中國粉體網(wǎng)訊 螢石是一種不可再生的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源。根據(jù)2025年初美國地質(zhì)調(diào)查局公布的世界螢石儲(chǔ)量數(shù)據(jù),中國的螢石儲(chǔ)量從6700萬噸上升至8600萬噸,超過墨西哥,占比居全球第一。
螢石資源的全球分布
雖然我國螢石礦儲(chǔ)量豐富,但富礦少,貧礦、伴生礦及難選礦多,且螢石礦物嵌布粒度細(xì),與脈石礦物共生狀態(tài)復(fù)雜。與此同時(shí),我國螢石資源開采過度,其儲(chǔ)量約占全球的四分之一,而產(chǎn)量常年超過全球的60%。單一螢石礦山的儲(chǔ)采比僅10余年,資源保障能力嚴(yán)重不足,資源安全堪憂。
我國螢石產(chǎn)量與世界產(chǎn)量比(單位:萬噸)
因此,如何高效利用好伴生螢石資源,對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展及國家安全都具有戰(zhàn)略意義。
浮選是螢石最常用的選礦方法
由于螢石礦床的成因和伴生礦物不同,形成的螢石礦床性質(zhì)差異較大。對(duì)此在進(jìn)行選礦加工富集時(shí),需要根據(jù)具體礦床的特點(diǎn),選擇適合的選礦方法和工藝流程。常見的選別方法主要包括手選工藝、磁選工藝、重選工藝、浮選工藝。
由于螢石與其他脈石礦物在比重上可能相當(dāng)接近,這限制了重選法在螢石礦選礦中的普遍適用性。同時(shí),與螢石礦伴生的礦物大多不是磁性礦物,因此磁選法也不是一個(gè)理想的選別方法。因此,浮選法是螢石選礦中一種必不可少的方法,同時(shí)也是最重要的選別方法。其對(duì)貧、細(xì)、雜的螢石礦選別效果較好,可以選別出滿足氟化工產(chǎn)業(yè)要求的酸級(jí)螢石精粉以及陶瓷級(jí)精粉和冶金級(jí)精粉。
伴生型螢石礦浮選
螢石礦的脈石礦物主要有石英、重晶石、方解石等,按照所含脈石礦物種類可以將螢石礦分為石英型螢石礦、重晶石型螢石礦、方解石型螢石礦。
石英型螢石礦浮選工藝
石英型螢石礦的主要脈石礦物是石英,選別相對(duì)容易,常用捕收劑為油酸,抑制劑為水玻璃,pH調(diào)整劑為碳酸鈉,主要工藝流程為一段粗磨、一段粗選和多段精選。
重晶石型螢石礦浮選工藝
重晶石型螢石礦的脈石礦物主要是重晶石,其次是石英。重晶石和螢石的可浮性非常相近,一般來說浮選工藝是混合浮選螢石和重晶石后,再進(jìn)行螢石重晶石分離。混合浮選的捕收劑一般為油酸,抑制劑為水玻璃。重晶石螢石分離可以抑制重晶石浮選螢石,也可以抑制螢石浮選重晶石。重晶石的抑制劑主要有淀粉、糊精、丹寧、栲膠和FeCl3等,螢石的抑制劑主要有氫氧化鈉和硅酸鈉。
方解石型螢石礦浮選工藝
方解石型螢石礦屬于難選螢石礦。其浮選分離難點(diǎn)在于:一是螢石和方解石在物理化學(xué)性質(zhì)方面有許多相似的地方,兩種礦物表面活性位點(diǎn)均為Ca2+,致使在脂肪酸捕收劑體系下,藥劑敏感性一致,浮選性能極其相似且容易捕收,致使分選難度高;二是在螢石與方解石均為微溶礦物,螢石磨浮過程中,兩種礦物均會(huì)不同程度發(fā)生部分溶解,產(chǎn)生F−、CO32−,在礦物表面形成離子再吸附從而使得兩種含鈣礦物表面離子相互轉(zhuǎn)化,存在同質(zhì)化效應(yīng),導(dǎo)致浮選差異性下降,礦漿pH值對(duì)兩種礦物相互轉(zhuǎn)化有較大影響,分離難度進(jìn)一步增大。
針對(duì)特異性方解石型礦物需要研發(fā)適配的組合捕收劑和組合抑制劑以提高浮選指標(biāo)。根據(jù)目前新型抑制劑已有的共性特點(diǎn),即多羥基與方解石相結(jié)合,增強(qiáng)其選擇性抑制能力,篩選更有經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)的抑制劑可能是將來的研究方向。同時(shí),應(yīng)該注意的是,金屬離子的加入,對(duì)抑制劑作用存在正向或負(fù)向的影響,可以對(duì)金屬離子種類,以及與不同種類抑制劑作用進(jìn)行研究,查明交互作用機(jī)理,為更好設(shè)計(jì)藥劑組合奠定基礎(chǔ)。
2025年5月,武漢理工大學(xué)李育彪等公開一種含方解石的螢石浮選方法。將含方解石的螢石粗礦磨礦后,與水混合制得第一礦漿;向其中加入羥基羧酸類螯合劑,得到第二礦漿;向第二礦漿中加入抑制劑,得到第三礦漿;向第三礦漿中加入捕收劑,得到第四礦漿;向第四礦漿中加入起泡劑進(jìn)行浮選,得到螢石精礦。
一種含方解石的螢石浮選方法
小結(jié)
中國伴生型、難選螢石礦多,如何高效綜合利用伴生型螢石礦,是未來要重點(diǎn)解決的難題。優(yōu)化螢石浮選流程,改良螢石浮選藥劑,有助于分離螢石與方解石、重晶石,提高螢石資源利用率,未來仍需加強(qiáng)研究。
參考資料:
湛景震等.我國螢石資源利用現(xiàn)狀和戰(zhàn)略規(guī)劃分析
李宏靜等.螢石與方解石浮選分離藥劑研究進(jìn)展
黃凱等.伴生型螢石礦浮選研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金)
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