盤點(diǎn)螢石礦石的幾種類型及選礦方法

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2021-03-11 10:27

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螢石又名氟石，主要化學(xué)成分為CaF2，相對(duì)密度3.0‐3.2，莫氏硬度為4，性脆，熔點(diǎn)為1270-1350℃。螢石是一種較常見的礦物，分布廣泛。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局2015年統(tǒng)計(jì)，全球查明的螢石礦資源約5億噸，查明的儲(chǔ)量約為2.5億噸，中國的螢石儲(chǔ)量居世界第三，僅次于南非、墨西哥。
我國螢石資源總體呈現(xiàn)東多西少、南多北少態(tài)勢(shì)，在全國27個(gè)省(區(qū))均有分布，但集中分布在湘、浙、蒙、贛、閩、豫等省區(qū)。我國單一型螢石礦床多，儲(chǔ)量少；共伴生型礦床數(shù)少而儲(chǔ)量大。在單一螢石礦中，CaF2品位一般在35%—40%，其中品位大于65%的螢石礦石可直接作為冶金級(jí)富礦的儲(chǔ)量僅占單一螢石礦床總儲(chǔ)量的20%。與金屬礦床伴生的螢石礦，礦石中CaF2品位一般只有7%—20%。伴生型螢石礦床雖然資源量大，但品位較低，常在主礦種開采時(shí)綜合回收利用。我國的大中型螢石礦區(qū)有浙江武義、湖南柿竹園、河北江安、江西德安、內(nèi)蒙古蘇莫查干敖包、貴州晴隆大廠等。

螢石利用現(xiàn)狀
螢石作為一種具有戰(zhàn)略意義的非金屬原料應(yīng)用廣泛。螢石按其品位和用途可分為三類：（1）用于化工行業(yè)的酸級(jí)螢石，螢石質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于97%；（2）用于煉鋼和電解鋁的冶金級(jí)螢石，螢石質(zhì)量分?jǐn)?shù)在65%—85%；（3）建材行業(yè)用于制作玻璃和陶瓷的陶瓷級(jí)螢石，螢石質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%-95%。目前，中國的螢石主要消費(fèi)結(jié)構(gòu)為煉鋼占13%，煉鋁占8%，氟化學(xué)工業(yè)占29%,水泥和玻璃工業(yè)占40%，其他占10%。氫氟酸是螢石等含氟資源實(shí)現(xiàn)化學(xué)深加工，發(fā)展氟化工的關(guān)鍵中間產(chǎn)品。隨著中國氟化工行業(yè)的快速發(fā)展，需要制酸級(jí)螢石資源會(huì)越來越多。

螢石礦類型及其選礦方法
根據(jù)脈石礦物的不同，螢石礦可以分為四種類型，即石英型螢石礦、碳酸鹽型螢石礦、重晶石型螢石礦以及硫化礦型螢石礦。
（1）石英型螢石礦：主要礦物為螢石、石英，螢石含量可達(dá) 80％一90％。
含少量方解石、重晶石和硫化物。
（2）碳酸鹽型螢石礦：主要礦物為螢石、方解石。方解石含量可達(dá) 30％以上，
有少量石英，有時(shí)組成石英一方解石一螢石型礦石。
（3）重晶石型螢石礦：主要礦物為重晶石、螢石，重晶石含量達(dá) 10％～40％。
該類型礦石常伴有黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等硫化物，有時(shí)石英含量增加，組成石英一重晶石一螢石型礦石。
（4）硫化礦型螢石礦：其礦物組成基本與石英一螢石相同，但含較多的金屬硫
化物，有時(shí)鉛、鋅含量可達(dá)工業(yè)品位。
對(duì)于石英型螢石礦，主要是精礦降硅。對(duì)于細(xì)粒嵌布的石英型螢石礦一般采用油酸或氧化石蠟皂作為捕收劑，碳酸鈉作為礦漿 pH 值調(diào)整劑，水玻璃作為抑制劑，采用階段磨礦階段選別的工藝流程，經(jīng)過多次精選即可得到高品質(zhì)的螢石精礦。
對(duì)于碳酸鹽型螢石礦，由于螢石與方解石礦物中都含有鈣離子且兩者的溶解性相似，在溶液中共存時(shí)存在礦物之間的相互轉(zhuǎn)化，造成了螢石與方解石較難分離。一般采用水玻璃或鹽化水玻璃或酸化水玻璃抑制碳酸鹽，油酸或者其他脂肪酸作為螢石的捕收劑；在pH值為8～9.5的范圍內(nèi)，方解石和螢石都可以被油酸很好的捕收，需采用抑制劑調(diào)整這兩種礦物可浮性的差異，從而實(shí)現(xiàn)二者的分選。
對(duì)于重晶石型螢石礦，由于重晶石和螢石的可浮性相近，螢石與重晶石的分離也是螢石浮選過程中的難點(diǎn)。一般采用碳酸鈉為調(diào)整劑，水玻璃為脈石抑制劑，油酸作為捕收劑，混合浮選獲得螢石和重晶石的混合精礦，然后對(duì)混合精礦進(jìn)行螢石和重晶石浮選分離。螢石與重晶石分離有兩種方法：一是抑制重晶石浮選螢石，二是抑制螢石浮選重晶石。研究發(fā)現(xiàn)三價(jià)陽離子如 Al3+、Fe3+對(duì)重晶石有抑制作用，而對(duì)螢石有活化作用，反之二價(jià)的鋇鹽和鉛鹽可以活化重晶石抑制螢石。
對(duì)于硫化礦型螢石礦，采用黃藥或黑藥等先浮出硫化物，再用脂肪酸類捕收劑浮出螢石精礦。
結(jié)語
我國螢石礦資源儲(chǔ)量豐富，但平均品位低，選別難度較大。在螢石礦選礦方面，階段磨礦、階段選別、多次精選是螢石浮選的主體流程。但該流程存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積廣、能耗大等缺點(diǎn)，因此，簡化選礦工藝流程結(jié)構(gòu)，探索新型球磨設(shè)備和浮選設(shè)備是螢石分選的重要研究方向。中心傳動(dòng)球磨機(jī)作為最新一代的磨礦設(shè)備，其廣泛應(yīng)用于有色及螢石礦山，從該球磨機(jī)在衡東蓬源和湖南富安等螢石礦山近十年的使用情況來看，磨礦效率顯著提高，對(duì)提高螢石礦山的效益起到一定作用。新型浮選機(jī)以其選礦效率高，富集比大；設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，工藝流程簡化；占地面積小，設(shè)備投資費(fèi)用低；自動(dòng)化程度高，操作和維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn)。