權(quán)利要求

1.螢石礦的選礦方法，其特征在于，包括以下步驟： (1)將螢石礦原礦破碎、篩分； (2)將步驟(1)篩分得到的10～40mm的礦石加入光電選礦機進行一次光電選礦，得到第一螢石精礦和第一光電選礦尾礦； (3)將所述第一光電選礦尾礦加入光電選礦機進行一次光電選礦，得到第二光電選礦精礦和第二光電選礦尾礦； (4)將所述第二光電選礦精礦和步驟(1)篩分得到的＜10mm的礦石混合后破碎、篩分； (5)將步驟(4)篩分得到的＜3mm的礦石加入磨機中進行磨礦； (6)將所述磨礦產(chǎn)品給入由至少一次螢石粗選、至少一次螢石精選和至少一次螢石掃選構(gòu)成的浮選作業(yè)，得到第二螢石精礦。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螢石礦的選礦方法，其特征在于，所述步驟(1)中，經(jīng)破碎、篩分后得到＞40mm的礦石再次破碎。 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的螢石礦的選礦方法，其特征在于，任意所述光電選礦的具體步驟包括：使用多能譜X光全粒度掃描礦石，采集礦石的X光衰減信息，建立多能譜礦石識別模型，然后通過多物質(zhì)分解計算對礦石中物質(zhì)成分和含量進行判斷，通過設(shè)定分選閾值識別螢石礦石和脈石礦物，從而實現(xiàn)螢石精礦和尾礦的分離。 4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的螢石礦的選礦方法，其特征在于，所述步驟(4)中，經(jīng)破碎、篩分后得到＞3mm的礦石再次破碎。 5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的螢石礦的選礦方法，其特征在于，步驟(5)中，所述磨礦是指所述步驟(4)篩分得到的＜3mm的礦石磨至細(xì)度-0.076mm占70～76％。 6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的螢石礦的選礦方法，其特征在于，步驟(6)中，將所述磨礦產(chǎn)品經(jīng)1～2次螢石粗選得到螢石粗選精礦和螢石粗選尾礦，將所述螢石粗選精礦經(jīng)1～6次螢石精選得到所述第二螢石精礦，將所述第二粗選尾礦經(jīng)1～3次螢石掃選得到螢石掃選尾礦，其中，任一所述螢石精選的中礦返回第1次螢石粗選，任一所述螢石掃選的中礦返回第1次螢石粗選。 7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的螢石礦的選礦方法，其特征在于，步驟(6)中，所述螢石粗選為加入調(diào)整劑、第一抑制劑和第一捕收劑攪拌一段時間進行捕收； 和/或，所述螢石精選為加入第二抑制劑攪拌一段時間進行捕收； 和/或，所述螢石掃選為加入第三抑制劑和第三捕收劑攪拌一段時間進行捕收。 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螢石礦的選礦方法，其特征在于，所述螢石粗選中，所述第一抑制劑為水玻璃和酸性水玻璃的組合，優(yōu)選的，所述酸性水玻璃為硫酸和水玻璃按照質(zhì)量比1：0.9～1.1混合所得的混合物，所述硫酸的濃度為5～10wt％。 9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的螢石礦的選礦方法，其特征在于，任一所述螢石粗選中，所述調(diào)節(jié)劑為130～2000g/t的碳酸鈉，所述第一抑制劑為500～600g/t的水玻璃與1200～2000g/t的酸性水玻璃的組合，所述第一捕收劑為400～500g/t的油酸； 和/或，任一所述螢石精選中，所述第二抑制劑為100～400g/t的酸性水玻璃； 和/或，任一所述螢石掃選中，所述第三抑制劑為0～200g/t的酸性水玻璃，所述第三捕收劑為0～100g/t的油酸。 10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的螢石礦的選礦方法，其特征在于，步驟(4)中，將所述第一螢石精礦、所述第二光電選礦精礦和步驟(1)篩分得到的＜10mm的礦石混合后破碎、篩分。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及選礦技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種螢石礦的選礦方法。

背景技術(shù)

我國螢石資源主要用于化工、冶金和建材等行業(yè)，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，螢石逐漸從傳統(tǒng)的冶金工業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)橐恍└咝录夹g(shù)產(chǎn)業(yè)氟化工產(chǎn)品氫氟酸的原料。它是制取氫氟酸最經(jīng)濟、最關(guān)鍵的礦物原料，目前，世界螢石產(chǎn)量的一半以上用于制取氫氟酸。目前，螢石礦選礦方法主要為浮選，手選和重選。

手選一般用于螢石與脈石界限清楚、易于肉眼鑒別的螢石塊礦，一般作為其他選別方法的輔助手段。重選主要集中在重介質(zhì)旋流器對螢石進行預(yù)選，通過重介質(zhì)預(yù)選的方法拋掉大部分脈石，減少對后續(xù)磨礦作業(yè)的影響。作為氟化工產(chǎn)品氫氟酸的原料，對螢石精礦質(zhì)量要求高，因螢石原礦的貧化，螢石與脈石相互嵌布粒度細(xì)，需要通過磨礦工藝才能達(dá)到單體解離，浮選是對細(xì)粒礦石最有效的選礦方法，也是目前螢石礦的主要選礦方法。

CN111250257A“一種重晶石螢石礦石的分選系統(tǒng)及工藝”中介紹，該系統(tǒng)包括破碎、光電選礦、重介質(zhì)選礦和循環(huán)子系統(tǒng)，利用礦石清晰的顏色界限及比重差異，通過光電和重介質(zhì)選礦子系統(tǒng)配合使用，獲得極佳分選效果。

CN111298956B“一種富含方解石的低品位螢石重晶石共生礦的分離方法”包括破碎、分級、跳汰和浮選工藝，可以獲得優(yōu)質(zhì)級螢石精礦和重晶石精礦。

針對螢石浮選方法和浮選藥劑，我國很多研究工作者進行了大量的研究，主要工藝流程為破碎-磨礦-浮選。螢石礦通過破碎-磨礦后，在浮選過程中添加調(diào)整劑，抑制劑和捕收劑等藥劑，采用一次粗選多段精選浮選工藝流程，可以獲得高品質(zhì)的磷精礦，針對不同的礦石性質(zhì)，精礦回收率有所不同。

“一種重晶石螢石礦石的分選系統(tǒng)及工藝”，該方法是通過螢石顏色和比重差異進行分選，分選條件比較嚴(yán)格。同時，需要結(jié)合重介質(zhì)分選技術(shù)獲得塊礦分選效果。

“一種富含方解石的低品位螢石重晶石共生礦的分離方法”，該方法采用重選跳汰進行分選，跳汰選礦也是根據(jù)礦石之間的密度差進行分選，一般入選粒度在20mm以下，處理量相對低，分選過程需要消耗水和電，相應(yīng)需要增加脫水設(shè)備和后續(xù)的細(xì)泥處理設(shè)備。

螢石浮選，磨礦細(xì)度要求高，浮選藥劑消耗，水電消耗較大，單一浮選工藝浮選成本較高，尤其針對低品位螢石，會產(chǎn)生技術(shù)合理，效益不可行的情況。

張弘偉碩士學(xué)位論文(TD97)《承德平泉地區(qū)螢石礦選礦研究》中介紹了浮選螢石技術(shù)。承德市平泉地區(qū)螢石礦屬角礫石英巖,主要成分為螢石、石英和碳酸鈣,其中碳酸鈣含量較高,屬難選螢石礦。要使螢石和碳酸鈣達(dá)到有效分離,抑制劑須使用酸性水玻璃。通過試驗確定的最佳工藝條件和藥劑制度為:磨礦細(xì)度-0.074mm粒級占70％,捕收劑油酸鈉用量500g/t,抑制劑改性水玻璃GS-25用量2000g/t,p H值調(diào)整劑碳酸鈉用量1500g/t。通過一次粗選、七次精選、一次掃選的閉路流程浮選試驗得到了指標(biāo)為CaF 2品位97.25％、產(chǎn)率22.46％,回收率81.58％的精礦產(chǎn)品。由于浮選過程中加入了水玻璃,尾礦沉降比較困難,浮選尾礦需要18h才能沉降完全,需加入絮凝劑聚丙烯酰胺,加入量為150g/t。加入絮凝劑后,尾礦在2min內(nèi)可沉降完全。

發(fā)明內(nèi)容

基于目前螢石礦石開采品位越來越低，采用光電選礦技術(shù)應(yīng)用于螢石礦選礦，既可以精準(zhǔn)、高效分離螢石礦和脈石礦物，直接獲得冶煉用螢石塊礦，也可以聯(lián)合浮選工藝，獲得制酸用螢石精礦。

本發(fā)明的目的是提供一種螢石礦的選礦方法，不僅有效的降低螢石精礦加工成本，同時節(jié)約螢石資源，提高選礦回收率，利于環(huán)境保護。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種螢石礦的選礦方法，包括以下步驟：

(1)將螢石礦原礦破碎、篩分；

(2)將步驟(1)篩分得到的10～40mm的礦石加入光電選礦機進行一次光電選礦，得到第一螢石精礦和第一光電選礦尾礦；

(3)將所述第一光電選礦尾礦加入光電選礦機進行一次光電選礦，得到第二光電選礦精礦和第二光電選礦尾礦；

(4)將所述第二光電選礦精礦和步驟(1)篩分得到的＜10mm的礦石混合后破碎、篩分；

(5)將步驟(4)篩分得到的＜3mm的礦石加入磨機中進行磨礦；

(6)將所述磨礦產(chǎn)品給入由至少一次螢石粗選、至少一次螢石精選和至少一次螢石掃選構(gòu)成的浮選作業(yè)，得到第二螢石精礦。

本發(fā)明所述兩次光電選礦+浮選聯(lián)合的選礦工藝，主要針對中低品位螢石選礦工藝，其螢石品位CaF 2 30％以上，可同時獲得冶煉用螢石精礦和制酸用螢石精礦，實現(xiàn)該類型螢石礦的綜合利用。具體的，第一次光電選礦，可直接獲得冶煉用螢石精礦(品位CaF 265％以上)。第二次光電選礦所用原料礦石為第一次光電選礦尾礦，該作業(yè)既可以實現(xiàn)固廢綜合利用，節(jié)約螢石資源，提高選礦回收率，同時，通過預(yù)先拋除尾礦，又可以提高下一步浮選入選品位，降低浮選作業(yè)加工成本。經(jīng)過第二次光電選礦工藝所得精礦與-10mm篩下產(chǎn)品混合進入浮選，通過破碎-磨礦-浮選工藝，最終可以獲得97％以上的制酸用高質(zhì)量螢石精礦產(chǎn)品。

優(yōu)選的，上述的螢石礦的選礦方法中，所述步驟(1)中，經(jīng)破碎、篩分后得到＞40mm的礦石再次破碎。

上述的螢石礦的選礦方法中，本發(fā)明任意所述光電選礦的步驟為常規(guī)步驟，包括：使用多能譜X光全粒度掃描礦石，采集礦石的X光衰減信息，建立多能譜礦石識別模型，然后通過多物質(zhì)分解計算對礦石中物質(zhì)成分和含量進行判斷，通過設(shè)定分選閾值識別螢石礦石和脈石礦物。依據(jù)識別結(jié)果對礦石進行自動分離，所有礦石以拋物線方式在空中運動進入相對固定的區(qū)域。在此過程中，通過高壓氣噴實現(xiàn)礦石的自動分離，具體方式為通過控制氣體爆發(fā)式噴射時的噴射有效面積和強度，可以確保精準(zhǔn)打擊空中運動中的標(biāo)定對象，使得被打擊對象落入計算好的其他區(qū)域。通過對脈石礦物識別并對其進行精準(zhǔn)定位，當(dāng)脈石礦物通過分離區(qū)域時，對其進行氣噴，改變其運行軌跡，使得其落入與礦石不同的區(qū)域，從而實現(xiàn)螢石精礦和尾礦的分離。

優(yōu)選的，上述的螢石礦的選礦方法中，所述步驟(4)中，經(jīng)破碎、篩分后得到＞3mm的礦石再次破碎。

優(yōu)選的，上述的螢石礦的選礦方法中，步驟(5)中，所述磨礦是指所述步驟(4)篩分得到的＜3mm的礦石磨至細(xì)度-0.076mm占70～76％。

上述的螢石礦的選礦方法中，步驟(6)中，將所述磨礦產(chǎn)品經(jīng)螢石粗選得到螢石粗選精礦和螢石粗選尾礦，將所述螢石粗選精礦經(jīng)螢石精選得到所述第二螢石精礦，將所述第二粗選尾礦經(jīng)螢石掃選得到螢石掃選尾礦。

優(yōu)選的，上述的螢石礦的選礦方法中，步驟(6)中，將所述磨礦產(chǎn)品經(jīng)1～2次螢石粗選得到螢石粗選精礦和螢石粗選尾礦，將所述螢石粗選精礦經(jīng)1～6次螢石精選得到所述第二螢石精礦，將所述第二粗選尾礦經(jīng)1～3次螢石掃選得到螢石掃選尾礦，其中，任一所述螢石精選的中礦返回第1次螢石粗選，任一所述螢石掃選的中礦返回第1次螢石粗選。

優(yōu)選的，上述的螢石礦的選礦方法中，步驟(6)中，所述螢石粗選為加入調(diào)整劑、第一抑制劑和第一捕收劑攪拌一段時間進行捕收；

和/或，所述螢石精選為加入第二抑制劑攪拌一段時間進行捕收；

和/或，所述螢石掃選為加入第三抑制劑和第三捕收劑攪拌一段時間進行捕收。

進一步優(yōu)選的，所述螢石粗選中，所述第一抑制劑為水玻璃和酸性水玻璃的組合，優(yōu)選的，所述酸性水玻璃為硫酸和水玻璃按照質(zhì)量比1：0.9～1.1混合所得的混合物，所述硫酸的濃度為5～10wt％。

進一步優(yōu)選的，任一所述螢石粗選中，所述調(diào)節(jié)劑為130～2000g/t的碳酸鈉，所述第一抑制劑為500～600g/t的水玻璃與1200～2000g/t的酸性水玻璃的組合，所述第一捕收劑為400～500g/t的油酸；

和/或，任一所述螢石精選中，所述第二抑制劑為100～400g/t的酸性水玻璃；

和/或，任一所述螢石掃選中，所述第三抑制劑為0～200g/t的酸性水玻璃，所述第三捕收劑為0～100g/t的油酸。

本發(fā)明在螢石粗選階段同時添加水玻璃和酸性水玻璃兩種抑制劑，通過控制水玻璃和酸性水玻璃的用量，既能有效抑制精礦中SiO 2含量，又能防止堿性抑制劑水玻璃和酸性水玻璃因PH值的差異而擾亂礦漿酸堿值的穩(wěn)定，破壞浮選作業(yè)。

優(yōu)選的，上述的螢石礦的選礦方法中，步驟(4)中，將所述第一螢石精礦、所述第二光電選礦精礦和步驟(1)篩分得到的＜10mm的礦石混合后破碎、篩分?？筛鶕?jù)下游產(chǎn)業(yè)對螢石精礦的需求，選擇將第一螢石精礦(冶煉用螢石塊精礦)加入步驟(4)中混合進入下一步浮選，從而獲得制酸用高質(zhì)量螢石精礦。

本發(fā)明所取得的有益效果：

本發(fā)明提供的螢石礦的選礦方法，不僅有效的降低螢石精礦加工成本，同時節(jié)約螢石資源，提高選礦回收率，利于環(huán)境保護。

附圖說明

圖1為本發(fā)明選礦方法的工藝流程圖。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

實施例中未注明具體試驗步驟或者條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的常規(guī)實驗步驟的操作或條件進行。所用試劑和儀器沒有注明生產(chǎn)廠商者，均可以通過市場購買獲得

實施例1

本實施例以河北省平泉縣前山的螢石礦為對象，原礦含CaF 2 32.35％。

如圖1所示，一種螢石礦的選礦方法，具體步驟如下：

(1)將螢石礦原礦破碎至40mm后篩分；篩分過程中，原礦經(jīng)破碎、篩分后得到＞40mm的礦石再次破碎。篩上(+10mm)產(chǎn)品產(chǎn)率為85.00％，品位CaF 2 32.60％，篩下(-10mm)產(chǎn)品產(chǎn)率為15.00％，品位CaF 2 37.72％。

(2)將步驟(1)篩上(+10mm)產(chǎn)品加入光電選礦機(XNDT-104光電分選機)進行一次光電選礦，使用多能譜X光全粒度掃描礦石，采集礦石的X光衰減信息，建立多能譜礦石識別模型，然后通過多物質(zhì)分解計算對礦石中物質(zhì)成分和含量進行判斷，通過設(shè)定分選閾值識別螢石礦石和脈石礦物，實現(xiàn)螢石精礦和尾礦的分離，光電分選閾值為50，從而得到第一螢石精礦(產(chǎn)率為18.74％，品位CaF 2 65.43％，回收率37.91％)和第一光電選礦尾礦(產(chǎn)率為66.26％，品位CaF 2 21.78％)。

(3)將所述第一光電選礦尾礦加入光電選礦機再進行一次光電選礦，光電選礦同步驟(2)，光電分選閾值為5，從而得到第二光電選礦精礦(產(chǎn)率為41.09％，品位CaF 232.41％)和第二光電選礦尾礦(即圖1中尾礦1，產(chǎn)率為25.17％，品位CaF 2 4.44％)。

(4)將所述第二光電選礦精礦和步驟(1)篩下(-10mm)產(chǎn)品混合后破碎、篩分；篩分過程中，原礦經(jīng)破碎、篩分后得到＞3mm的礦石再次破碎。

(5)將步驟(4)篩分得到的＜3mm的礦石加入磨機中進行磨礦，磨至細(xì)度-0.076mm占74％。

(6)將所述磨礦產(chǎn)品經(jīng)1次螢石粗選得到螢石粗選精礦和螢石粗選尾礦，將所述螢石粗選精礦經(jīng)6次螢石精選得到所述第二螢石精礦(即圖1中精礦2)，將所述螢石粗選尾礦經(jīng)1次螢石掃選得到螢石掃選尾礦，其中，任一所述螢石精選的中礦返回螢石粗選，所述螢石掃選的精礦返回螢石粗選。

具體的，螢石粗選的藥劑為2000g/t的碳酸鈉、600g/t的水玻璃、1600g/t的酸性水玻璃和400g/t的油酸，其中酸性水玻璃為質(zhì)量比1：1的硫酸(5wt％濃度)和水玻璃的混合物；粗選中抑制劑的加入方法為，首先加入水玻璃，攪拌2min后，再加入酸性水玻璃；

螢石掃選的藥劑為200g/t的酸性水玻璃和80g/t的油酸；

螢石精選的藥劑為酸性水玻璃，第一段精選的藥劑用量為400g/t，第二、三、四段精選的藥劑用量均為200g/t；第五、六段精選的藥劑用量均為100g/t；

每一種藥劑加入的浮選攪拌時間為2min，粗選和掃選攪拌速度為2000轉(zhuǎn)/分鐘，精選攪拌速度為1800轉(zhuǎn)/分鐘。

實施例1所獲得第二螢石精礦產(chǎn)率為18.48％，品位CaF 2 97.33％(SiO 2含量控制在2.5％以內(nèi))，回收率53.15％；螢石掃選尾礦產(chǎn)率為37.61％，品位CaF 2 6.58％。精礦綜合回收率為89.38％。(產(chǎn)率＝精礦質(zhì)量/原礦質(zhì)量，回收率＝精礦產(chǎn)率*精礦品位/原礦品位，綜合回收率＝精礦1回收率+精礦2回收率。)

對比例1

對比例1使用與實施例1相同的螢石礦為對象，區(qū)別僅在于，省略步驟(1)、(2)、(3)，對螢石礦直接進行步驟(4)破碎、篩分、步驟(5)磨礦、步驟(6)浮選作業(yè)。

對比例1所獲得精礦產(chǎn)率29.12％，精礦品位CaF 2 97.03％，回收率85.48％。

浮選成本主要為磨礦鋼球損耗、電耗、浮選藥劑消耗和水耗等，對比例1直接浮選選礦比為3.43，通過計算對比例1螢石精礦的選礦加工成本為264.29元/噸精礦。

光電選礦加工成本包括電費和設(shè)備維護費，根據(jù)已有光電選礦廠實際生產(chǎn)情況，處理一噸原礦，破碎篩分成本約0.15元，需要消耗2.16度電，合計電費約為1.56元，設(shè)備維護費約為0.33元。綜合考慮，光電選礦機運行成本為2.04元/噸原礦。實施例1兩次光電選礦-浮選聯(lián)合工藝，第一次光電選礦獲得第一螢石精礦，選礦比為4.54，加工成本約為8.85元/噸精礦；剩下的尾礦再次光電選礦，選礦比為1.61，浮選選礦比為3.03，獲得第二螢石精礦，加工成本約為272.88元/噸精礦。綜上，實施例1選礦加工成本平均為140.86元/噸精礦，遠(yuǎn)低于對比例1選礦加工成本。

采用兩次光電選礦+浮選聯(lián)合的選礦工藝分選螢石，可以提高下一步浮選入選品位，從而增加磨浮車間的處理量，降低藥劑用量、節(jié)能增效，有效的降低螢石精礦加工成本。同時，根據(jù)需要，第一次光電選礦可提前獲得下游產(chǎn)業(yè)所需的合格產(chǎn)品，代替?zhèn)鹘y(tǒng)手選，提高生產(chǎn)效率和分選精確性。而第二次光電選礦作業(yè)既可以實現(xiàn)固廢綜合利用，通過預(yù)先拋除尾礦，可以將目前技術(shù)可行經(jīng)濟不可行的低品位螢石，堆存螢石毛料加以利用，從而節(jié)約螢石資源，提高選礦回收率，利于環(huán)境保護等。

對比例2

對比例2使用與實施例1相同的螢石礦為對象，區(qū)別僅在于：步驟(6)中，螢石粗選的抑制劑為600g/t的水玻璃或1600g/t的酸性水玻璃。

當(dāng)螢石粗選的抑制劑為600g/t的水玻璃時，對比例2所獲得第二螢石精礦產(chǎn)率為16.03％，品位CaF 2 95.64％(SiO 2含量在3％以上)；

當(dāng)螢石粗選的抑制劑為1600g/t的酸性水玻璃時，對比例2所獲得第二螢石精礦產(chǎn)率為17.61％，品位CaF 2 96.75％(SiO 2含量在3％以上)。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明、具體實施方式及試驗，對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對其作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。

螢石礦的選礦方法.pdf