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微泡逆流接觸式浮選柱浮選細粒螢石的選礦試驗
發布時間：
2016-09-28 00:00
螢石又名氟石，主要化學成分為CaF2，相對密度3.0‐3.2。螢石是一種較常見的礦物，分布廣泛。根據美國地質調查局2015年統計，全球查明的螢石礦資源約5億噸，查明的儲量約為2.5億噸，中國的螢石儲量居世界第三，僅次于南非、墨西哥。螢石作為一種具有戰略意義的非金屬原料，在化工、建材、陶瓷、冶金等領域廣泛應用。隨著優質螢石資源的逐漸匱乏，對原礦品位低、嵌布粒度復雜的細粒螢石進行選礦試驗研究，具有重要意義。
礦石性質
選廠所選螢石礦為云母螢石交代巖，螢石間包裹有方解石、絹云母等雜質礦物，呈星點狀甚至繁星狀嵌布;局部有玉髓或褐鐵礦充填交代，并且常有方解石或絹云母充填于螢石的沿解理面定向排布的細小溶蝕孔中，因此即使是粗晶螢石也不純凈，往往含有細-微粒方解石包裹體;使得螢石礦物單體解離困難，難以獲得較高品級的精礦產品。原礦多元素分析結果見表1-1，原礦礦物組成見表1-2，主要礦物組成為螢石、云母、方解石，主要的有價礦物為螢石。
表1-1 原礦多元素分析
表1-2 原礦主要礦物相對含量
經磨制原礦塊礦石薄片顯微鏡下測定螢石嵌布粒度如表1-3。小于40微米的螢石占有率達14%左右，細磨才能使螢石充分解離。
表1-3 礦石的嵌布粒度
微泡逆流接觸式浮選柱的工作原理
由湖南中工礦業工程技術有限公司研發的ZGF-I型微泡逆流接觸式浮選柱是一種新型高效的無機械攪拌充氣式浮選設備，該浮選柱由五部分組成，主要包括：柱體、給礦系統、供氣系統、自動控制系統、尾礦排放系統等。其結構示意圖如下圖1所示：空氣壓縮機產生高壓高速氣流，通過安裝在柱體底部的發泡槍向柱體內注入;氣體噴射產生大量微泡，礦粒與氣泡在柱內逆流平穩接觸，并捕捉疏水性礦粒上浮，形成泡沫精礦;未上浮的礦物經由尾礦閥排出;液位的高低和泡沫層厚度由液位控制系統進行調節。
ZGF-I型微泡逆流接觸式浮選柱對細粒級礦物回收率高;節能效果顯著，與傳統浮選機相比，節電30%以上;發泡槍可載流更換，易損件維護方便;自動化程度高，運行穩定;占地面積及基建投資少等優點。
浮選柱試驗結果與分析
試驗主要對清洗后的螢石礦石、精選尾礦進行浮選柱浮選試驗，由現場流程中直接分流出一部分礦漿，進入浮選柱試驗系統。試驗的藥劑制度與現場藥劑制度一致。
螢石粗選柱機聯合分選試驗結果與現場指標對比
原礦清洗后經兩段兩閉路磨礦—分級工藝進入粗選系統，采用一粗一掃柱機聯合流程，粗選采用浮選柱，掃選采用浮選機。礦漿濃度為16%—20%，磨礦細度為-325目占85%。浮選柱試驗參數設置：給礦量為2.5 L/min，浮選柱泡沫層厚度20cm，充氣量為0.55L/min。試驗結果見表3-1。
表3-1螢石粗選試驗結果及當班指標
螢石粗選試驗結果表明：采用柱機聯合流程可獲得平均品位為81.47%，平均回收率為88.61%螢石粗精礦;對現場當班生產該類礦石的指標統計顯示：全浮選機流程獲得的平均品位為80.42%，平均回收率為84.81%粗精礦品位;試驗獲得的粗精礦平均品位高出實際1.05%，平均回收率增加3.8%。可見柱機聯合流程相比全浮選機流程可獲得更高品位的螢石粗精礦，且回收率也得到提高。
精選尾礦回收螢石浮選柱試驗結果與現場指標對比
生產流程中螢石粗精礦經一粗一掃六精浮選流程獲得螢石精礦，但其尾礦損失較為嚴重，精選尾礦中螢石含量達到40%～62%;同時浮選槽刮出的泡沫黏度大，需要大量沖水，導致尾礦濃度極低，只有4%～8%;選廠對其濃縮后采用一粗一掃兩精的流程來回收這部分尾礦，但浮選回收效果不理想。因此，考慮采用一粗一掃柱機聯合浮選流程對精選尾礦進行螢石回收試驗。浮選柱的參數設計為：給礦量為2.5 L/min，浮選柱泡沫層厚度25cm，充氣量為0.5L/min;試驗結果見表3-2。
表3-2精選尾礦浮選試驗結果及當班指標
精選尾礦回收螢石浮選試驗結果表明：經過一粗一掃柱機聯合浮選流程，可獲得的螢石精礦平均品位為80.51%，作業回收率平均為82.33%;相比于現場生產指標，試驗獲得的精礦品位低3%，但作業回收率有了大幅提高，平均提高29%，螢石總回收率可提高5%～8%。
結論
1、礦石性質分析表明，該礦石中螢石礦物與雜質礦物交代共生復雜，礦物嵌布粒度粗細不均，單體解離困難;同時礦石含泥量大，粘性物質含量高，惡化浮選環境;因此，浮選難以獲得高品位螢石精礦。
2、浮選柱試驗結果表明，采用ZGF-I型微泡逆流接觸式浮選柱進行螢石粗選，試驗獲得的粗精礦平均品位比現場指標提高1.05%，平均回收率比現場指標提高3.8%;精選尾礦回收螢石浮選試驗中，螢石的作業回收率提高20%以上，最終可使得螢石總回收率可提高5%～8%。
3、浮選柱試驗結果表明，柱機聯合流程相比全浮選機流程可獲得更高品位的螢石粗精礦，能顯著提高精選尾礦中細粒螢石的回收率。ZGF-I型微泡逆流接觸式浮選柱通過發泡槍產生大量微細氣泡，提高氣泡與細粒螢石碰撞黏附的幾率，改善細粒螢石礦物的回收效果。
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