福能三爱富(浦城)矿业开发有限公司 353401
摘要:萤石作为冶金、化工领域重要的基础原材料,需要采取特定的工艺流程与技术措施,有效提高萤石矿产的质量与开采效率,在满足环保要求的前提下,使其符合相关技术标准要求。本文将针对萤石精矿在降硅选矿等方面的工艺技术进行简要分析。
关键词:萤石精矿;降硅选矿;工艺分析
引言
萤石精矿的用途较为广泛,其中精矿中所含有的二氧化硅含量较高,萤石精矿同时也是是炼铝溶剂的重要组成部分要素。为了有效降低萤石精矿中二氧化硅的含量,需要做好降硅选矿的工艺研究,在现有工艺技术基础上,尽可能采用安全、经济、可靠的技术进行优化,有效提升萤石精矿的品质和回收率,促进矿石开采工作经济、有序发展。
一、萤石精矿的性质与特点分析
萤石精矿通常需要满足矿石中氟化钙含量至少达到百分之九十八以上,二氧化硅含量不得高于百分之一,因此,在开采工程中,需要有效优化选矿工艺,达到降硅提质的良好效果。对于萤石原矿而言,其中闽北地区多为硅质岩萤石硅酸盐型的萤石矿,其成为主要成分为有石英、萤石两种,其化学成分包括了碳酸钙、二氧化硅、铅以及氟化钙等,但由于原矿中的二氧化硅杂质较多,碳酸钙与铅含量低,所以,需要采取浮选工艺,将氟化钙和氧化硅进行有效分离,从而将原矿中的二氧化硅进行有效去除,促进萤石精矿开采质量的不断提升。
二、萤石精矿降硅选矿的工艺因素分析
(一)磨矿细度的优化选择
对萤石精矿进行有效的降硅选矿操作,实质上是通过对萤石原矿进行有效浮选,抑制并去除原矿中的石英等,促进原矿浮选的选择性不断提升。在开展浮选工艺处理时,首先需要对原矿石进行粗选与磨矿细度的检验,有效明确不同的磨矿细度条件下,萤石在尾矿中所产生的损失情况。
例如,可以针对每吨萤石原矿,可以按照0.5公斤碳酸钠、0.27公斤油酸以及2公斤水玻璃的比例,将其用于对原矿石的磨矿粗选操作,对其不同细度条件下所产生的尾矿进行化学成分检验,可以有效明确原矿在不同的细度条件下,所产生的尾矿中各个化学成分指标的损失率。当萤石原矿磨至-0.074毫米百分之四十状态下时,所产生的尾矿中氟化钙损失较多,约为12%左右,其中粗粒级的氟化钙所占的损失将近一半。当将萤石原矿石粗选细磨至0.074毫米80%状态时,浮选尾矿中的氟化钙损失率约为15%,而尾矿损失中所含有的氟化钙多为细粒级别的损失。经过多次实验,可以得知将原矿石粗磨至0.074毫米50%状态时,所产生的粗选氟化钙的回收效率最高,可以作为对原矿石进行粗选磨矿的细度指标。
(二)选矿调整剤的有效选择
在对萤石原矿进行粗选调整剤的选择时,通常采取的工艺制度较为简单,需要在确定原矿石粗选的最佳条件下,合理选择开路流程,进一步明确不同调整剤、不同用量下对于萤石精矿中各项化学物质指标的影响状况,为有效进行萤石精矿的降硅浮选做好基础准备。
例如,可以采用单一的水玻璃或者碳酸钠等作为原始粗选的调整剂,在按照原矿磨细度为-0.074毫米50%的指标对其进行粗选之后,可以按照每吨原矿石加入0.27千克油酸进行调整剤相关工艺试验,实验过程中,重点考察不同试剂对于粗选矿石的酸碱值、回收率等指标的具体影响。当仅将碳酸钠作为调整剤时,所产生的矿浆呈碱性,并且生成的泡沫容易发粘,虽然具有较高的氟化钙回收效果,但是在粗精矿呈现出的选择性较差。当仅采用玻璃水作为调整剤时,精矿的质量明显升高,但是氟化钙回收率略低。因此,可以将二者按照一定比例进行混合, 以组合药剂作为调整试剂,不但可以有效提升粗精矿中的氟化钙质量,还能够进一步提升其回收效率,优化选择效果。
(三)粗精矿的细度精磨
为了有效提升萤石精矿的选矿效果,有效降低精矿中的含硅比例,需要对粗精矿再次进行磨细度检验,随着精矿磨细度的进一步增加,精矿中的含硅量将会得到有效降低,促进精矿质量的显著提升。
例如,可以选取适当的磨细度作为临界点,通过对精矿进行筛析以及镜下单体解离等操作,可以进一步明确萤石与石英有效分离的解离粒度。不同结构、粒度的矿石,其体现的充分解离粒度也各不相同。可以依据精矿的充分解离粒级指标,合理控制精矿的磨细度,从而实现有效降硅,使精矿的质量达到开采工艺要求。另外,精选调整剤的酸碱性也将会精选的结果产生较大影响,可以利用水玻璃、硫酸进行混合作为调整剤,使其在弱酸的条件下进行精选操作,则可以有效提升精矿的选矿质量,同时,也能够促进氟化钙等回收率的可靠提升。
(四)选矿药剂的精选
在对萤石精矿进行选矿时,精选药剂能够有效提升降硅效果,不同的药剂作用于粗精矿,将会对萤石浮选的相关指标产生较大影响。
例如,可以采用玻璃水作为精选药剂,将其作用于萤石精矿的降硅操作中,将会提升萤石的回收效率,所得到的浮选指标等各项数值较高。尤其当萤石精矿中所含有的化学硅量接近或者超过百分之一的极限值时,一定量的水玻璃可以有效活化萤石,造成抑制石英的效果降低。此时,可以再次补加羧甲基纤维素等精选药剂,提升对精矿中石英的抑制效果,但也会造成萤石的抑制作用,会使回收率弱化。因此,可以按照一定比例将水玻璃、硫酸等精选药剂进行配合使用,结合实验数据,有效控制添加量与速率,促进精矿选矿指标的有效改善,实现可靠及降硅与提升回收率的兼容效果。
三、萤石精矿降硅选矿工艺的影响因素分析
(一)流程结构控制
萤石精选的结构控制是有效考察中框返回时对于精矿各项指标影响的试验。主要流程有三类,一是中矿按照一定顺序依次返回前一项操作工艺过程,二是中矿集中进行返回,三是丢弃原有中矿,选择开路流程。不同的流程结构将会使精矿品位、氟化钙回收效果产生不同的影响。
例如,可以采用中矿顺序返回结构,此时精选萤石中硅含量较高,矿石回收率较低,精矿品位较差,通常不建议使用,会造成萤石精矿品质降低,影响产品的出口销售。建议使用中矿集中返回或者开路流程等,当中矿的组成物质与原矿相类似时,可以选择中矿集中返回至粗选流程,但此过程容易造成生产过程的波动性,造成精矿指标的不稳定。当中矿降硅效果较好时,可以选用开路流程,将杂质含量较高的中矿有效排出,使其无法参与精选的循环作业,减少矿石中杂质的混入等情况,可以实现精选矿石质量的显著提升,同时,也能够有效保证萤石精矿的回收率,是矿石开采过程中最常使用的高品质选矿工艺技术。
(二)矿浆温度调节
萤石精矿的浮选工艺通常利用油酸作为捕收试剂,由于油酸本身的凝固点较高,将其置于精矿浮选作业中,将会使矿浆不容易出现溶解、分散等现象,为了有效优化精矿的浮选效果,可以合理控制矿浆的温度,实现降硅选矿实效的显著提升。
例如,可以将矿浆的温度控制在二十五摄氏度到三十摄氏度的合理范围内,处于冬季时,可以采用加热等方式提升矿浆的温度,此时进行促进矿再磨、精选等作业,将会使萤石回收率达到最佳效果,此时,在适宜药剂的作用下,精矿品位将保持在较高水准,能够有效降低硅含量,保证精矿中氟化钙含量比例在百分之九十八以上,充分满足萤石精矿的出口标准,符合精矿指标的要求。
总结
在对萤石精矿进行选矿作业时,需要经过粗精矿再磨等多个作业环节,有效控制选矿工艺,是获取优质、低硅萤石精矿的关键内容,因此,需要精矿做好再磨细度、精选药剂、流程结构、矿浆温度等要素的合理选择与控制,促进萤石精矿质量的稳步提升。
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