螢石是一種重要的非金屬礦物原料,廣泛應(yīng)用于化工、鋼鐵、煉鋁、陶瓷等行業(yè),是制備氟的主要原料,隨著科技的發(fā)展,螢石在高新技術(shù)行業(yè)的使用逐漸增加,成為了重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源。螢石礦選礦分離是提高螢石品位的重要手段,也是氟化工技術(shù)的基礎(chǔ)。
根據(jù)其共生礦物組分的不同,螢石大致可分為單一型螢石、石英型螢石、硫化物型螢石、方解石型螢石、重晶石型螢石、硅質(zhì)巖型螢石、碳酸鹽型螢石七種。
1、單一型螢石
單一型螢石幾乎由單一的螢石礦物組成,也含有少量的石英、方解石,大多呈脈狀產(chǎn)出,氟化鈣品位一般在35%-40%,少數(shù)大于65%的螢石可以直接作為冶煉級螢石資源使用,但儲量較少,開發(fā)程度較高。
由于礦石組分簡單,單一螢石礦一般只需要使用堿性油酸進行簡單的浮選粗選-掃選-幾次精選即可得到品位較高的精礦產(chǎn)品。
2、石英型螢石
石英型螢石以螢石和石英為主要礦物,螢石的含量可達80%~90%,含有少量的方解石、重晶石、以及硫化物。石英型螢石的礦物組成比較簡單,容易選別,但是螢石精礦中容易混入石英精礦,提高二氧化硅含量,因此精礦降硅成為了石英型螢石選別的重點。
石英型螢石一般采用浮選法進行選別,磨礦作業(yè)對其選別指標的影響很大。細粒嵌布的石英型螢石一般采用階段磨礦階段選別工藝,保證石英和螢石單體解離的同時不會導(dǎo)致過磨,浮選時使用碳酸鈉作為pH值調(diào)整劑,油酸、氧化石蠟皂可作為捕收劑,水玻璃作為抑制劑,多次精選可選別出高品位螢石精礦。
3、硫化物型螢石
硫化物型螢石具有與石英型螢石相似的礦物組成,但是硫化物型螢石含有較多的重金屬硫化物,在開發(fā)時不僅要考慮螢石的回收效果,也要考慮其他金屬礦物的綜合回收。
針對這類螢石礦物,一般采用優(yōu)先浮選金屬硫化物再浮選螢石的方法,其中金屬硫化物使用硫化物捕收劑,螢石使用脂肪酸類捕收劑。在浮選工藝的基礎(chǔ)上,焙燒、浸出等手段也可以用于分離金屬硫化物和螢石。
4、方解石型螢石
方解石型螢石的主要礦物為方解石和螢石,其中方解石含量在30%以上,也含有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等金屬硫化礦物。
方解石與螢石均為含鈣礦物,物理化學(xué)性質(zhì)相似,分離較為困難,可在不同的礦漿pH值條件下,采用水玻璃、鹽化水玻璃、酸化水玻璃、六偏磷酸鈉、木素磺酸鹽、糊精、單寧、栲膠等抑制劑抑制方解石,使用脂肪酸捕收劑作為螢石捕收劑,以實現(xiàn)方解石和螢石的分離。
5、重晶石型螢石
重晶石型螢石以重晶石和螢石為主要礦物,重晶石的含量在10%~40%之間,重晶石和螢石在礦體中垂直分帶,與黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、及少量方解石伴生。
重晶石與螢石可浮性相似,一般采用混合浮選的方式,使用碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值,水玻璃作為抑制劑,得到重晶石和螢石的混合精礦,再浮選分離重晶石和螢石。
6、硅質(zhì)巖型螢石
硅質(zhì)巖型螢石是沉積形成的,其中螢石一般呈細粒浸染狀、膠結(jié)物狀、條帶-微層狀、團塊狀、扁透鏡狀分布于頁巖、云母石英片巖、石英巖等硅質(zhì)巖中。
這種礦石原生礦泥較多,嵌布粒度不均勻,使用常規(guī)浮選方法得到的精礦二氧化硅含量較高,可采用在磨礦階段加入藥劑預(yù)處理的方法進行改善,再進行浮選,能夠有效抑制該類礦物中的硅酸鹽脈石礦物。
7、碳酸鹽型螢石
碳酸鹽型螢石也是沉積形成的,螢石呈細粒狀分布于石灰?guī)r、大理巖中,與方解石或白云石組成粒狀共結(jié)鑲嵌結(jié)構(gòu)或變晶結(jié)構(gòu),有的組成條紋、條帶狀、微層到薄層狀構(gòu)造。主要礦物為螢石和方解石,碳酸鈣含量在30%左右。
由于螢石與碳酸鈣浮選性質(zhì)相似,這類螢石較為難選,以脂肪酸作為捕收劑時還需要在50~60℃條件下進行高溫漿化處理,并加入鈣抑制劑,但該方法投資成本大,占地面積大,生產(chǎn)成本較高。