萤石矿石可选方案包含手选、重选与浮选三类主流方式。手选操作流程简单,适用于萤石和脉石矿物边界清晰的矿石分选,但人工成本偏高,分选过程容易出现误捡、漏检问题;重选针对特定粒级矿石开展分选作业,存在耗水量大、分选效率有限的短板;浮选则适合细粒、难分离矿物的分选,是当前萤石与脉石矿物分离最核心的选矿手段。
不同性质的萤石矿,配套选矿工艺流程差异明显,伴生脉石矿物种类不同,浮选流程与药剂体系也需要针对性调整。常规萤石浮选多采用一次粗选、多次精选的工艺结构,部分工况搭配扫选作业,以此保障精矿指标。同时新型浮选装备也逐步得到应用,通过设备参数优化,能够提升萤石精矿回收率,降低尾矿中微细粒萤石的流失。
一、萤石浮选的主要影响因素
萤石浮选效果受矿浆 pH 值、矿浆温度、矿物粒度、药剂用量、矿浆离子环境多重条件共同制约。 矿浆 pH 是影响萤石矿物可浮性的关键要素,合适的 pH 区间能够保障萤石保持良好浮选活性,偏离适宜区间后,萤石可浮性会明显下降。 适度提升矿浆温度,可以增强矿浆中药剂分子活性,提高药剂与萤石颗粒的附着概率,助力回收率提升。 矿物粒度同样对浮选效果影响显著:粒度过大,超出气泡承载能力,矿物难以上浮回收;微细粒萤石颗粒容易相互团聚,浮选过程中极易流失,不利于精矿品位与回收率提升。粒度、温度还会改变矿浆表面张力,影响气泡稳定性,间接干扰分选效果。 药剂用量存在协同匹配关系,捕收剂用量提升一般会带动回收率上涨,抑制剂与捕收剂搭配使用时,需要同步确定最优投加量与矿浆 pH 条件。 矿浆内的可溶性离子也会干扰浮选体系,部分离子可以活化萤石表面、促进浮选,还有一部分离子会恶化分选环境,因此微细浮选研究常采用去离子水,减少离子带来的不确定性干扰。
二、萤石浮选药剂的选择与作用
合理搭配捕收剂、抑制剂、分散剂、起泡剂,控制药剂投加制度,是优化萤石浮选指标的核心,浮选药剂研发也是萤石分选领域的重点研究方向。 捕收剂可以在矿物表面形成疏水薄膜,降低矿物润湿性、提高表面接触角,实现目标矿物的富集回收。随着捕收剂浓度提升,药剂在矿物表面吸附量增加,浮选回收效果随之改善。常规捕收剂存在低温适应性差、药剂消耗量大的短板,改性捕收剂可以在减少药剂用量的同时优化分选指标,是萤石浮选药剂重要发展方向。捕收剂主要分为阴离子、阳离子、微生物捕收剂三大类别。
抑制剂的核心作用是改变脉石矿物表面性质,使其亲水而受到抑制,消除矿浆中离子对脉石矿物的活化效果。有机抑制剂吸附在矿物表面后,极性基团会形成亲水层,实现选择性抑制。萤石浮选常用抑制剂分为无机抑制剂与有机抑制剂两类,部分改性无机抑制剂可以强化对脉石矿物的抑制能力,同时对萤石本身浮选性能干扰较小;有机植物类抑制剂依靠选择性吸附作用,实现萤石与伴生脉石矿物的高效分离。
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