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1、河南信阳萤石矿降硅技术研究报告 信阳萤石矿中SiO2含量适中，该地区原选厂生产出的萤石精粉含硅均在0.9-1.5%，市场供不应求。本实验研究了适合本地区的浮选工艺、药剂、设备。结果表明，通过采用我们自主研发的选矿捕收药剂ZN136和抑制剂ZN608，一次粗选、一次扫选、二次精选、弱酸性介质精选的工艺，可以得到含CaF297.5%、Si021.0%以下、回收率为90%的低硅萤石精矿。一、试验方法1.原矿性质信阳萤石矿属于硅酸盐型萤石矿，矿石主要分为萤石和石英，试样采取了32个点，原矿化学结果见表一。由表一可得知原矿中主要杂质为Si02，通过采用一次粗选、一次扫选、二次精选、弱酸性介质精选的工艺，
2、可以得到含CaF297.5%、Si021.4%以下、回收率为90%以上的低硅萤石精矿。而CaC03和其他矿物含量很低，对该矿石的选矿主要任务是解决CaF2、Si02的分离，浮选的主要是去除Si02。选矿实验样品样品分析结果表（表一）成分CaF2Si02Al203PS含量6430.12.350.01以下0.11原矿样品分析表成分含量(%)CaF2Si02Al203PS1号6630.11.010.01以下0.12号67301.10.01以下0.153号673010.01以下0.144号67300.90.01以下0.15号67310.90.01以下0.06号702910.01以下0.16号72221
3、.30.01以下0.097号74241.10.01以下0.098号76201.20.01以下0.089号 70271.10.01以下0.0310号71262.10.01以下0.0511号64250.40.01以下0.0712号55210.90.01以下0.0713号61370.70.01以下0.0714号59380.40.01以下0.0715号57390.30.01以下0.0716号61350.10.01以下0.0617号71270.30.01以下0.0518号69300.50.01以下0.0519号70260.60.01以下0.0520号68270.50.01以下0.0521号70250.6
4、0.01以下0.0322号75210.50.01以下0.0423号84130.60.01以下0.0924号85130.50.01以下0.0825号9090.60.01以下0.0926号9540.620.01以下0.0927号65310.60.01以下0.0828号75220.60.01以下0.0729号85130.650.01以下0.0730号80170.620.01以下0.0631号71260.60.01以下0.0632号79190.60.01以下0.0633号81170.180.01以下0.0634号83131.10.01以下0.0535号86111.00.01以下0.032.浮选工艺流程
5、实验根据该萤石矿的矿物组成，参照其他同类矿石的浮选实验，采用了一次粗选、一次扫选、二次精选、弱酸性介质精选的工艺，工艺流程见图二。（图二）3.浮选药剂实验选择ZN136作为捕收药剂，水玻璃和ZN608为抑制剂，用碳酸钠和硫酸调整PH的值。水玻璃、碳酸钠配备成5%的溶液使用，加入5%比例的ZN136溶液，ZN608配成1%。二、实验结果1.粗选条件粗选条件实验主要进行了磨矿细度、浮选PH值、捕收剂用量、抑制剂用量实验。经过一系列条件实验，最佳的粗选条件为-120目占80%，碳酸钠用量为750g/t。粗选实验结果见表三。原矿品位精矿品位精矿产率CaF2CaF2Si02CaF2Si02 63.74
6、29.9992.056.7464.6193.22（表三）由表三可得知，粗选精粉的Si02含量任然很高，还需要进行多次精选脱硅后才能得到萤石精矿。2.精选条件实验根据粗选作业的最佳条件，实验采取二次精选流程，考察PH值、水玻璃用量对精选指标的影响，结果见表四。药剂名称及用量/（gt-1）PH值产率%精矿品位CaF2%CaF2%Si02%不加药剂6.847.3997.34 1.471.93水玻璃5008.122.2298.57 0.6634.38水玻璃500碳酸钠2508.93398.45 0.9650.82水玻璃500ZN608 1005.955.999.07 0.6186.54（表四）实验结果
7、由表四可看出，精选PH值对精选结果影响大，不加药剂时CaF2含量、回收率高，但Si02含量大于1,；采用水玻璃加碳酸钠作为精选药剂时，可以得到高品位的CaF2，但回收率低，试验中发现泡沫矿化很差，泡沫层薄。采用ZN608和水玻璃试剂，可得到较高的精矿品位和高的回收率。上述结果与不同PH条件下，水玻璃的解离特性以及与矿物的相互作用机理有关。水玻璃是弱酸和强碱构成的盐，水解呈碱性，反应如下：NaSiO3+2H2O=2Na+2OH-+H2SiO3解离出的硅酸是一种极弱的酸，可以进一步的解离：H2SiO3=H+HSi03,K1=10-9HSiO3-=H+Si032-,K2=10-13在酸性介质中：H2
8、SiO3+H2SO4=H2SiO3+SO42-+2Na+实验可以看出，水玻璃在碱性介质中，主要以HSiO3-存在，在酸性介质中主要以H2SiO3-胶粒形式存在。水玻璃的抑制作用主要由水化性很强的HSiO3-离子和硅酸分子及胶粒吸附在矿物表面，使的一般认为是物理吸附；在弱碱性介质中，萤石表面负荷正电，由于电性作用，HSiO3-会在萤石表面吸附，使萤石受到抑制，因此单独用水玻璃或者碳酸钠加水玻璃为抑制药剂时，它的回收率会很低。而在弱酸性介质中，水玻璃主要以H2SiO3胶粒存在，溶液中抑制作用的主要是H2SiO3胶粒，胶粒会先吸附在石英矿物质表面，产生特性吸附，因而酸性条件下，水玻璃对Si02有很强
9、的选择性抑制。3.精选流程结构试验精选流程结构试验主要是考察中矿返回地点对精选指标的影响，试验考察3种流程，中矿顺序返回前一作业；中矿集中返回；开路流程，丢弃中矿，详见表五精矿流程精矿品位CaF2%CaF2%Si02%中矿顺序返回97.381.686.66中矿1-3返回粗选98.220.9587.66开路流程98.980.6986.36（表五）由表五可知，中矿顺序返回流程的精矿质量最不理想，Si02的含量高；中矿集中返回粗选流程和开路流程可以达到较好的精矿指标。我们对中矿1-3分析，CaF266.3%，Si0226.88，与原矿组成类似，但在实际生产中，中矿集中返回容易导致生产过程不稳定，直接影响到精矿的品位的不稳定；开路流程能够将杂质高的中矿及时排出精选系统，减少精矿中杂质含量，保证精选指标。实验确定推荐开路流程。三、结论1. 河南信阳地区萤石矿属于硅酸盐型萤石矿，通过采用一次粗选、一次扫选、二次精选的工艺，可以得到含CaF297.5%、Si021.4%、回收率为90%的低硅萤石精矿。2.对精选指标影响最大的PH值条件，用ZN608加水玻璃组合作为抑制剂，可达到满意指标。3.使用中矿集中返回和开路精选流程都可以获得较好的精矿指标，开路精选能够保证生产过程、操作稳定，本实验推荐开路精选流程。
