萤石矿从破碎到浮选的关键工艺与设备清单

萤石矿从破碎到浮选的关键工艺与设备清单1.萤石矿加工工艺流程 11.1.破碎与筛分 2 21.3.浮选分离 21.4.脱水与干燥 31.5.尾矿处理 4 42.1.浮选工艺概述 42.2.关键技术要点 42.3.具体矿石类型处理示例 52.4.工艺优化与环保考虑 52.5.关键指标参考 53.主要加工设备清单 54.关键工艺参数与设备选型要点 64.1.矿石性质 64.2.设备选型要点 7 74.4.环保要求 8 96.典型案例 1.萤石矿加工工艺流程目的将原矿破碎至合适的粒度，为后续磨矿和选别做准备。流程1)粗碎大块原矿经振动给料机送入颚式破碎机，破碎至粒度≤100mm。2)中碎粗碎产品进入圆锥破碎机或反击式破碎机，破碎至粒度≤25mm。3)筛分通过振动筛分级，不合格粗颗粒返回中碎工序，合格细颗粒进入磨矿环节。目的将矿石磨细至矿物单体解离粒度(通常为-200目占60%~80%),便于浮选分离。流程1)破碎后的矿石与水混合，进入球磨机或棒磨机磨矿。2)磨矿产品经螺旋分级机或水力旋流器分级，粗颗粒返回磨机再磨，细颗粒进入浮选作业。目的利用萤石与脉石矿物(如方解石、重晶石、石英等)表面性质差异，通过药剂选择性分离萤石。1)单一萤石矿浮选1.1)调整剂常用碳酸钠(Na₂CO₃)调节矿浆pH至弱碱性(pH=8~10)。1.2)抑制剂水玻璃(Na₂SiO₃)抑制硅酸盐脉石，草酸抑制方解石等碳酸盐矿物。1.3)捕收剂脂肪酸类捕收剂(如油酸、油酸钠)或合成捕收剂(如2)石英型萤石矿浮选2.1)石英型萤石矿浮选主要针对石英作为主要脉石矿物的萤石矿。常用的浮选工艺流程为一段粗磨粗选-粗精矿再磨-多次精选。其原则流程为原矿经过粗磨后进行粗选，以初步分离萤石和石英，在将粗选后的萤石精矿再磨，以进一步减小矿物粒径，提高分离效率；通过多次精选，提高萤石精矿的品位。2.2)一般情况下，该类型萤石浮选常采用Na₂CO₃做pH调整剂，矿浆pH为8～9,捕收剂为脂肪酸，石英的抑制剂为水玻璃来完成浮选。该方法的优点是流程相对简单，操作容易控制，但需要多次精选以提高精矿品位。3)重晶石型萤石矿浮选3.1)是针对重晶石与萤石共生的矿石。该类型萤石的浮选方法可分为两种，一种是抑制重晶石浮选萤石，一种是抑制萤石浮选重晶石。前者常采用有机油和FeCl₃等做重晶石的抑制剂，油酸作为萤石捕收剂，先浮选萤石；后者一般以氢氧化钠和硅酸钠作为抑制剂实现浮选分离。其原则流程通常是将原矿石经破碎磨矿使其达到单体解离状态，然后将萤石和重晶石一起浮选，得到混合精矿，然后在选择药剂针对性的浮选萤石或重晶石，实现两者的有效分离。3.2)该方法的特点是需要精细的药剂配比和操作控制，以确保萤石和重晶石的有效分离。4)硫化矿型萤石矿浮选硫化矿型萤石矿浮选是处理伴生有硫化矿物(有黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等)的萤石矿。浮选时通常要考虑矿物综合回收。由于硫化矿和萤石的表面性质差异较大，常采用黄药、黑药等捕收剂优先浮选硫化矿，再用脂肪酸类捕收剂从尾矿中浮选萤石。这种方法的特点是可以综合回收有价金属，但流程较为复杂。5)碳酸钙型萤石矿浮选碳酸钙型萤石矿浮选是处理含有方解石和萤石共生的矿石。该类型矿物中方解石与萤石的分离难度较大，通常需要特殊的药剂和工艺流程来实现有效分离，具体流程需根据实际情况而定。目的将浮选精矿脱水至含水量≤10%,满足运输和后续应用要求。流程浓缩浮选精矿经浓密机(如中心传动浓密机)浓缩，底流浓度提升至过滤浓缩产品进入真空过滤机或板框压滤机，得到含水率约10%~15%的滤干燥(可选)如需更高纯度或更低水分，滤饼可进入回转烘干机或流化床干燥机干燥。浮选尾矿经脱水后堆存或综合利用(如回收重晶石、方解石等副产品),废水经处理后循环使用。2.复杂萤石矿浮选(如含重晶石、方解石)复杂萤石矿浮选，特别是含有重晶石、方解石等脉石矿物的矿石，面临的主要挑战是这些矿物与萤石的可浮性相似，导致分离困难。以下基于常见浮选技术要点进行说明。复杂萤石矿的浮选通常需根据矿石类型选择针对性工艺。例如，对于重晶石型或方解石型萤石矿，常采用混合浮选-分离浮选的流程。先通过调整剂(如碳酸钠)控制矿浆pH值，使用油酸等捕收剂浮选萤石和重晶石的混合精矿，再通过抑制剂(如水玻璃或特定组合药剂)选择性抑制一种矿物，实现分离。pH值控制：矿浆酸碱度是调节矿物可浮性的核心参数。例如，在弱酸性介质中，方解石的可浮性低于萤石，而萤石仍可上浮，因此通过精细调节pH值(如pH8~9.5)可增强分离效果。抑制剂选择：针对不同脉石矿物，需选用高效抑制剂。例如：抑制方解石时，可使用水玻璃、盐化水玻璃或栲胶等，通过组合药剂(如木质素磺酸盐-NaF)实现选择性抑制。抑制重晶石时，常用糊精、单宁或氯化铁等与水玻璃协同作用，减少重晶石上浮。捕收剂优化：脂肪酸类捕收剂(如油酸)是萤石浮选的常用药剂，但需根据矿石性质调整。对于含硫化物的萤石矿，可能需先优先浮选硫化矿物，再用脂肪酸捕收萤石。预处理措施：对于含矿泥的矿石，可采用脱泥工艺或添加分散剂(如硫酸铝)减少矿泥对浮选的干扰。此外，反浮选技术可提升萤石品位，而光电分选可用于预抛废，提高效率。方解石型萤石矿：由于方解石和萤石均为含钙矿物，分离难度大。实际生产中常通过控制pH值(弱酸性条件)并结合抑制剂(如栲胶)来抑制方解石，实现萤石优先浮选。重晶石型萤石矿：重晶石与萤石可浮性相近，常采用混合浮选后分离。例如，先用油酸浮选混合精矿，再通过抑制重晶石(使用氯化铝或糊精)或萤石(使用水玻璃)获得高品位精矿。硫化矿型萤石矿：此类矿石需优先处理硫化物，避免其干扰。工艺上常先用硫化矿捕收剂浮选铅、锌等金属矿物，再从尾矿中浮选萤石，并可能结合焙烧或浸出工艺回收有价金属。流程设计：对于复杂矿石，联合选矿法(如浮选-重选、浮选-磁选)可提高回收率。阶段磨矿-阶段选别工艺有助于实现矿物单体解离，减少过磨损失。环保措施：浮选废水经处理后可回用，尾矿可转化为建材或填充材料，减少环境影响。浮选后萤石精矿的品位可达酸级标准(氟化钙含量≥97%),冶金级标准(≥95%),回收率一般为80%~90%,但具体数值受矿石复杂度影响。实际应用中，需通过试验确定最佳药剂制度和工艺参数，以适应矿石特3.主要加工设备清单工序设备名称型号/规格用途ZSW系列、GZD系列工序设备名称PE系列、CJ系列圆锥破碎机/反击式破碎机HPT系列、CI系列中碎和细碎2YK系列、3YK系列磨矿分级球磨机/棒磨机磨细矿石螺旋分级机/水力旋流器FG系列、FX系列分级溢流和返砂浮选XJT系列脱水干燥真空过滤机/板框压滤机PG58-6、XMY系列回转烘干机干燥精矿(可选)AH系列、ZGB系列配制浮选药剂设备联动控制4.关键工艺参数与设备选型要点高品位单一萤石矿(CaF₂≥30%)可简化流程，低品位或复杂矿需多段精选。含硫、磷等杂质时，需增加除杂工序(如磁选除铁、硫化物浮选)。萤石矿的选矿方法和设备选型主要取决于其矿石性质，包括主要脉石矿物类型、粒度分布、矿物嵌布特性等。不同类型的萤石矿需采用针对性的工艺和设备组合。萤石矿按主要伴生矿物可分为多种类型，每种类型的选矿关键不同：单一型萤石矿：以纯萤石为主，伴生矿物少，选矿流程简单，常采用重选或直接浮选。重选适用于粒度较大、密度差异明显的矿石，而浮选则用于细粒杂质较多的矿石。石英型萤石矿：主要由萤石和石英组成，分离难点在于萤石与石英的可浮性差异。通常采用浮选法，通过正浮选(萤石浮出)或反浮选(石英浮出)实现分离，需优化药剂制度如脂肪酸捕收剂和pH值调节。方解石型萤石矿：萤石与方解石均为含钙矿物，化学性质相近，分离困难。浮选时需加入抑制剂(如水玻璃、六偏磷酸钠)选择性抑制方解石，再用脂肪酸类捕收剂浮出萤石。重晶石型萤石矿：重晶石与萤石可浮性相似，常采用混合浮选先获得混合精矿，再通过分选分离。对于粗粒矿石，重介质选矿(如跳汰机)也可用于预选。硫化矿型萤石矿：伴生金属硫化物(如黄铁矿、方铅矿),需优先浮选回收硫化矿，再从尾矿中浮选萤石。药剂制度中常添加硫化矿物抑制剂(如氰化物)以保证萤石精矿纯度。设备选择需匹配矿石性质和工艺流程：破碎与筛分设备：原矿首先通过破碎机和筛分设备(如圆振动筛、直线振动筛)进行粒度分级。圆振动筛适用于粗粒筛分，直线振动筛则用于细粒分级，确保后续选别效率。重选设备：适用于粒度较粗、密度差异大的矿石。跳汰机利用垂直变速介质流按比重分层，适合处理粗粒萤石；摇床通过床面往复运动实现中细粒分离，富矿比高；螺旋溜槽则适用于含泥量低的细粒矿石，成本较低。浮选设备：是萤石选矿的核心，根据矿石细度和工艺需求选择：机械搅拌式浮选机(如SF型、BF型)依靠机械搅拌实现充气与搅拌，适用于中大型选厂的粗选和扫选作业。充气搅拌式浮选机(如XCF型、KYF型)由外部鼓风机供气，适合需要精确控制气量的场合，常用于精选作业。辅助设备：对于特定矿石(如碳酸盐型萤石),可采用光电分选或人工智能分选设备进行预选，降低后续浮选负担；手选作为辅助手段，适用于萤石与脉石界限清晰的矿石。磨矿控制：磨矿粒度直接影响浮选效果，需确保萤石与脉石充分解离，但过磨可能增加选别难度。药剂制度：捕收剂(如油酸)、抑制剂(如水玻璃)和调整剂(如碳酸钠)的种类与用量需根据矿石性质调整，例如在方解石型矿石中强化抑制剂效果。流程组合：复杂矿石常采用重选-浮选联合流程，如先重选丢弃部分尾矿，再浮选提纯；重晶石型矿石则通过混合浮选-分离浮选实现综合回收。实际选型中需结合矿石性质、处理规模和经济性综合考虑，必要时通过试验确定最佳方案。浮选药剂需选用低毒或无毒类型(如改性脂肪酸捕收剂),废水需经中和、沉淀处理达标后排放。萤石矿石选矿的环保要求涉及废水处理、废气排放控制、废渣处置、水资源循环利用以及生态环境恢复等多个方面，旨在最小化对环境的影响并促进可持续发展。1)废水处理：选矿过程中产生的废水可能含有重金属等有害物质，需建设专门的污水处理设施，确保净化后达到排放标准，避免对水体造成污染。在干旱地区，矿坑水或选矿废水可优先用于生产或农林灌溉，但需符合水质标准。2)废气控制：开采和加工过程可能产生粉尘及有害气体，应配备高效除尘设备和废气处理系统，减少大气污染物排放，保障周边空气质量。3)固体废弃物管理：废渣(如尾矿和废石)需合理堆放或处置，防止随意倾倒导致土壤和水体污染。鼓励通过综合利用，将尾矿用于建筑材料生产或废石用于道路建设，实现资源化利用。4)水资源循环利用：选矿过程耗水量大，需通过建设水处理系统回收和重复使用选矿废水，降低新鲜水消耗，同时减少废水排放。例如，选矿水循环利用率应达到行业标准(如75%以上)。5)生态环境恢复：开采活动结束后，应及时进行土地复垦和植被恢复，减少对生态系统的破坏。新建矿山应推行“边开采、边复垦”模式，提高土地复垦率(如达到75%以上)。6)此外，选矿工艺应优先采用环保型药剂(如脂肪酸类浮选药剂)和节能技术(如光伏发电),优化流程以减少资源消耗，并建立环境监测系统确保合规运行。总结：萤石选矿需综合优化原料管理、药剂配置、设备维护及工艺参数，针对微细粒萤石等特殊问题需采用预处理和设备升级方案，以提高回收率和精矿品质。萤石矿石选矿过程中常见的问题及解决方案如下：问题原因波动矿石成分在不同地层中影响浮选效率和产品质量方案以减少不同层位矿石混合，确保原料品位一致当不当，导致萤石回收率酸钠)的类型及用量；采用pH值调节(8~9)和抑果问题物颗粒碰撞结合力，导应用先进浓度控制技术，实时监测矿浆浓度并动态调整，确保精选作业矿浆浓度较低以提升萤石回收率误选机)故障及矿浆浓度、浮选时间参数设