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萤石的浮选及其与重晶石分离研究
2011-08-08
介绍了萤石的浮选,萤石与重晶石的混合浮选及两者混合精矿的浮选分离,提出了合理的工艺流程及工艺参数。通过使用自 行配制的混合药剂,可使可浮性相近的萤石、重晶石实现有效分离,同时获得萤石、重晶石两种合格精矿。
第 24 卷 第 3 期 001 年 5 月 非 金 属 矿 Non2Metallic Mines Vol124 No13 2 May ,2001 萤 石 的 浮 选 及 其 与 重 晶 石 分 离 研 究 董 风 芝 任 京 成 刘 心 中 杨 新 春 (淄 博 学 院 资 源 与 环 境 工 程 系 ,淄 博 255091) 摘 要 介 绍 了 萤 石 的 浮 选 ,萤 石 与 重 晶 石 的 混 合 浮 选 及 两 者 混 合 精 矿 的 浮 选 分 离 ,提 出 了 合 理 的 工 艺 流 程 及 工 艺 参 数 。 通 过 使 用 自 行 配 制 的 混 合 药 剂 ,可 使 可 浮 性 相 近 的 萤 石 、重 晶 石 实 现 有 效 分 离 ,同 时 获 得 萤 石 、重 晶 石 两 种 合 格 精 矿 。 关 键 词 萤 石 重 晶 石 浮 选 混 合 剂   我 国 是 世 界 最 大 的 萤 石 生 产 与 出 口 国 ,萤 石 储 次 研 究 的 重 点 ,因 而 只 进 行 了 简 单 的 条 件 试 验 ,确 定 其 最 佳 入 选 细 度 为 - 200 目 占 68 %。 量 占 世 界 储 量 1/ 3 ,萤 石 成 品 矿 年 产 量 为 100 多 万 t ,其 中 40 %~ 50 %为 浮 选 萤 石 粉 精 矿 。 在 我 国 , 萤 石 矿 石 的 平 均 品 位 较 低 , 只 有 3 4. 7 % ,富 矿 (β > 60 %) 较 少 ,约 占 全 国 总 量 的 8 % , 高 品 位 的 富 矿 (β > 80 % ,可 直 接 开 采 的 商 品 块 矿 ) 只 占 总 量 的 2 % ,而 占 萤 石 绝 大 部 分 的 贫 矿 ,都 与 钨 、 锡 、钼 、铋 、铅 、锌 等 金 属 矿 及 重 晶 石 、方 解 石 、高 岭 石 等 非 金 属 矿 伴 生 ,因 此 ,要 发 挥 我 国 萤 石 资 源 优 势 , 就 必 须 重 视 提 高 选 矿 技 术 水 平 ,同 时 加 强 矿 物 的 综 合 回 收 利 用 。 1 矿 石 性 质 本 研 究 矿 样 ,取 自 山 东 沂 南 县 萤 石 矿 。 该 矿 体 图 1 试 样 制 备 流 程 3 磨 矿 采 用 辊 筒 棒 磨 机 ,磨 矿 浓 度 为 50 % ,于 1L 单 槽 浮 选 机 中 浮 选 ,矿 浆 浓 度 为 20 % ,温 度 保 持 在 处 在 太 古 界 泰 山 群 老 基 底 的 花 岗 片 麻 岩 中 ,属 于 中 低 温 充 填 硅 酸 盐 类 萤 石 矿 ,矿 石 类 型 为 萤 石 重 晶 石 型 。 矿 石 呈 灰 白 、乳 白 色 ,局 部 微 带 褐 、紫 及 斑 杂 色 , 碎 斑 状 、板 状 构 造 ,局 部 为 钟 乳 状 、网 脉 状 构 造 。 组 成 矿 石 的 主 要 成 份 为 萤 石 、重 晶 石 ,其 次 为 少 量 石 英 、方 解 石 、花 岗 片 麻 岩 、英 安 斑 岩 等 碎 块 。 3 3 5 ℃ 左 右 。 . 2 浮 选 分 离 萤 石 与 重 晶 石 均 有 良 好 可 浮 性 ,用 油 酸 作 捕 收 剂 、水 玻 璃 等 作 抑 制 剂 ,可 实 现 萤 石 、重 晶 石 与 脉 石 矿 物 的 有 效 分 离 。 问 题 的 关 键 在 于 ,确 定 一 个 合 理 的 药 剂 制 度 ,达 到 综 合 回 收 萤 石 、重 晶 石 的 目 的 。 矿 石 主 要 化 学 成 份 ( %) : CaF2 ,34. 26 ;BaSO4 , 3 0 2 0. 89 ; CaCO3 ,0. 38 ; TFe ,1. 03 ;Al2O3 ,2. 83 ; TiO2 , 3 . 2. 1 萤 石 优 先 浮 选 :在 酸 性 条 件 下 ,用 油 酸 作 捕 . 05。 收 剂 ,水 玻 璃 、氟 硅 酸 钠 作 抑 制 剂 ,可 优 先 浮 出 萤 石 , 再 经 多 次 精 选 可 得 到 品 位 > 97 %的 精 矿 。 但 被 抑 制 的 重 晶 石 则 难 以 再 活 化 ,选 用 多 种 活 化 剂 均 不 能 使 其 与 脉 石 矿 物 分 离 ,无 法 实 现 萤 石 与 重 晶 石 的 综 合 回 收 ,故 优 选 浮 选 的 方 案 不 可 取 。 试 样 制 备 工 业 中 所 应 用 的 萤 石 精 矿 , 有 块 矿 (粒 度 > 3 mm) 和 粉 矿 两 种 。 该 矿 石 中 萤 石 嵌 布 粒 度 较 细 , 不 需 粗 粒 分 离 ,故 将 原 矿 样 碎 至 1mm 以 下 ,直 接 进 行 浮 选 分 离 。 3 . 2. 2 混 合 浮 选 :萤 石 与 重 晶 石 可 浮 性 相 近 ,在 p H 试 样 制 备 流 程 ,如 图 1 所 示 。 为 8. 5~ 9. 0 时 ,用 油 酸 作 捕 收 剂 ,回 收 率 都 很 高 。 水 玻 璃 为 脉 石 矿 物 的 有 效 抑 制 剂 ,但 用 量 过 大 时 对 萤 石 也 起 到 一 定 的 抑 制 作 用 。 其 用 量 对 不 同 矿 物 可 浮 性 的 影 响 ,如 图 2 所 示 。 3 3 选 矿 试 验 研 究 . 1 磨 矿 细 度 确 定 矿 石 入 选 粒 度 对 萤 石 的 选 别 指 标 有 较 大 的 影 响 ,一 般 认 为 ,粗 粒 级 的 浮 选 选 择 性 好 ,品 位 高 ,但 回 收 率 低 ;中 等 粒 级 的 品 位 和 回 收 率 均 较 高 ;而 细 粒 级 的 都 低 。 由 于 粒 度 的 影 响 不 是 本 — 3 . 2. 3 萤 石 与 重 晶 石 分 离 :混 合 精 矿 的 分 离 ,可 采 36 — 用 两 种 方 案 :一 是 抑 制 重 晶 石 浮 出 萤 石 ,二 是 抑 制 萤 石 浮 出 重 晶 石 。 为 保 证 萤 石 精 矿 高 品 位 的 要 求 ,本 试 验 采 用 第 一 种 方 案 。 剂 (500g/ t) 能 使 萤 石 、重 晶 石 的 混 合 泡 沫 在 精 选 中 得 以 有 效 分 离 ,而 同 时 获 得 萤 石 、重 晶 石 两 种 优 质 精 矿 。 其 浮 选 工 艺 指 标 如 表 2 所 列 ,浮 选 工 艺 流 程 如 图 3 所 示 。 由 于 萤 石 与 重 晶 石 可 浮 性 很 相 近 ,采 用 单 一 的 常 规 浮 选 药 剂 难 以 实 现 有 效 分 离 ,表 1 所 列 为 采 用 部 分 药 剂 的 分 离 结 果 。 图 2 水 玻 璃 对 各 矿 物 的 抑 制 效 果 表 1 部 分 药 剂 使 用 效 果 ( %) 图 3 浮 选 工 艺 流 程 4 结 论 . 利 用 品 位 较 低 的 萤 石 、重 晶 石 型 矿 石 ,通 过 多 次 精 选 ,可 以 获 得 高 质 量 的 萤 石 精 矿 ; . 在 获 得 萤 石 精 矿 的 同 时 ,综 合 回 收 重 晶 石 非 药 剂 氟 硅 酸 钠 烤 胶 糊 精 六 偏 磷 酸 钠 氯 化 铁 1 回 收 率 ε 81 72 84 75 83 82 86 71 64 68 精 矿 品 位 β 2   注 :本 表 中 ε 系 相 对 于 混 合 精 矿 而 言 。 常 困 难 ,两 种 矿 物 可 浮 性 相 近 ,使 用 单 一 的 常 规 浮 选 药 剂 很 难 进 行 有 效 分 离 ; 表 2 萤 石 、重 晶 石 混 合 浮 选 分 离 工 艺 指 标 品 位 产 率 回 收 率 精 矿 含 杂 / % 产 品 3. 采 用 混 合 浮 选 ,应 用 自 制 混 合 剂 ,可 使 萤 石 、 重 晶 石 的 分 离 取 得 良 好 效 果 (β CaF2 = 97. 87 % β, BaSO4 % % % CaCO3 S SiO2 萤 石 精 矿 97187 27175 79126 72153 0135 0105 0183 = 94. 62 %) ,同 时 回 收 两 种 矿 石 ,显 著 提 高 了 利 用 该 重 晶 石 精 矿 94162 23168 类 型 矿 床 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益 。 原 矿 尾 矿 34126 100100 参 考 文 献 — 49130 1 胡 为 柏 . 浮 选 . 北 京 :冶 金 工 业 出 版 社 ,1989 2   非 金 属 矿 产 开 发 及 利 用 . 北 京 :国 家 建 材 工 业 局 规 划 院 内 部 资 料 , 987 卢 寿 慈 . 浮 选 理 论 与 工 艺 . 武 汉 :武 汉 钢 铁 学 院 出 版 社 ,1983   经 过 反 复 试 验 、探 索 ,综 合 各 项 有 关 试 验 的 规 律 1 性 ,参 考 不 同 萤 石 矿 的 浮 选 实 践 ,我 们 配 制 了 一 种 混 合 剂 ,它 是 采 用 多 种 无 机 盐 和 有 机 物 ,按 一 定 比 例 3 ( 主 要 成 份 %:氟 硅 酸 钠 ,40~ 80 ;烤 胶 ,20~ 40 ;氯 化 收 稿 日 期 :2001202218 铁 ,10~ 30) 、一 定 工 艺 混 合 而 成 。 试 验 表 明 :该 混 合 1 997 (6) :859~ 866 ( 为 1 上 接 第 15 页 ) 量 为 180mmol/ 100g。 蛭 石 晶 胞 参 数 a0 = 5130! , b0 = 9124! , c0 = 29146! ,层 间 距 为 4173! 。 2 3 A. Vahedi Fardi and Stephen Guggenheim. Structural study of mono2 methyl2ammonium and dimethylammonium2exchanged vermiculites. Clay and Clay Minerals ,1999(3) :338~ 347 2 1 吡 啶 和 尿 素 对 未 膨 胀 蛭 石 的 有 机 改 性 效 果 较 好 ,而 磷 酸 三 丁 酯 对 其 有 机 改 性 效 果 较 差 。 1 有 机 改 性 后 的 蛭 石 防 火 阻 燃 性 能 未 有 减 弱 , A. Vahedi Fardi and Stephen Guggenheim. Structural Study of tetra2 methyl2phosphonium2exchamged Vermiculite. Clay and Clay Miner2 als ,1999 (2) :219~ 225 3 经 吡 啶 改 性 的 有 机 蛭 石 的 氧 指 数 达 27153 ,其 氧 指 数 比 未 改 性 前 提 高 约 815 %。 4   马 凯 等 1 辽 宁 清 原 县 蛭 石 矿 地 质 简 介 1 建 材 地 质 ,1999(4) :20~ 2 3 5 朱 建 喜 ,胡 大 千 等 1 辽 宁 清 原 蛭 石 的 矿 物 学 研 究 1 长 春 科 技 大 学 学 报 ,2000(增 刊 ) :5~ 8 参 考 文 献 A1Vahedi Fardi and Stephen Guggenheim. Crystal strcture of tetra2 methyl2ammonium2exchanged vermiculite. Clay and Clay Minerals , 1 收 稿 日 期 :2000210229 — 37 —
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