CN103706485B - 一种高碳酸钙型萤石矿的选矿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高碳酸钙型萤石矿的选矿方法，属于选矿技术领域。首先浮选过程：将高碳酸钙型萤石矿磨矿至粒度为74μm以下占78%~92%，然后先后加入矿浆调整剂碳酸钠、脉石抑制剂酸化水玻璃、捕收剂油酸钠进行浮选即能获得萤石粗精矿；六次精选过程：将上述步骤得到的萤石粗精矿进行六次精选，从第三次精选至第六次精选的每次过程中都顺序加入脉石抑制剂酸化水玻璃、单宁酸，经六次精选后获得萤石精矿矿浆；酸浸过程：将上述步骤得到的萤石精矿矿浆浓缩后加入氢氟酸混合均匀进行浸出，液固分离后即能获得高品级的萤石精矿。利用该方法分选效果佳，萤石回收率较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种高碳酸钙型萤石矿的选矿方法，属于选矿技术领域。
背景技术
萤石是一种战略矿物，具有工业意义的萤石矿床分布在世界各地。萤石中含有卤族元素氟，是生产氢氟酸的唯一原料，是制取含氟化合物的主要原料。我国是萤石资源大国，但矿石中氟化钙平均含量仅为34.7%，高品位的富矿仅占全国总量2%。我国的萤石矿产资源的特点是：单一型萤石矿床(点)多，但储量少，伴(共)生型矿床(点)数少，但储量大；贫矿多，富矿少；难选矿多，易选矿少。萤石储量中多数矿山萤石的综合回收利用技术工艺尚在研究之中，还没有实际应用。自然界中的萤石矿主要有3种类型，即石英-萤石型、石英-萤石-重晶石型、石英-萤石-碳酸钙型，其分选方法决定于它的最终用途。由于萤石与碳酸钙的可浮性极相似且难选，因此，这种类型的萤石矿属于难选矿。其难选的程度又主要根据萤石含量与碳酸钙含量的比值而定，比值愈小的萤石矿愈难选，一般将比值小于4～5的萤石矿划为难选萤石矿。
浮选是回收萤石矿最为有效的方法，但是由于碳酸钙和萤石的浮选性质相近，在实际浮选作业中用脂肪酸类作为捕收剂时，萤石和碳酸钙均具有强烈的吸附作用，难以很好的分离这两种矿物。生产上一般选用的碳酸钙的抑制剂有水玻璃、偏磷酸钠、木质素磺酸盐、糊精、单宁酸、栲胶等，为了提高抑制效果，多以组合药剂形式加入浮选矿浆。浮选过程中经常出现两种情况：（1）抑制剂添加较少时，碳酸钙没能较好的被抑制，使得精矿的萤石品位不高，难以达到高品级萤石精矿的指标要求；（2）当碳酸钙被较好的抑制时，抑制剂也同时会抑制部分萤石矿物，这会导致精矿中萤石的回收率明显下降。特别是在碳酸钙矿物含量较高时，以上两种情况更加明显。
此外，采用预先脱泥，阶段磨矿分级等工艺，同样存在精矿回收率低，产品质量不高的问题，所以这些技术的应用也不多。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种高碳酸钙型萤石矿的选矿方法。该方法针对大量的因萤石和碳酸钙矿物分离困难形成的萤石矿资源，提供从萤石矿中高效回收萤石矿资源的选矿方法，且利用该方法分选效果佳，萤石回收率较高，本发明通过以下技术方案实现。
一种高碳酸钙型萤石矿的选矿方法，其具体步骤如下：
（1）浮选过程：首先将高碳酸钙型萤石矿磨矿至粒度为74μm以下占78%~92%，然后先后加入矿浆调整剂碳酸钠、脉石抑制剂酸化水玻璃、捕收剂油酸钠浮选6~8min，即能获得萤石粗精矿；
（2）六次精选过程：将步骤（1）得到的萤石粗精矿进行六次精选，从第三次精选至第六次精选的每次过程中都顺序加入脉石抑制剂酸化水玻璃、单宁酸，经六次精选后获得萤石精矿矿浆；
（3）酸浸过程：将步骤（2）得到的萤石精矿矿浆浓缩后加入氢氟酸混合均匀浸出10~15min，液固分离后即能获得高品级的萤石精矿。
所述高碳酸钙型萤石矿包括以下质量百分比组分：萤石31.49~39.27%、碳酸钙16.18~25.62%。
所述碳酸钠的用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入1.5~2kg碳酸钠。
所述酸化水玻璃为摩尔比为1：1的酸与水玻璃的混合试剂，步骤（1）的浮选过程中酸化水玻璃用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入1.5~2.5kg酸化水玻璃，步骤（2）的精选过程中酸化水玻璃总用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入2~4kg酸化水玻璃.
所述油酸钠用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入300~600g油酸钠。
所述单宁酸总用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入90~180g单宁酸。
所述氢氟酸用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入10~20kg氢氟酸。
根据所述选矿方法所得高品级萤石精矿品位大于97.5%，回收率大于82%，精矿所含杂质含量均低于产品质量标准，分离效果佳。
上述步骤（1）中磨矿过程为湿磨。
本发明所涉及到的化学反应方程式为：
CaCO3+2HF=CaF2+H2O+CO2↑
本发明的有益效果是：（1）萤石矿粗选时，由于碳酸钙矿物和萤石有较相近的可浮性，如果强力抑制碳酸钙矿物势必会同时抑制部分萤石，故选择对硅酸盐矿物有较好抑制作用的酸化水玻璃对其进行抑制，使用油酸钠作为捕收剂，大幅度降低萤石矿在粗选作业的损失，提高萤石矿的粗选回收率；（2）萤石矿精选作业中，适当添加酸化水玻璃和单宁酸作为混合抑制剂，从而产生协调效应，能较好的抑制大部分方解石；（3）由于原矿中的碳酸钙含量极高，如果在精选作业中强力抑制碳酸钙矿物，会使得萤石矿也受到抑制，其精矿回收率将大幅度下降。因此，为了保证精矿有较高的回收率，抑制剂的用量需适当；（4）为了保证萤石精矿有较高的回收率，势必会导致精矿中萤石品位有所降低，将萤石精矿进行酸解搅拌，添加氢氟酸可使剩余少量的方解石遇酸分解，同时反应能生成CaF2（萤石），获得高品级萤石产品。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，该高碳酸钙型萤石矿的选矿方法，其具体步骤如下：
（1）浮选过程：首先将1吨高碳酸钙型萤石矿磨矿至粒度为74μm以下占85%，然后先加入矿浆调整剂碳酸钠、3分钟后加入脉石抑制剂酸化水玻璃、在隔3分钟后加入捕收剂油酸钠浮选7min，即能获得萤石粗精矿，其中高碳酸钙型萤石矿包括以下质量百分比组分：萤石39.27%、碳酸钙21.35%，萤石与碳酸钙的质量比为1.83；碳酸钠的用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入1.5kg碳酸钠；酸化水玻璃用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入2.0kg酸化水玻璃；油酸钠用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入600g油酸钠；
（2）六次精选过程：将步骤（1）得到的萤石粗精矿进行六次精选，从第三次精选至第六次精选的每次过程中都每隔5分钟顺序加入脉石抑制剂酸化水玻璃、单宁酸，经六次精选后获得萤石精矿矿浆，其中酸化水玻璃总用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入2kg酸化水玻璃，即每次精选过程都加入500g酸化水玻璃；单宁酸总用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入90g单宁酸，即每次精选过程都加入22.5g酸化水玻璃，第一次和第二次精选过程不添加任何试剂；
（3）酸浸过程：将步骤（2）得到的萤石精矿矿浆浓缩后加入氢氟酸混合均匀浸出15min，液固分离后即能获得高品级的萤石精矿，其中萤石精矿矿浆浓缩至原体积的25%，浸出搅拌速率为150rpm，氢氟酸用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入15kg氢氟酸。
上述高品级的萤石精矿品位为97.52%，回收率为90.53%。
实施例2
如图1所示，该高碳酸钙型萤石矿的选矿方法，其具体步骤如下：
（1）浮选过程：首先将高碳酸钙型萤石矿磨矿至粒度为74μm以下占92%，然后先加入矿浆调整剂碳酸钠、3分钟后脉石抑制剂酸化水玻璃、在隔3分钟后隔捕收剂油酸钠浮选8min，即能获得萤石粗精矿，其中高碳酸钙型萤石矿包括以下质量百分比组分：萤石35.68%、碳酸钙25.62%，萤石与碳酸钙的质量比为1.39；碳酸钠的用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入2kg碳酸钠；酸化水玻璃为摩尔比为1：1的酸与水玻璃的混合试剂，酸化水玻璃用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入2.5kg酸化水玻璃；油酸钠用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入400g油酸钠，第一次和第二次精选过程不添加任何试剂；
（2）六次精选过程：将步骤（1）得到的萤石粗精矿进行六次精选，从第三次精选至第六次精选的每次过程中都每隔5分钟顺序加入脉石抑制剂酸化水玻璃、单宁酸，经六次精选后获得萤石精矿矿浆，其中第三次精选过程中加入1.5kg酸化水玻璃，100g单宁酸，在第四次精选过程中添加1kg酸化水玻璃，50g单宁酸，在第五次精选过程中添加1kg酸化水玻璃，20g单宁酸，在第六次精选过程中添加500g酸化水玻璃，10g单宁酸；
（3）酸浸过程：将步骤（2）得到的萤石精矿矿浆浓缩后加入氢氟酸混合均匀浸出10min，液固分离后即能获得高品级的萤石精矿，其中萤石精矿矿浆浓缩至原体积的25%，浸出的搅拌速度为200rpm，氢氟酸用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入20kg氢氟酸。
上述高品级萤石精矿品位为97.61%，回收率为82.18%。
实施例3
如图1所示，该高碳酸钙型萤石矿的选矿方法，其具体步骤如下：
（1）浮选过程：首先将高碳酸钙型萤石矿磨矿至粒度为74μm以下占78%，然后先加入矿浆调整剂碳酸钠、3分钟后脉石抑制剂酸化水玻璃、在隔3分钟后捕收剂油酸钠浮选6min，即能获得萤石粗精矿，其中高碳酸钙型萤石矿包括以下质量百分比组分：萤石31.49%、碳酸钙16.18%，萤石与碳酸钙的质量比为1.95；碳酸钠的用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入1.5kg碳酸钠；酸化水玻璃用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入1.5kg酸化水玻璃；油酸钠用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入300g油酸钠；
（2）六次精选过程：将步骤（1）得到的萤石粗精矿进行六次精选，从第三次精选至第六次精选的每次过程中都每隔5分钟顺序加入脉石抑制剂酸化水玻璃、单宁酸，经六次精选后获得萤石精矿矿浆，其中第三精选过程中添加500g酸化水玻璃，30g单宁酸，在第四次精选过程中添加500g酸化水玻璃，20g单宁酸，在第五次精选过程中添加500g酸化水玻璃，20g单宁酸，在第六次精选过程中添加500g酸化水玻璃，20g单宁酸；
（3）酸浸过程：将步骤（2）得到的萤石精矿矿浆浓缩后加入氢氟酸混合均匀浸出15min，液固分离后即能获得高品级的萤石精矿，其中萤石精矿矿浆浓缩至原体积的20%，浸出搅拌速度为150rpm，氢氟酸用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入10kg氢氟酸。
Claims (6)
1.一种高碳酸钙型萤石矿的选矿方法，其特征在于具体步骤如下：
（1）浮选过程：首先将高碳酸钙型萤石矿磨矿至粒度为74μm以下占78%~92%，然后先后加入矿浆调整剂碳酸钠、脉石抑制剂酸化水玻璃、捕收剂油酸钠浮选6~8min，即能获得萤石粗精矿；
（2）六次精选过程：将步骤（1）得到的萤石粗精矿进行六次精选，从第三次精选至第六次精选的每次过程中都顺序加入脉石抑制剂酸化水玻璃、单宁酸，经六次精选后获得萤石精矿矿浆；
（3）酸浸过程：将步骤（2）得到的萤石精矿矿浆浓缩后加入氢氟酸混合均匀浸出15~30min，液固分离后即能获得高品级的萤石精矿；
其中高碳酸钙型萤石矿包括以下质量百分比组分：萤石31.49~39.27%、碳酸钙16.18~25.62%。
2.根据权利要求1所述的高碳酸钙型萤石矿的选矿方法，其特征在于：所述碳酸钠的用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入1.5~2kg碳酸钠。
3.根据权利要求1所述的高碳酸钙型萤石矿的选矿方法，其特征在于：所述酸化水玻璃为摩尔比为1：1的酸与水玻璃的混合试剂，步骤（1）的浮选过程中酸化水玻璃用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入1.5~2.5kg酸化水玻璃，步骤（2）的精选过程中酸化水玻璃总用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入2~4kg酸化水玻璃。
4.根据权利要求1所述的高碳酸钙型萤石矿的选矿方法，其特征在于：所述油酸钠用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入300~600g油酸钠。
5.根据权利要求1所述的高碳酸钙型萤石矿的选矿方法，其特征在于：所述单宁酸总用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入90~180g单宁酸。
6.根据权利要求1所述的高碳酸钙型萤石矿的选矿方法，其特征在于：所述氢氟酸用量为每吨高碳酸钙型萤石矿加入10~20kg氢氟酸。
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