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萤石(CaF2) 广泛地应用于各种工业部门,其中包括:铝工业、钢铁工业、原子能工业、宇航工业,在制取氟制冷剂和氟塑料、高纯氟化氢、固体燃料,生产高质量搪瓷和特种玻璃,作焊接熔剂,特别是坚固构件的焊接熔剂,以及在有色冶金生产中都离不开萤石,远在1943 年,美国总统罗斯福就把萤石列入战略性原料,
萤石矿主要储藏于碳酸盐萤石复合矿石中,大型矿床主要分布在独联体国家沿海地区、外贝加尔、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦,共计15 个矿床,在俄罗斯正在生产的选矿厂中最大的和最有前景的是雅罗斯拉夫斯克采选公司选矿厂,到目前为止,俄罗斯对萤石矿产品的工业需求的90%由这里提供,这个联合企业的原料基地主要是绥芬河矿床的沃兹涅辛斯克和基洛夫斯克矿区,根据矿石的物质组成及其可选性可分为: 碳酸盐模数( CaF2 ∶CaCO3) 大于15 的硅酸盐型、模数15~3 的弱碳酸盐型、模数小于3 的强碳酸盐型、以及黄玉-萤石型,围岩的组成是玢岩、含萤石的细粒浸染的石灰岩和云英岩,含云母-萤石矿石的主要矿物有萤石、云母(白云母、钠珍珠云母、锂云母和铁锂云母) 、碳酸盐;少量的黄玉、电气石、硅铍石、金绿宝石和硫化物,这些矿物总含量达5%,黄玉-萤石矿石在矿物成分及含量上明显不同,主要矿物为萤石、黄玉、白云母和石英,选矿设备
萤石矿的细粒浸染是普里莫梁矿床矿石的特点,矿石中含碳(0.1~0.5%),将矿石染成黑色,在雅罗斯拉夫斯克选矿厂采用正优先浮选工艺流程,它包括:磨矿、矿浆热处理、萤石的粗选和扫选,所获得的精矿再进行6次精选,循环水也被利用的无尾矿工艺,除获得主要组分原料——萤石精矿外,还可保证顺便回收伴生矿物——硅铍石、金绿宝石、云母、便于以后利用的独立产物熔融石灰石,含云母-萤石矿石的浮选尾矿主要是云母,它可作为用湿法冶金回收稀有金属的原料,以及作为生产汽车轮胎的橡胶填料,生产优质玻璃和陶瓷砖的原料,但是,所有这一切都属于将来的矿物原料的综合利用问题,而目前还无法实现,
近年来,俄罗斯国立有色金属科学研究所,对萤石浮选的药剂制度改进进行了研究,其中包括,用较廉价而有效的代用品替代昂贵而稀缺的硫化钠,作为硫化钠的代用品是生产橡胶抗老化剂过程中多硫化物还原时获得的副产品—药剂ЭК-1 ,用沃兹涅辛斯克矿床矿样对含有硫酸钠、氯化钠、硫代硫酸钠和硫化钠的药剂ЭК-1 作为硫化钠的替代品进行了研究,矿石磨至86% -0.044 mm,第一阶段浮选药剂用量( kg/ t ):СД0.6,油酸0.9,矿浆热处理温度60℃,并添加氟硅酸钠0.2 kg/ t,处理时间10min,
石后浮选有色金属铅和锌的硫化物,该流程降低了生产费用,提高了生产率,改进后的药剂制度及工艺流程对多个矿床的萤石矿石进行试验,都获得了满意的结果,选矿设备。
萤石粗选精矿添加СД0.2 kg/ t 进行2次精选,第二次热处理在添加氟硅酸钠0.2 kg/ t,温度60℃下进行,第三次和第五次精选不加药剂条件下进行,第四次加入0.2 kg/ t CД条件下进行,用药剂ЭК-1代替硫化钠可以提高萤石的回收率,但用量较大(增加30%) ,
在雅罗斯拉夫斯克选矿厂实验室用循环水对粗精矿进行6次精选的工艺制度所进行的该药剂对比试验结果证明,用药剂ЭК-1替代硫化钠是可行的,
在卡兰古伊斯克矿床矿石的浮选中, 用药剂ЭК-1 和ЭК-2 替代硫化钠获得了良好的结果,该选矿厂的领导放弃了为硫化钠新药剂替代物进行工业试验的拨款,
由俄罗斯有机合成科学研究所和国立有色金属科学研究所制定了ЭК-1 药剂暂行工艺标准,在中亚有色金属研究所完成的萤石复合矿石选矿结果总结基础上,在本文作者的指导下,制定了较先进的工艺流程,该流程降低了生产费用,提高了生产率,减少了浮选车间占地面积,提出的选矿流程包括重介质预选,然后浮选重产品,即预先分选出萤石,然后分选有色金属(铅、锌) 硫化物,对四个矿床中的萤石矿石进行了重介质可选性试验(表1) ,所研究矿石中的萤石基质是粒度在4mm以上独立包体,
表1 在重悬浮液中萤石分选结果
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矿 床
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Ⅰ
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Ⅱ、Ⅲ
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Ⅳ
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矿石中CaF2 的含量(%)
比重(g/ cm3) :萤 石
脉 石
悬浮液
单体萤石含量(%)
产率(%): -4mm 粒级的
精 矿
尾 矿
萤石含量(%):在-4mm粒级中
在精矿中
在尾矿中
萤石回收率(%):在-4mm粒级中
在精矿中
在尾矿中
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22.67
3.06~3
2.81~2.54
2.7
30
30.4
27.8
41. 8
28.52
43.42
4.61
38.36
53.24
8.5
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33.36
3.15~3.12
2.83~2.61
2.74
50
34.5
30.12
35.38
36.7
61.12
6.18
38.35
55.1
6.55
|
32.5
3.22~3.1
2.72~2.5
2.74
40
37
28.2
34.8
35
65.02
6
33.03
60.13
6.84
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产品
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产率
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品位
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回收率
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产率
|
品位
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回收率
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CaF2
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Pb
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CaF2
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Pb
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CaF2
|
Pb
|
CaF2
|
Pb
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先浮选铅后浮选萤石流程
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先浮选萤石后浮选铅流程
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矿 石
萤石精矿
铅精矿
尾 矿
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100
27.17
2.61
69.69
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26.54
93.61
8.02
0.58
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1.62
0.35
53
0.2
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100
97.69
0.79
1.52
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100
5.98
85.41
8.61
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100
27.8
3.1
69.1
|
27.495.88.830.74
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1.510.12
44.2
0.16
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100
97.13
1.0
1.87
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100
2.2
90.5
7.3
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