螢石作為重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源,在冶金、化工、新能源等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。隨著高品質(zhì)螢石資源的逐漸枯竭,如何有效開發(fā)利用低品位貧礦資源是關(guān)鍵。本文將為大家梳理螢石礦貧礦與富礦的劃分標(biāo)準(zhǔn),與兩類礦石的礦物學(xué)特征和化學(xué)成分差異,并針對性介紹適用于貧礦和富礦的螢石礦選礦工藝方法。
螢石礦貧礦與富礦的劃分標(biāo)準(zhǔn)

螢石礦的貧富劃分主要依據(jù)礦石中氟化鈣(CaF?)的含量而定,根據(jù)我國現(xiàn)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),螢石礦按照CaF?品位可劃分為以下幾個等級:
高品位富礦:CaF?含量>80%,這類礦石通??芍苯佑糜诟叨藨?yīng)用領(lǐng)域,如光學(xué)級螢石或半導(dǎo)體制造,但儲量非常稀少,僅占我國單一螢石礦床總量的不到10%。
普通富礦:CaF?含量在65%-80%之間,這類礦石經(jīng)過簡單選礦處理后即可滿足大部分工業(yè)用途,約占我國單一螢石礦床總量的20%。
低品位礦貧礦:是我國主要的螢石來源,其CaF?含量在35%-65%之間,這類礦石需要經(jīng)過較為復(fù)雜的選礦工藝才能達(dá)到工業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)。
超貧礦:CaF?含量<35%,這類礦石選礦難度大、成本高,傳統(tǒng)工藝難以經(jīng)濟(jì)有效地回收利用。
富螢石礦選礦方法
富礦常以單一螢石礦為主,CaF?含量高,脈石礦物相對較少且成分簡單。主要雜質(zhì)為少量含鐵礦物和鋁硅酸鹽礦物。針對該類螢石礦選礦要以“簡單提純、保留高品位”為主,但總體上需遵循"多碎少磨、早拋早收"原則。常用方法包括:
1、富螢石手選法
當(dāng)富礦中螢石晶體較粗(通常>5mm)、與脈石(如石英、方解石)界限清晰,且雜質(zhì)呈塊狀或分散分布時,可通過手選法提前選出大塊合格礦物。其流程是原礦經(jīng)破碎(碎至50-100mm)后,通過人工揀選剔除可見的脈石礦物,可直接獲得CaF?≥85%的精礦。
2、富螢石重選法

當(dāng)富礦中螢石呈粗粒嵌布(粒度5-50mm),且與脈石礦物(如石英、重晶石)的密度差異較明顯(螢石密度3.18g/cm3,石英2.65g/cm3,重晶石4.3-4.7g/cm3)時,可利用重選提純。原礦經(jīng)破碎后,使礦石粒度范圍控制在20-50mm范圍,采用跳汰機(jī)進(jìn)行粗粒重選富集;用搖床進(jìn)行細(xì)粒重選富集。
跳汰機(jī)富集:適于20-50mm的粗粒級螢石礦,通過垂直交變水流使礦粒分層,密度較大的重晶石等脈石下沉至底層,螢石則懸浮于上層,可直接獲得CaF?≥85%的粗精礦。
搖床富集:適于5-20mm的中粒級礦石。搖床通過斜面水流與床面振動的聯(lián)合作用,使螢石沿床面精礦區(qū)富集,石英等脈石沿尾礦區(qū)排出,分選效率可達(dá)80%-85%。
3、富螢石磁選法
磁選富螢石礦主要用于輔助除雜,因?yàn)槲炇V中常含少了磁選雜質(zhì),需通過磁選法去除,以提高螢石精礦純度,常采用永磁筒式磁選機(jī),磁場強(qiáng)度在1000-1500Gs時,對破碎后的礦石進(jìn)行磁選,吸附并分離磁性雜質(zhì)。

4、富螢石浮選法
浮選法是基于螢石與脈石礦物(主要為石英、少量方解石)的表面性質(zhì)差異,通過脂肪酸類捕收劑選擇性吸附于螢石表面,使其疏水并附著于氣泡上浮,同時利用水玻璃抑制石英等硅酸鹽脈石,最終通過多次精選剔除殘余雜質(zhì),獲得高純度螢石精礦。
常規(guī)浮選:常采用一粗多精流程,使用油酸鈉等脂肪酸類捕收劑,水玻璃抑制石英,碳酸鈉調(diào)節(jié)pH=8-9,獲得高品位螢石精礦。
無氟浮選:用檸檬酸等環(huán)保捕收劑,在pH=3.5-4.0下浮選。
貧螢石礦選礦方法
貧礦的礦物組成復(fù)雜多樣,根據(jù)主要脈石礦物的不同,可分為四種主要類型:石英型、方解石型、重晶石型和多金屬共伴生型。
1、石英型螢石選礦
石英型螢石的主要礦物為螢石(CaF?30%-60%)和石英(SiO?20%-40%),螢石與石英呈細(xì)粒共生,部分石英包裹螢石形成連生體。通常采用浮選法,浮選時需強(qiáng)化對石英的抑制,避免其進(jìn)入精礦。常用碳酸鈉做調(diào)整劑,將礦漿pH調(diào)至8-9,增強(qiáng)水玻璃對石英的抑制效果,用油酸+塔爾油做捕收劑,水玻璃做抑制劑,粗精礦需再磨,打破破螢石與石英的連生體,可使單體解離度提高到90%以上。

方解石型螢中通常方解石的含金較高(15%-30%),螢石與方解石同屬碳酸鹽礦物,表面性質(zhì)相似,常規(guī)浮選法難以有效分離,通常會使用分步抑制碳酸鹽的浮選工藝,堿性+酸性兩段浮選流程,是利用方解石在酸性條件下易溶解的特性,實(shí)現(xiàn)與螢石的分離。
堿性浮選:用碳酸鈉+氫氧化鈉將礦漿pH調(diào)至10-11,加入油酸+氧化石蠟皂捕收劑,獲得螢石與方解石的混合粗精礦,抑制石英等硅酸鹽。
酸性浮選:將混合粗精礦進(jìn)入酸性槽,加鹽酸調(diào)pH至4-5,溶解方解石使其失去可浮性,然后浮選螢石獲得精礦。

3、硫化物型螢石選礦
該類螢石礦主要含硫化礦為黃鐵礦、方鉛礦等,含量在5%-15%,硫化礦易污染螢石精礦,需先去除,以提高螢石精礦品位。通常先進(jìn)浮選脫除硫化物,再進(jìn)行螢石浮選。
硫化礦浮選:用硫酸調(diào)整礦漿pH至6-7,加入黃藥類捕收劑和2#油起泡劑,浮出硫化礦尾礦,使硫含量≤0.5%。
螢石浮選:脫硫后的礦漿進(jìn)入螢石浮選系統(tǒng),采用碳酸鈉+油酸+水玻璃的藥劑組合,進(jìn)行粗選、精選獲得螢石精礦。

螢石與重晶石共生,兩者密度接近,其中螢石3.18g/cm3,重晶石4.3-4.7g/cm3,重選難以分離,因此常用脂肪酸類捕收劑吸附螢石,實(shí)現(xiàn)兩者分離。流程為:粗選-掃選-精選流程。
粗選:用碳酸鈉將礦漿pH調(diào)至8-9,加入少量油酸,優(yōu)先浮出螢石粗精礦;
掃選:將粗選尾礦加入過量油酸,浮出重晶石精礦;
精選:螢石粗精礦用水玻璃+栲膠抑制殘余重晶石,經(jīng)多次精選獲得高純度螢石精礦。
以上便是貧、富螢石礦礦石的劃分標(biāo)準(zhǔn)及不同螢石礦選礦方法的介紹。物料是貧礦還是富礦,螢石的礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、化學(xué)成分及嵌布特性等均有不同程度差異變化,因此,選礦方法不能一概而論,需針對性的對礦石進(jìn)行選礦試驗(yàn)分析,根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)適合的螢石礦選礦方案,以達(dá)到理想的回收效率。