成果簡介：

1、關(guān)鍵技術(shù)問題

我國螢石資源主要以伴生螢石資源為主，占總儲量的70%以上。其中湖南省郴州市柿竹園鎢錫鉬鉍礦伴生螢石礦區(qū)資源達(dá)6500萬噸，是世界第一大伴生螢石礦。與鎢錫礦、鉛鋅、稀土-鐵伴生的脈狀或蝕變型礦的螢石質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為15%~20%，礦床規(guī)模為大型和超大型，主要分布在湖南臨湘、郴州、內(nèi)蒙古白云鄂博等地。目前我國這類型螢石礦大部分未得到有效開發(fā)利用，少數(shù)企業(yè)在回收鎢資源后對浮鎢尾礦進(jìn)行了螢石綜合回收(如柿竹園、新田嶺等)，但受現(xiàn)有技術(shù)水平限制，螢石回收精礦指標(biāo)差，螢石回收率低。其主要存在的技術(shù)問題原因有：

(1)在傳統(tǒng)鎢回收選礦工藝中，為了回收白鎢礦而抑制螢石及方解石等礦物，投加了大量抑制劑，導(dǎo)致螢石被強(qiáng)烈抑制，螢石回收率低;

(2)傳統(tǒng)螢石捕收劑不耐低溫，其浮選性能隨溫度變化大，形成的泡沫發(fā)粘，機(jī)械夾雜嚴(yán)重，精礦品位低，冬季時(shí)藥劑用量大、技術(shù)指標(biāo)差;

(3)多金屬礦浮選尾礦礦石性質(zhì)復(fù)雜，往往含有大量方解石、含鐵硅酸鹽(如石榴子石)、石英等復(fù)雜脈石礦物，由于礦物表面性質(zhì)相似，可浮性相近，螢石礦物與脈石分離困難大;而現(xiàn)有的螢石回收工藝一般在單一的堿性礦漿體系或單一的酸性礦漿體系中進(jìn)行螢石回收，對不同性質(zhì)的螢石礦適應(yīng)性較差。

復(fù)雜低品位伴生螢石資源高效回收新技術(shù)正是針對傳統(tǒng)螢石選礦技術(shù)存在的上述關(guān)鍵技術(shù)瓶頸問題，從如何恢復(fù)螢石礦物表面可浮性、提高螢石浮選藥劑耐低溫及浮選性能以及實(shí)現(xiàn)螢石與含鈣脈石礦物的有效分離等方面進(jìn)行了長期深入研究與試驗(yàn)，開發(fā)出一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的螢石浮選技術(shù)和螢石新藥劑，成功解決了螢石被抑制、螢石捕收劑不耐低溫以及螢石與含鈣礦物難以有效分離等重大問題，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)技術(shù)瓶頸問題的重大突破，最終形成一整套以螢石高效活化工藝、新型耐低溫螢石捕收劑以及復(fù)雜脈石分步抑制技術(shù)為三大技術(shù)特點(diǎn)的復(fù)雜低品位伴生螢石資源高效回收新技術(shù)。

2、技術(shù)內(nèi)容

(1)螢石耐低溫捕收劑。在螢石浮選過程中，通過化學(xué)合成，引進(jìn)特殊官能團(tuán)，開發(fā)出新型耐低溫CYP-01螢石捕收劑，該捕收劑具有特殊的極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)，能顯著改善捕收劑在低溫的溶解性能。該捕收劑吸附于螢石礦物顆粒表面時(shí)，其分子或離子呈定向排列，極性基團(tuán)朝向礦物顆粒表面，非極性基團(tuán)朝外形成疏水膜，使螢石礦粒具有良好的可浮性。同時(shí)因特殊官能團(tuán)的引入，使該捕收劑兼具良好的選擇性和捕收性能。在粗選中可實(shí)現(xiàn)螢石的高效富集回收，而取消了像傳統(tǒng)藥劑浮選需設(shè)置的掃選作業(yè)。

(2)螢石高效活化技術(shù)。為了擴(kuò)大螢石與其他脈石礦物間的疏水-親水性(即可浮性)差別，浮選時(shí)使用如純堿、水玻璃等藥劑來調(diào)節(jié)礦漿的物理化學(xué)特性,提高浮選效率。通過鹽酸的浸洗作用，剝離礦漿中已吸附于螢石礦物表面的浮選藥劑，露出新鮮的螢石礦物表面，并減少水玻璃等藥劑在螢石礦物表面的“二次污染”，從而恢復(fù)和改善螢石的可浮性。

(3)復(fù)雜脈石礦物分步抑制技術(shù)。利用螢石與方解石等其他脈石礦物存在的最佳浮選電位差異，通過調(diào)控浮選礦漿體系電位，改變礦物表面性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)含鈣礦物、黑色及褐色含鐵硅酸鹽和石英等脈石的分步抑制，提高螢石精礦品位。

3、市場應(yīng)用及前景

我國螢石資源儲量豐富，螢石資源儲量達(dá)2.6億噸，其中伴生螢石資源儲量占70%以上，且絕大多數(shù)屬于品位低、共伴生復(fù)雜的難選螢石礦，僅柿竹園的伴生螢石資源儲量就達(dá)7564萬噸，占全國伴生螢石資源總儲量的71%，螢石資源潛在價(jià)值2200億元以上。集團(tuán)除了柿竹園外，黃沙坪、瑤崗仙、新田嶺、香爐山等企業(yè)也擁有豐富的螢石資源，但到目前為止，僅柿竹園、黃沙坪已對螢石資源進(jìn)行了綜合回收，且螢石資源回收利用率低，而瑤崗仙、新田嶺、香爐山等其他大多數(shù)企業(yè)的螢石資源基本上未回收利用。

以柿竹園為例，柿竹園螢石資源儲量7564萬噸，其中柴山鉬多金屬礦CaF2儲量470萬噸(保有礦石儲量2217.2萬噸)，490多金屬礦CaF2儲量6625萬噸(保有礦石儲量3.34億噸)，目前柿竹園有柴山選廠(生產(chǎn)規(guī)模500t/d)、東坡選廠(生產(chǎn)規(guī)模3000t/d)以及兩個(gè)多金屬選廠(生產(chǎn)規(guī)模2000t/d和1500t/d)，總生產(chǎn)規(guī)模達(dá)7000t/d，新技術(shù)若在柿竹園全面推廣應(yīng)用，將促進(jìn)210萬噸伴生螢石資源得到有效開發(fā)利用，按原礦凈增收益36.48元(郴氟公司螢石選廠新技術(shù)工業(yè)試驗(yàn)獲得的凈增收益值)估算，每年將為柿竹園凈增約0.77億元的經(jīng)濟(jì)效益。

若新技術(shù)的應(yīng)用除柿竹園外，還推廣到黃沙坪、瑤崗仙、新田嶺、香爐山等集團(tuán)內(nèi)其他類似企業(yè)，新技術(shù)應(yīng)用的規(guī)模將達(dá)到20000t/d(其中柿竹園7200t/d、黃沙坪3000t/d、瑤崗仙3500 t/d、新田嶺5000t/d、香爐山2000 t/d)以上，并促進(jìn)600萬噸伴生螢石資源得到有效開發(fā)利用;按原礦凈增收益36.48元估算，每年將為集團(tuán)公司至少凈增約2.2億元的經(jīng)濟(jì)效益。

若新技術(shù)向全國類似礦山大規(guī)模推廣應(yīng)用，將極大提高我國螢石資源綜合利用率，并盤活國內(nèi)近1.8億噸伴生螢石資源的有效開發(fā)利用。如果螢石回收率提高15個(gè)百分點(diǎn)，按2013年我國螢石產(chǎn)量440萬噸，螢石價(jià)格1750元/噸計(jì)算，年新增經(jīng)濟(jì)效益上10億元。

因此，新技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用市場前景，推廣價(jià)值巨大!

應(yīng)用案例：

(1)新技術(shù)2015年8月在柿竹園柴山高鈣螢石選廠進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用，原礦CaF2品位22.31，CaCO3含量17.76%條件下，獲得螢石精礦CaF2品位88.09%，螢石回收率44.80%，與原有工藝指標(biāo)相比，螢石精礦CaF2品位提高7.59個(gè)百分點(diǎn)，螢石回收率提高24.12個(gè)百分點(diǎn)，年增經(jīng)濟(jì)效益500萬元以上。

(2)新技術(shù)2016年8月在湖南有色郴州氟化學(xué)有限公司3350t螢石選廠進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用，原礦CaF2品位17%-20%，CaCO3含量5%-10%條件下，全流程工業(yè)試驗(yàn)：高品位精礦品位93.35%、回收率59.88%，總回收率72.27%。與原技術(shù)相比，新技術(shù)使郴氟公司高品位系統(tǒng)精礦CaF2品位提高了5.88個(gè)百分點(diǎn)，總回收率提高了19.77個(gè)百分點(diǎn)，成功解決了螢石回收存在的瓶頸問題，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用為郴氟公司年新增直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)4000萬以上，間接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)1.2億元，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著!

(3)新技術(shù)2017年8月在柿竹園東波3000t螢石選廠進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。原礦CaF2品位20%左右，CaCO3含量1%-5%條件下，理論指標(biāo)：高精礦CaF2品位94.19%，回收率(對給礦)50.41%，低品位精礦CaF2品位78.51%，回收率(對給礦)13.61%，綜合精礦CaF2品位90.24%，回收率(對給礦)64.03%。(2)實(shí)際指標(biāo)(以皮帶稱重的螢石精礦計(jì)算)：高品位精礦CaF2品位93.12%，回收率(對原礦)51.00%，低品位精礦CaF2品位81.55%，回收率(對原礦)13.33%，綜合精礦CaF2品位90.46%，回收率(對原礦)64.33%。與原技術(shù)相比，與原工藝指標(biāo)相比，高品位精礦CaF2品位由原來的89%提高到93.12%，提高了4.12個(gè)百分點(diǎn)，綜合品位由原來的86%提高到90.46%，提高了4.46個(gè)百分點(diǎn)，螢石總回收率由原來的51%提高到64.33%，提高了13.33個(gè)百分點(diǎn)。新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用可為柿竹園年新增直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)4000萬以上，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著!

研發(fā)背景

我國擁有豐富的伴生螢石資源，受資源稟賦差、含鈣脈石礦物種類多，螢石與含鈣等脈石礦物分離難，傳統(tǒng)螢石選礦技術(shù)及螢石藥劑難以有效解決這些技術(shù)瓶頸問題，柿竹園、郴氟公司等國內(nèi)許多企業(yè)螢石選廠都普遍存在類似的技術(shù)難題。本項(xiàng)目有針對開展創(chuàng)新研究，有針對性解決上述技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)螢石資源的高效回收利用。

作用原理

利用選礦浮選原理，從恢復(fù)有用礦物螢石的可浮性、引入特殊官能團(tuán)，化學(xué)合成耐低溫藥劑，實(shí)現(xiàn)低溫條件螢石的高效捕收，并利用螢石與各脈石礦物的可浮性差異，通過電位調(diào)控來實(shí)現(xiàn)脈石礦物的分步抑制，從而獲得高品質(zhì)螢石精礦。

市場分析

我國螢石資源儲量豐富，且主要以伴生螢石資源為主，且絕大多數(shù)屬于品位低、共伴生復(fù)雜的難選螢石礦。目前國內(nèi)只有少數(shù)企業(yè)的伴生螢石資源獲得了應(yīng)用，但大多數(shù)企業(yè)如黃沙坪、瑤崗仙、新田嶺、香爐山等企業(yè)的螢石資源尚未得到有效開發(fā)利用。本技術(shù)應(yīng)用市場潛力巨大，具有廣闊的市場前景。