侯 瑋 江 峰 白 娟
(包鋼集團礦山研究院)
螢石作為一種重要的工業(yè)原料,廣泛應用于冶金、建材和化工等行業(yè)。隨著螢石的應用越來越廣,需求量不斷增加,富礦及易選礦越來越少,貧礦和難選礦的開發(fā)利用成為當前面臨的重大問題[1-4]。
某鐵尾礦螢石含量為22.31%,品位較低,螢石與鐵和稀土等多種礦物共生關系復雜,單體解離度不高,且螢石與白云石、方解石等礦物可浮性相近,分選難度較大。為了提高資源的利用率,獲得高品位的螢石精礦,開展了螢石浮選試驗。
試樣中的脈石礦物主要有石英、白云石和重晶石等,主要化學成分分析結果見表1,粒度分析結果見表2。
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由表1 可知,試樣CaF2品位為22.31%,硫品位為1.92%。
由表2 可知,試樣-0.074 ㎜粒級產率為82.16%,-0.025 ㎜粒級產率為36.52%;螢石在+0.074 mm粒級有明顯的富集現(xiàn)象。
根據(jù)試樣性質,進行了先浮螢石再浮硫和先浮硫再浮螢石的選礦工藝對比。
先浮螢石再浮硫流程試驗采用碳酸鈉為pH 調整劑、水玻璃為抑制劑、改性脂肪酸BF-1 為捕收劑浮選螢石,以硫酸銅為活化劑、丙基黃藥為捕收劑、松醇油為起泡劑浮選硫。在條件試驗基礎上進行了開路流程試驗,試驗流程見圖1,試驗結果見表3。
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從表3 可以看出,采用圖1 所示的流程處理試樣,可獲得CaF2品位60.37%、CaF2回收率為69.88%、S含量2.24%的螢石粗精礦和S 品位38.33%、S 回收率為25.42%、CaF2含量54.08%的硫精礦。
先浮硫再浮螢石流程試驗以硫酸銅為活化劑、丙基黃藥為捕收劑、松醇油為起泡劑浮選硫,以碳酸鈉為pH 調整劑、水玻璃為抑制劑、改性脂肪酸BF-1為捕收劑浮選螢石。在條件試驗基礎上進行了開路流程試驗,試驗流程見圖2,試驗結果見表4。
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從表4 可以看出,采用圖2 所示的流程處理試樣,可獲得S 品位為39.52%、S 回收率為36.15%、CaF2含量35.49%的硫精礦和CaF2品位為65.57%、CaF2回收率為68.48%、S含量1.75%的螢石粗精礦。
通過對2個工藝方案試驗結果的比較,可以看出先浮硫再浮螢石流程的螢石精礦品位高5.20 個百分點,且硫含量較低,有利于后續(xù)螢石粗精礦的精選;同時,在硫精礦品位高1.19 個百分點的情況下,回收率還提高了10.73 個百分點。因此,試驗確定采用先浮硫再浮螢石流程進行后續(xù)試驗。
要想獲得高品位的螢石精礦,需要對螢石粗精礦進行精選。為了更好地查明螢石的賦存狀態(tài),對其解離度進行了鏡下分析,結果見表5。
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從表5可以看出,螢石粗精礦中螢石單體解離度僅為76.5%,螢石與硅酸鹽礦物、碳酸鹽礦物、鐵礦物及其他礦物間存在大量的連生體。
鏡下觀察發(fā)現(xiàn),當螢石粗精礦磨至-325 目95%時,螢石與脈石礦物基本解離,粒度太細、泥化會惡化浮選效果,因此,精選試驗的入選粒度確定為-325目95%。
精選采用HSC(酸化水玻璃+某無機鹽的一種復配抑制劑)為抑制劑,對螢石粗精礦進行精選,在條件試驗和開路試驗基礎上進行了全流程試驗,試驗全流程見圖3,結果見表6。
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從表6 可以看出,采用圖3 所示的流程處理試樣,可獲得S 品位為39.52%、S 回收率為36.15%、CaF2含量35.49%的硫精礦和CaF2品位為95.33%、CaF2回收率為38.56%、S含量0.04%的螢石精礦。
(1)針對礦樣含硫高的特點,進行了先浮螢石再浮硫和先浮硫再浮螢石2 種工藝方案的比較試驗,結果表明,先浮硫再浮螢石的工藝方案可以獲得指標更高的硫精礦和螢石精礦。
(2)以硫酸銅為活化劑、丙基黃藥為捕收劑、松醇油為起泡劑1 粗1 精優(yōu)先浮硫,以碳酸鈉為pH 調整劑、水玻璃為抑制劑、改性脂肪酸BF-1 為捕收劑1粗7精、粗精礦再磨至-325目95%、中礦1~中礦4進入尾礦、中礦5~中礦7 集中返回精選1 的流程再浮選螢石,獲得了S 品位為39.52%、S 回收率為36.15%、CaF2含量35.49%的硫精礦和CaF2品位為95.33%、CaF2回收率為38.56%、S含量0.04%的螢石精礦。