项目背景
该矿床属于中低温热液充填型萤石矿。萤石（CaF₂）主要呈粗粒层间赋存，但与石英（SiO₂）和方解石（CaCO₃）紧密共生，部分萤石颗粒被硅酸盐矿物包裹。客户面临以下核心问题：
- 硅钙杂质含量高：传统浮选精矿的 CaF₂ 品位仅为 85%，不能满足冶金级（≥97%）或化学级（≥93%）的要求。
- 化学品消耗量高：方解石和萤石的浮选性相似，导致抑制剂用量高（每单位硅酸钠消耗量 > 5kg/t）；
- 细泥的严重干扰：矿石中粒径为 -0.038mm 的颗粒占 25%，这会影响浮选的选择性。
矿石特征分析
| 元素 | CaF₂ | 二氧化硅 | CaCO₃ | 氧化铝 | Fe₂O₃ |
| 内容（％） | 32.6 | 38.5 | 12.3 | 3.2 | 1.8 |
| 特异性 | 粗粒织物是主要类型 | 脉石的主要成分 | 与萤石有关 | 它以胶结物的形式存在 | 微量存在 |
技术方案
根据矿石特性，采用“分段磨矿—分级及矿浆调整—抑制硅钙浮选萤石”的组合工艺。核心工艺如下：
01. 两级闭式回路磨矿和分级
- 第一部分经颚式破碎机和圆锥破碎机破碎至-15mm。
- 两级球磨机和螺旋分级机形成一个闭路循环，其中75%的研磨细度控制在-0.074mm。
- 将粒径为-0.038mm的细污泥（产率为15%）通过水力旋流器分离，并单独处理，以最大程度地减少对主工艺的干扰。
02. 细污泥的预浮选
- 对于细泥，采用“油酸（300g/t）+柴油（100g/t）”作为捕收剂，2号润滑油（20g/t）作为起泡剂。进行粗细清扫以预先回收部分萤石（回收率3%，CaF₂品位65%），从而减轻后续工序的负荷。
03. 主要工艺浮选
- 浆液调整：加入碳酸钠（1000克/吨）调节pH值至8.5，分散矿物污泥。
- 抑制剂：采用改性水玻璃（模数 2.8，用量 800g/t）抑制石英，并采用磷酸钠（200g/t）辅助分散。
- 钙抑制剂：添加柠檬酸（300克/吨）以抑制方解石并减少其对萤石的干扰；
- 收集器：使用复合收集器（油酸：椰油酰胺丙基甜菜碱=3:1，总剂量400克/吨）以增强萤石选择性；
- 工艺：经过一次粗选、两次细选和两次扫选，得到主要萤石精矿（CaF₂品位为92.5%）。
04. 浓缩物整合和深度加工
将细泥浮选精矿与主萤石精矿合并，经浓缩过滤后得到最终产品（CaF₂品位93.1%）。
再用酸浸法（加入10% HCl，60℃下浸2小时）进一步去除钙镁杂质，制得超纯萤石粉（CaF₂品位97.8%）。
实施效果
- 各项指标显著改善：萤石精矿品位由传统工艺的85%提高到93.1%（酸浸后为97.8%），回收率为82.5%。硅钙杂质含量显著降低：SiO₂含量由8.5%降至3.2%，CaCO₃含量由4.2%降至1.5%。
- 成本优化：改性硅酸钠可减少抑制剂用量 40%，每吨矿石的化学品成本降低 22%。细泥的单独处理减少了主工艺中的重复研磨，降低了 15% 的能耗。
