1.1 研究目的

萤石，其主要化学成分中含Ca量51.1%、含F量48.9%，纯净的萤石无色透明，而自然界中的萤石常因为包含稀土元素Th、Ce、U、Y等而常呈现出绿、紫、黄、蓝、黑等多种不一样的颜色。萤石表面呈玻璃光泽，使用阴极射线照射时会发出荧光。萤石具有众多的优异性能，用途广阔，它是工业生产中上重要的原料来源，例如在化工上用于提取氟元素、制备氢氟酸，在玻璃工业用于制备腐蚀剂等，在天文望远镜、摄像头镜片等光学仪器的制造中也有大量的应用。为了探究萤石和方解石难分选的原因，本文通过对萤石和方解石的溶解特性及其对浮选的影响机制进行研究，并利用Zeta电位、吸附量等手段进行表征。

1.2 研究意义

虽然我国萤石矿储量丰富，但是单一型萤石矿资源储量较少，多为品位较低的伴生或共生型萤石矿。萤石矿主要采用浮选法富集，油酸类药剂是萤石浮选中常用的捕收剂，它对单一型萤石矿可获得较为满意的浮选指标，但是对伴生型萤石矿浮选指标较差，这是目前萤石矿浮选难以突破的一大难题。伴生型萤石矿中萤石与方解石的表面化学性质相近，两者晶格中均存在同质阳离子（Ca2 ），导致萤石、方解石与浮选药剂都具有很强反应活性，使得两者可浮性相近，很难通过浮选手段分离。由于表面转化的存在, 致使实际浮选体系(多矿物组分)中, 矿物表面电性与浮选行为发生转化, 这是白钨矿/ 萤石也是其它复杂盐类矿物体系浮选分离困难的主要原因。通过溶液化学研究, 确定矿物表面转化临界条件, 可以预测矿物表面电性及可浮性的变化, 为确定盐类矿物分离将提供理论指导。

1.3 国内外研究现状

国内外众多科研机构对膨胀蛭石展开了诸多研究。

Wei Jiang等利用BHA作为捕收剂，通过单矿物和混合二元矿物的浮选试验，将萤石与方解石分离。通过zeta电位测量、x射线光电子能谱(XPS)检测和晶体化学分析，分析了选择性分离的机理，证明了BHA对萤石具有捕收作用，而对方解石无捕收作用。

石伟等通过对萤石和方解石溶解特性和浮选溶液化学的研究, 证明了萤石与方解石浮选分离困难的重要原因之一,是矿物溶解的离子对其他矿物的可浮性具有较大的影响。存在表面相互转化现象, 其转化临界pH 值为8.4 ～ 9.1 。当pH 值大于临界pH 值, 萤石的可浮性与方解石相近;当pH 值小于临界pH 值, 方解石的可浮性与萤石相近, 造成浮选分离困难。

匡敬忠等通过KC2和改性水玻璃对萤石和方解石的浮选试验，证明了KC2在萤石和方解石表面的吸附都较强，对萤石和方解石都具有较强的捕收能力，而改性水玻璃能够抑制方解石，而不影响KC2对萤石的捕收能力。

张旺等通过试验证明了以油酸钠为捕收剂，水玻璃为抑制剂、稀硫酸作为调整剂，全流程在矿浆条件下进行浮选，方解石和萤石能够有效地分离。纯矿物基本可浮性试验表明，萤石和方解石在矿浆时均具有较好的可浮性，在时萤石的可浮性强于方解石。水玻璃对于萤石和方解石均具有较强的抑制作用，当pH〉8.5时，水玻璃对萤石的抑制作用较强，而对方解石的抑制作用较弱。而在pH=6~8.5时，水玻璃对蜜石的抑制作用较弱，对方解石的抑制作用较强。因此，当矿浆pH=7.0~7.5时，方解石能够被水玻璃有效地抑制，实现萤石和方解石的有效分离。