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选矿技术
萤石重晶石浮选分离
来源:中南选矿网2018-04-131019

武陵山区的萤石几乎都是与重晶石伴生,而且萤石的品位普遍偏低,矿石中重晶石含量高。从我们重点研究的贵州省境内的几个矿山来看,除务川自治县双河萤石矿属硅酸盐型的萤石重晶石矿外,其余如遵义市正安自治县马河萤石矿、铜仁地区德江自治县的楠杆萤石矿、沿河自治县的黄土萤石矿、塘坝乡渔溪萤石矿、塘坝乡白岩萤石矿、塘坝乡砂兴萤石矿等均属碳酸盐型的萤石重晶石矿。矿石中CaF2含量在25%-50%左右、BaSO430%-60%、CaCO3含量2%-15%,另含有少量Si02和Fe2O3脉石杂质。对于这类含重晶石高的低品位萤石矿石,采用常规的浮选方法使之与重晶石分离,特别是使之从含重晶石和碳酸钙均高的复杂矿石中分离出来是行不通的,必须采取特殊的选矿工艺和药剂制度。

一、主要研究成果

我们开始进驻贵州省对这类难选矿石进行深入研究。经过三年多的努力探索,通过大量的实验室试验和部分工业生产实践总结出了一套切实可行的浮选工艺制度和药剂制度,并成功应用于多家选矿厂,效果很好。经此法选别的萤石精矿CaF2含量达97%以上,且SiO2和CaCO3含量极低,属优质酸级萤石精矿。

三年来的研究试验,我们取得了以下三个方面的成果突破:

(一)解决了高重晶石和高碳酸钙含量的低品位萤石矿石难以浮起和难以分离提纯的难题,并成功应用到工业生产中。

(二)突破了以往必须采用有剧毒致癌的重铬酸盐才能有效地从含重晶石大于5%的萤石重晶石矿中提纯萤石的单一药剂制度,并成功应用到工业生产中。

(三)我们于2007年10月通过实验室试验,成功实现了对此类矿石中萤石重晶石分离提纯综合回收的突破,选别的萤石精粉品位达到97%以上、重晶石粉品位达到95%以上,双双达到工业品要求,为资源的综合回收利用和降低成本提高经济效益,提供了有效的途径。

二、工艺设计和磨矿要求

对付这类难选矿石我们在工艺操作设计上打破传统萤石浮选的模式,要点是在粗选前对矿浆采取洗涤预选和中矿分段返回(突破中矿沿途返回)的方式,采用这种特殊工艺,不管采用重铬酸盐组合药剂还是采用211组合药剂抑制重晶石浮选均可得到很好效果,不仅能保证萤石产品质量,而且大大提高了回收率(回收率可达85%以上)。

从我们实验和生产实践接触的几个矿山的矿石,此类矿石中萤石的嵌布粒度不是很细,基本可以看到晶体,并且这类矿石易磨,特别是低硅低碳酸钙的萤石重晶石矿石更易磨,当然磨矿细度要求不同矿石的性质和药剂制度而有所不同,一般来说磨矿细度控制在-200目65%左右就行。磨矿入选浓度以40%—50%的固体浓度为宜。

三、药剂制度简要

(一)只选别萤石而不回收提纯重晶石,采用油酸作捕收剂,酸化水玻璃或水玻璃与323的组合作碳酸盐的抑制剂。至于关键的重晶石抑制剂可采用重铬酸钾(钠)组合或211组合,这两种组合抑制剂在采取上述特殊工艺条件下所选别的萤石产品质量均可达到优质且回收率相当。从目前市场情况看,使用211组合成本要低并且避免了剧毒弊端,我们主张使用211(磺化菲)组合。

(二)如要从矿石中综合提纯萤石和重晶石两种矿石,我们采取两种方案试验均达到较好效果。

1、 浮重晶石后选萤石

用A1011抑制萤石,用油酸和一种乳化剂作为捕收剂,经一次粗选、二次扫选、四次精选,精矿品位达95%以上。

选重晶石尾矿经H27活化(矿浆温度20℃)约6分钟,经一次粗选、三次扫选、一次精选换酸,用CD组合混合抑制剂抑制重晶石和方解石(分段添加)经六次精选,萤石精矿品位达到95%—97%以上.CD组合剂,价格便宜、无毒。

2、 浮萤石后选重晶石

用211组合抑制重晶石,用油酸作捕收剂,通过一粗三扫六精,萤石品位达97%以上。尾矿选重晶石,用AB1012抑制萤石,油酸和一种乳化剂作捕收剂,经一粗二扫四精选,重晶石品位达93%以上。

四、生产与实验范例

(一)沿河县华新矿业公司选矿厂由我们设计于2007年元月建成投产,其矿石主要来源于该县塘坝乡砂兴萤石矿,入选矿石萤石平均品位42%,最低30%。矿石中重晶石含量高达55%以上。该选厂起始设计时就采用此文中所述的特殊工艺,采用油酸捕收、211组合抑制重晶石,生产萤石品位97%以上,回收率达89%。

(二)正安自治县萤石矿于2008年9月底建成投产,入选矿石主要来源于该县马河萤石矿,矿石平均CaF2含量43%、BaSO4含量40%、CaCO3含量4.5%。由于设计采用的是传统萤石选矿工艺,前期近二个月试产效果很差,粗选无法浮起,后来在我们指导下该厂对工艺进行改造也采用洗涤预选的特殊工艺再试产,效果很好。现已进入正式生产,选出萤石产品品位在97%以上,选矿回收率也达到86%。

(三)萤石重晶石两种矿石综合提纯小型实验。实验矿石来源于沿河县塘坝乡白岩和张家两矿山的混合矿石若干份,矿石CaF2含量36.7%、CaCO3含量6.5%、BaSO4含量51.2%、用IL小型浮选机作开路试验,采用两种方案结果如下:

方案

产品

单位

CaF2

BaSO4

CaCO3

SiO2

先萤后重

萤石

%

97.34

0.69

0.39

重晶石

%

5.72

93.06

0.62

0.60

先重后萤

萤石

%

95.6

0.67

0.78

重晶石

%

2.87

95.31

0.34

0.59

德江县长远萤石矿某选厂原矿品位CaF2为28.7%、CaCO38.7%、BaSo447.93%、SiO2 3.68%,调试时分级溢流矿浆,采用“先重后萤”法,也达到以上指标.根据我们的开路试验,采用哪种方案应根据原矿的萤石重晶石品位来定,如重晶石高于萤石就应先选重晶石,因重晶石是主产品;如萤石和重晶石品位相差不大或等于重晶石,应先选萤石,因萤石是主产品,这样不但对产品的质量提纯是关键,也是提高回收率的关键。

五、选矿成本

以萤石入选品位45%为准,萤石选矿药剂成本约62元/吨精矿、电煤约80元/吨精矿、其他五金机配包装物约50元/吨精矿。重晶石选矿药剂成本约55元/吨精矿,而其磨矿碎矿及原矿成本已计入萤石选矿成本中,综合回收利润明显。

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