作為戰略性非金屬礦產(chǎn)資源，螢石是工業(yè)氟產(chǎn)品的主要原料，廣泛應用于冶金、化工、光學(xué)和半導體制造等工業(yè)領(lǐng)域，在新能源、原子能工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域也具有巨大的應用潛力。
　　
　　隨著(zhù)易選螢石礦的逐漸枯竭，難選螢石資源的高效利用越來(lái)越受到重視。螢石和方解石均為半可溶性含鈣礦物，擁有相同的浮選活性點(diǎn)位-鈣離子，因此兩者的浮選分離一直是選礦領(lǐng)域的難題。前人研究表明，選擇性捕收劑、選擇性抑制劑和能夠擴大螢石和方解石表面性質(zhì)差異的調整劑等浮選藥劑的研制是方解石型螢石礦浮選分離的主要研究方向。
　　
　　某高方解石含量螢石礦CaF2含量為34.25%，CaCO3含量為50.16%，試驗研究確定了“磨礦-一次粗選-兩次掃選-七次精選-部分中礦集中處理部分中礦循序返回”的選礦工藝流程。通過(guò)該工藝流程，可以獲得符合YB/T5217-2005中FC-98級別質(zhì)量標準的高品質(zhì)螢石精礦產(chǎn)品。
　　
　　1.礦石性質(zhì)
　　
　　1.1原礦多元素分析
　　
　　通過(guò)多元素化學(xué)分析可知，該螢石礦中主要有利用價(jià)值的組分為CaF2，含量為34.25%，有害組分CaCO3、SiO2含量分別為50.16%和8.20%。其余主要元素含量為S2.46%，P0.19%，As0.06%。
　　
　　1.2主要礦物組成
　　
　　通過(guò)X射線(xiàn)衍射分析和MLA礦物解離度分析，基本查明了該螢石礦的礦物組成：螢石34.40%，方解石50.50%，斜長(cháng)石2.50%，石英3.70%，云母2.50%。由此可知，礦石中的有用礦物為螢石，需要通過(guò)選礦富集；方解石和石英等脈石礦物需要通過(guò)選礦去除。
　　
　　2.試驗結果與討論
　　
　　2.1浮選試驗方法
　　
　　實(shí)驗室試驗磨礦設備為三輥四筒棒磨機(XBM-70)、浮選設備為XFD(III)單槽浮選機(0.75/1.5L)。將-2mm礦樣磨礦至一定細度，放入浮選機攪拌，依次添加調整劑（碳酸鈉）、抑制劑（楊梅栲膠）和捕收劑（皂化油酸），充氣浮選得精礦產(chǎn)品，粗選試驗的原則流程如圖１。

　　
　　2.2粗選條件試驗
　　
　　2.2.1磨礦細度試驗
　　
　　磨礦細度對浮選指標具有重大的影響，磨礦細度過(guò)粗則有用礦物單體解離度低，精礦品位難以提高，磨礦細度過(guò)細則礦泥含量增加，藥劑消耗增大。按圖1流程進(jìn)行磨礦細度試驗，磨礦產(chǎn)品-0.074mm含量分別為50%、55%、60%、65%、70%。浮選藥劑用量為：Na2CO3500g/t，楊梅栲膠1500g/t，皂化油酸400g/t，礦漿溫度25℃，隨著(zhù)磨礦產(chǎn)品中-0.074mm含量的不斷增加，粗精礦CaF2品位呈下降趨勢，回收率先增加后趨于穩定，綜合分析，確定磨礦細度為-0.074mm占65%進(jìn)行后續試驗。
　　
　　2.2.2磨礦產(chǎn)品粒度篩析試驗
　　
　　為了了解磨礦產(chǎn)品中各粒級CaF2和CaCO3含量的分布情況，確定浮選之前是否需要進(jìn)行脫泥作業(yè)，對-0.074mm含量占65%左右的磨礦產(chǎn)品進(jìn)行了粒度篩析試驗，由結果可知，磨礦產(chǎn)品中細粒級的CaF2含量較高，無(wú)法在浮選作業(yè)前進(jìn)行脫泥拋尾。
　　
　　2.2.3調整劑碳酸鈉用量試驗
　　
　　按圖１流程進(jìn)行調整劑Na2CO3用量試驗，用量分別為0、250、500、750、1000g/t；磨礦產(chǎn)品細度為-0.074mm含量65%，楊梅栲膠1500g/t，皂化油酸400g/t，礦漿溫度25℃，由試驗結果可知，隨著(zhù)調整劑碳酸鈉用量的增加，粗精礦CaF2品位先升高后下降，回收率先增加后趨于穩定，綜合分析，確定調整劑碳酸鈉用量為500g/t進(jìn)行后續試驗。
　　
　　2.2.4抑制劑楊梅栲膠用量試驗
　　
　　楊梅栲膠的主要有效成分為單寧，吸附試驗研究表明，單寧酸在方解石上的吸附高度依賴(lài)于溶液的pH值，最佳吸附pH值為7～8。在此pH值下，單寧酸可以選擇性地吸附在方解石表面，阻止油酸的吸附，而螢石表面不存在這種現象，從而實(shí)現對方解石的選擇性抑制[8-9]。按圖１流程進(jìn)行抑制劑楊梅栲膠用量試驗，用量分別為500、1000、1500、2000、2500g/t；磨礦產(chǎn)品細度為-0.074mm含量65%，碳酸鈉500g/t，皂化油酸400g/t，礦漿溫度25℃，由試驗結果可知，隨著(zhù)抑制劑楊梅栲膠用量的增加，粗精礦CaF2品位呈逐漸升高的趨勢，回收率呈逐漸下降的趨勢，綜合分析，確定抑制劑楊梅栲膠用量為1500g/t進(jìn)行后續試驗。
　　
　　2.2.5捕收劑皂化油酸用量試驗
　　
　　油酸是螢石礦的常用捕收劑，具有捕收能力強，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在分散性差，不耐低溫等缺點(diǎn)，因此通常需要對油酸進(jìn)行皂化以提升其在礦漿中的分散性。按圖１流程進(jìn)行捕收劑皂化油酸用量試驗，用量分別為300、350、400、450、500g/t；磨礦產(chǎn)品細度為-0.074mm含量65%，碳酸鈉500g/t，楊梅栲膠1500g/t，礦漿溫度25℃，由試驗結果見(jiàn)可知，隨著(zhù)捕收劑皂化油酸用量的增加，粗精礦CaF2品位呈逐漸升高的趨勢，回收率呈逐漸下降的趨勢，綜合分析，確定抑制劑楊梅栲膠用量為400g/t進(jìn)行后續試驗。
　　
　　2.2.6礦漿溫度試驗
　　
　　冬季礦漿溫度低，捕收劑用量大是困擾螢石礦選礦廠(chǎng)浮選的難題之一，因此本研究進(jìn)行了礦漿溫度試驗，考察皂化油酸的耐低溫性能。按圖１流程進(jìn)行礦漿溫度試驗，礦漿溫度分別為12、18、25、30℃；磨礦產(chǎn)品細度為-0.074mm含量65%，碳酸鈉500g/t，楊梅栲膠1500g/t，皂化油酸400g/t，試驗結果可知，皂化油酸在礦漿溫度12~30℃范圍內均具有良好的捕收性能，粗精礦CaF2品位在42%以上，回收率在72%以上，由試驗結果表明，皂化油酸具有較好的耐低溫性能。
　　
　　2.3全流程閉路試驗
　　
　　通過(guò)粗選條件試驗等，最終確定了一次磨礦、一次粗選、兩次掃選、七次精選、部分中礦集中處理部分中礦循序返回的閉路工藝流程。全流程閉路試驗獲得了產(chǎn)率27.41%、含CaF298.40%、回收率78.98%的螢石精礦產(chǎn)品。根據化學(xué)多元素分析結果，螢石精礦符合YB/T5217-2005中FC-98級別質(zhì)量標準。
　　
　　3.結論
　　
　　1.某高方解石螢石礦中CaCO3含量高達50.16%，方解石的選擇性抑制是該螢石礦獲得高品質(zhì)產(chǎn)品的關(guān)鍵。
　　
　　2.通過(guò)試驗，確定該螢石礦選礦工藝流程為“磨礦-一次粗選-兩次掃選-七次精選-部分中礦集中處理部分中礦循序返回”，可獲得產(chǎn)率為27.41%，CaF2含量為98.40%，回收率為78.98%，有害組分SiO2和CaCO3含量分別為0.28%和0.64%的高品質(zhì)螢石精礦產(chǎn)品。
　　
　　3.研究結果表明，楊梅栲膠和皂化油酸組成的藥劑體系可實(shí)現螢石和方解石的高效分離。