摘 要

萤石是重要的国家战略型矿物，但我国的萤石储产比较低，且已知的矿区大部分以伴生的贫矿为主。萤石的伴生矿物中，最典型的有石英、重晶石和方解石，其中重晶石和方解石因为天然可浮性与萤石相近，浮选难度较大，因此，如何在不降低萤石精矿品质和回收率同时，分离重晶石和方解石，成为了目前急需解决的问题。

论文主要以新型磺酸盐KPS-N作为捕收剂，研究了该药剂在浮选萤石、重晶石和方解石过程中，三种矿石的可浮性改变规律，同时提出了分选萤石与重晶石时，优选重晶石方法的可行性，为该药剂的后续研究提供参考。

在这种新型磺酸盐作为捕收剂时，随着矿浆pH值增大，萤石可浮性降低，方解石和重晶石可浮性升高。水玻璃和杨梅栲胶两种抑制剂抑制萤石和重晶石的效果略强于抑制方解石的效果，且抑制萤石的效果随矿浆pH值增大先增强后减弱。最终得出：萤石和方解石难以用新型磺酸盐作为捕收剂得到较好的分离效果，而萤石和重晶石可在pH=10时，反浮选萤石而得到较好的分离效果，其萤石精矿的CaF₂品位为86.3%，萤石回收率为80.8%。

关键词：石油磺酸钠；萤石；重晶石；方解石；浮选

Abstract

Fluorite is an important national strategic minerals, but China's fluorite storage is relatively low, and most of the known mining area are Associated fluorite mines. Fluorite often associated with quartz, barite and calcite, which barite and calcite a re more difficult to be flotation, because of the natural floatability is similar to fluorite. So how to separate the barite and calcite, by ensure the quality of fluorite concentrate and recovery of the premise, has become a problem which is urgent needed to solve.

In this paper, the floatability of fluorite, barite and calcite was studied by using the new sulfonate collector KPS-N. And the feasibility of flotating barite is preferred, which provides a reference for the subsequent study of the agent.

When this new sulfonate is used as a collector, the floatability of fluorite decreases gradually with the increase of the pH value of the pulp, and the floatability of calcite and barite gradually increases. The inhibitory effect of the two inhibitors of water glass and bayberry tannin on fluorite and barite is stronger than that of calcite, and the inhibition of fluorite increases first and then decreases with the increase of pH value. : Fluorite and calcite difficult to use the new sulfonate as a collector to get a better separation effect, and fluorite and barite can be better at pH = 10 separation effect, the fluorite concentrate CaF2 grade is 86.3 %, Fluorite recovery rate of 80.8%.

Key Words：Sodium alkane sulfonate；Fluorite；Barite；Calcite；Flotation

目 录

第1章 绪论 1

1.1 萤石的应用及资源状况 1

1.2 重晶石的应用及资源状况 1

1.3 方解石的应用及资源状况 2

1.4 方解石-重晶石-萤石型矿石分选现状 2

1.4.1 浮选工艺流程 2

1.4.2 捕收剂和抑制剂 2

1.4.3 矿浆pH值 3

1.4.4 其它分选方法 4

1.5 石油磺酸钠 4

1.5.1 石油磺酸钠的用途及制备 4

1.5.2 石油磺酸钠在浮选中的应用 5

1.6 研究目的和意义 5

第2章 试验样品、药剂、设备及研究方法 6

2.1 试样性质 6

2.1.1 试样的制备 6

2.1.2 试样的XRD分析 6

2.1.2 试样的XRF分析 7

2.1.3 小结 8

2.2 试验试剂与设备 8

2.3 研究方法 9

2.3.1 试验方法 9

2.3.2 测试方法 9

2.4 试验流程 10

第3章 单一矿物条件浮选试验 11

3.1 矿浆pH值试验 11

3.1.1 试验方法 11

3.1.2 试验结果 11

3.2 捕收剂用量试验 12

3.2.1 试验方法 12

3.2.2 试验结果 12

3.3 抑制剂种类及用量试验 13

3.3.1 试验方法 13

3.3.2 试验结果 14

3.4 抑制剂pH条件试验 16

3.4.1 试验方法 16

3.4.2 试验结果 16

3.5 小结 18

第4章 混合矿物条件浮选试验 19

4.1 萤石-方解石混合矿 19

4.1.1 试验方法 19

4.1.2 试验结果 19

4.2 萤石-重晶石混合矿 20

4.2.1 试验方法 20

4.2.2 试验结果 20

4.2.3 油酸钠对比试验 21

4.3 小结 22

第五章 结论 23

参考文献 24

致 谢 26

第1章 绪论

作为一种国家战略型矿物，萤石在各个领域都有广泛的应用，对国家的经济建设有着非常重要的作用。虽然我国的萤石矿储量位居世界前列，但年产量高、出口量大且独立矿床储产比低，这就使得在控制出口量的同时，如何提高伴生萤石矿物的回收率成为了目前急需解决的问题。萤石的伴生矿物中，较为典型的有石英、重晶石和方解石等，其中由于方解石和重晶石与萤石天然可浮性相近，使得这类伴生萤石矿的分选有很大的难度。

1.1 萤石的应用及资源状况

萤石又称氟石，其主要成分为CaF₂，是一种用途广泛的矿物，其中大部分作为助熔剂用于冶金工业，我国每年用于该行业的萤石约占总用量的70%^[1]。另外，萤石在热炉中和硫酸反应可制成氟化工业的基本原材料——氢氟酸，而且，萤石还是玻璃、水泥、建材等生产难以替代的原材料。随着科学技术的发展，萤石已不仅在冶金、氟化工业和建材等传统行业有应用，在光学玻璃、轻工和雕刻甚至航天、核工业等领域都有广泛的应用。

化工行业对萤石的品位有着较高的要求，CaF₂品位需达到93%以上^[2]，且必须要控制SiO₂和CaCO₃等杂质的含量。而建材行业对萤石品质的要求相对较低，CaF₂品位只需达到40%以上^[3]。