摘 要

尾矿的“资源、经济、环境”属性决定了其作为一种二次资源具有“用则利，不用则害”的特点。萤石是一种重要的非金属矿物，在化工、冶金、建材等领域有重要应用。我国萤石储量居世界第一，但超过80%为伴生萤石矿，具有典型的“贫、细、杂”特征，而目前全国只有屈指可数的矿山综合回收伴生萤石，这与我国萤石的资源禀赋极不相称。本文以某多金属尾矿为研究对象，目的是通过工艺流程研究，最终实现工业回收伴生萤石。原矿工艺矿物学研究表明，萤石嵌布粒度较粗，但为了回收矿石中高价值的有色金属，磨矿细度达90%，造成部分萤石过分碎严重，因而回收困难。本文实验室合成了蓖麻油脂肪酸皂，并与733，O-2，BK410等萤石捕收剂进行对比，最终确定以O-2为捕收剂。以蓖麻油为原料，常压酸化水解，再皂化，提纯，制得脂肪酸皂。并探索了蓖麻油脂肪酸皂的最佳反应条件。在捕收剂适量条件下（指没有发生疏水蒂合），用脂肪酸皂浮选萤石纯矿物，以萤石纯矿物浮选回收率来表征相应条件下蓖麻油脂肪酸皂合成情况，得出蓖麻油脂肪酸皂化的适宜条件为：反应温度95℃，反应时间10h，催化剂（硫酸)用量蓖麻油质量7%。

浮选试验表明：采用“一粗七精两扫，中矿顺序返回上一级作业”的闭路流程浮选该多金属尾矿中的萤石，可以得到品位为91.97%，回收率为80.58%的萤石精矿。镜下观察到萤石精矿中有少部分方解石，采用盐酸处理可以得到品位为96.07%，相对于给矿的回收率为77.86%的萤石精矿，产品达到了用户要求。

关键词：萤石；伴生；综合回收；细粒；新药剂

Abstract

The level of comprehensive utilization of mineral resources had become an important symbol to measure a country's level of economic and technological. "Resources,economy, environment," determines the properties of the tailings as a secondary resource with "using,the benefit; if not, the victims”characteristics. Fluorite is an important non-metallic minerals, has been used chemical industry, metallurgy, building materials and other fields . China’s fluorite reserves is the largest, but more than 80% is associated with other minerals, with a typical "Poor, Fines, Miscellaneous" feature.

Taking a multi-metal mine tailings as the research object, the purpose of industrial production is to recovery associated fluorite. Process mineralogy studies indicate that ore, fluorite disseminated coarse grain size, but in order to recover non-ferrous metal ores high-value, the grinding fineness of 90%, fluorite is fine and therefore difficult recovery. In this paper, laboratory synthesized collector castor oil fatty acid soap, and with 733, O-2, BK410 and other fluorite collector are compared to determine the final O-2 as collector.

Castor oil as raw material, acidification hydrolysis, saponification, purified to obtain a fatty acid soap. And to explore the optimal reaction conditions of castor oil fatty acid soap. Draw grate sesame oil fatty acid soap suitable conditions as follows: reaction temperature 95 ℃, reaction time 10h, the catalyst (sulfuric acid) in an amount of 7% by mass of castor oil.

Flotation tests show that: you can get a grade of 91.97%, recovery was 80.58% fluorite concentrate. Treated with hydrochloric acid can be obtained using a grade of 96.07%, with respect to the recovery of ore is 77.86% of fluorite concentrate, the product reached the user requirements.

Key Words:fluorite;accompanying;comprehensive recovery;fine;collector

目录

第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.1尾矿的特征 1

1.1.1尾矿的资源属性 1

1.1.2尾矿的经济属性 2

1.1.3尾矿的环境属性 2

1.1.4小结 4

1.2尾矿回收萤石现状 5

1.2.1 萤石的性质用途概况 5

1.2.2我国萤石矿资源概况 5

1.2.3萤石浮选概况 6

1.3课题研究背景 6

第2章 试验设备、药剂和研究方法 8

2.1试验设备及药剂 8

2.1.1试验设备 8

2.1.2试验药剂 8

2.2研究方法 9

第3章 原矿性质研究 10

3.1试样的采集与制备 10

3.2工艺矿物学研究 11

3.2.1原矿化学分析 11

3.2 .2矿物组成 11

3.2.3主要矿物特征 12

3.2.4原矿主要有用元素物相分析 12

1钼物相分析 12

2 钨物相分析 13

3铋物相分析 13

4 锡物相分析 13

5 其它 13

第4章 磨矿试验 15

4.1磨矿细度试验 15

4.1.1磨矿时间试验 15

4.1.2不同磨矿细度浮选试验 15

第5章 药剂合成及其验证实验 17

5.1药剂合成构思 17

5.2药剂合成 17

5.2.1药剂合成原理 17

5.2.2实验操作 17

5.3本章小结 19

第6章 浮选试验 20

6.1捕收剂选择试验 20

6.2捕收剂用量试验 21

6.3抑制剂用量试验 21

6.4开路流程试验 22

6.5闭路流程试验 23

第7章 结论 25

参考文献 26

致谢 27

第1章 绪论

1.1引言

纵观历史，人类利用矿产资源的技术水平很大程度上体现了人类社会的文明程度。从旧石器、新石器、青铜时代、铁器时代……到目前的信息时代，每一次矿业技术的巨大变革都必将推动时代发展。在当代人类的生产生活中，4/5以上的物质、能源依赖于矿产资源。然而矿产资源不可再生，因此矿产资源的宝贵可见一斑。当前我国社会正处于工业化阶段，在这个过程中必然要耗费大量的矿产资源。尽管我国矿产资源丰富，但其“贫、细、杂、小、散”等特点及人口众多导致我国人均资源拥有量远不及世界平均水平。目前我国铜、铁、铝、石油等大宗矿产对外依赖程度很高，导致市场话语权大都掌握在西方企业手中；尽管拥有世界90%稀土产量，但由于技术落后，我国廉价出售资源，却不得不付出高昂的价格购买深加工产品，这严重制约了我国相关产业发展。实现矿产资源的绿色高效综合利用对于国家的经济社会安全、持续发展具有战略意义。由于我国矿冶技术发展较晚，不同阶段的采选冶水平差别较大，技术、学科发展不协调，且我国矿产资源禀赋开发难度大，再者某些地方矿产资源开发粗放，一矿多开，采富而弃贫，大矿而小井等乱象丛生，利用低下，致使大量有价元素流失于尾矿中^[1]。

国土资源部《中国矿产资源节约与综合利用报告（2015）》显示：自2010年以来，我国每年排放15亿吨以上尾矿，且我国已堆存600亿吨以上矿山固体废物，3/4以上来自铜、铁、金矿开采；我国共伴生、复杂矿产资源综合利用率不到20%，采选冶总回收率低于30%，而西方国家均超过50%^[1]。多种有用价组分被废弃在尾矿中，尽管品位低但总量巨大，综合利用具有广阔前景。