的平均比磁化系數(shù)有明顯差異，為浮鎢尾礦按磁性分組提供了很好的依據(jù)。

由于比磁化系數(shù)較高的石榴子石等礦物都是含硅礦物，越早除去，對(duì)螢石浮選，對(duì)螢石精礦的質(zhì)量保證越有利，因此磁性分組更適合浮鎢尾礦的礦石性質(zhì)。

(四)突出綜合回收

新工藝采用磁性分組，突出了綜合回收能力。浮鎢尾礦首先經(jīng)弱磁先機(jī)選別，不但可回收其中的磁鐵礦，而且可防止強(qiáng)磁選機(jī)得網(wǎng)孔堵塞。由強(qiáng)磁選出的磁性產(chǎn)物，主要有黑鎢礦和含硅的石榴子石、黑云母、角閃石、綠簾石、綠泥石等礦物。黑鎢礦和石榴子石的密度與角閃石、綠簾石、綠泥石等礦物有一定的差異，經(jīng)重力分離后，可獲得黑鎢中礦和石榴子石精礦。

試驗(yàn)獲得黑鎢中礦含WO3 30.44%，對(duì)浮鎢尾礦回收率15.22%，提高原礦鎢回收率3.5%～4.5%。石榴子石精礦產(chǎn)率為11.68%，礦物含量90.2%，礦物回收率39.61%。石榴子石可作用研磨材料，水泥摻合料，填料及在其他方面使用，石榴子石的回收和推廣應(yīng)用，將大大提高柿竹園礦產(chǎn)資源的綜合利用率及企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

(五)捕收劑比較與選擇

螢石浮選通常采用油酸作捕收劑。由于油酸的選擇性差，因此粗精礦精選困難。特別在環(huán)境溫度低時(shí)，油酸在礦漿中的彌散性差，選礦效果大打折扣。為了適應(yīng)柿竹園當(dāng)?shù)貧夂蚝涂朔退岵妒談┑牟蛔悖瑢?duì)油酸進(jìn)行了改性，兩種改性油酸T-9、GO5與油酸的選別效果比價(jià)見(jiàn)圖2.

圖2 改性油酸與油酸的選別效果比較

從圖2可見(jiàn)，三種捕收劑中油酸的選礦效率最低，GO5的效率最好，用量范圍為300g/t時(shí)，選礦效率達(dá)57.71%。

(六)精選抑制劑的選擇

螢石精選的抑制劑對(duì)螢石提純和保證回收率非常重要。柿竹園螢石精選抑制劑有CF、HN等組合劑[3]。新篩選的N03抑制劑對(duì)磁浮工藝的適應(yīng)性強(qiáng)，有非常優(yōu)良的效果，N03抑制劑與油性水玻璃組合劑NL、NS的抑制效果比較見(jiàn)表5。

表5 三種抑制劑的效果比較

三、結(jié)語(yǔ)

磁-浮螢石選礦新工藝對(duì)浮鎢尾礦進(jìn)行磁性分組，簡(jiǎn)化了螢石浮選的礦物組成，優(yōu)化了浮選給礦，消除和減少了磁性含硅礦物和剩余藥劑對(duì)浮選過(guò)程的影響。工藝適合浮鎢尾礦的礦石性質(zhì)，工藝過(guò)程穩(wěn)定，螢石境況質(zhì)量高。工藝突出了對(duì)浮鎢尾礦中有用礦物的綜合回收，除獲得高品質(zhì)和高回收率的螢石精礦外，還可回收磁鐵礦、黑鎢礦和石榴子石礦物，提高了柿竹園礦產(chǎn)資源的綜合利用率和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。