1. 研究目的与意义(文献综述)
萤石,又称氟石,是工业上氟元素的主要来源,是世界上20几种重要的非金属矿物原料之一。萤石又是氟化学工业的基本原料,其产品广泛用于航天、航空、制冷、医药、农药、防腐、灭火、电子、电力、机械和原子能等领域。随着科技和国民经济的不断发展,萤石已成为现代工业中重要的矿物原料,许多发达国家把它作为一种重要的战略物资进行储备。萤石是一种具有战略意义的非金属矿产资源,随着世界经济的快速发展,矿产资源消费与需求量不断攀升,包括萤石在内的非金属矿产资源日益受到重视。萤石及其加工品的用途已涉足30多个工业部门。所以了解我国萤石资源状况,开展对萤石矿一系列的研究,具有非常重要的理论价值和现实意义,同时对今后萤石矿的开采和研究工作提出了展望
我国萤石资源丰富,萤石基础储量1.1亿吨,占全球24%,居世界第三位,仅次于南非和墨西哥。目前我国的萤石现状和萤石选矿技术现状如何呢?
2. 研究的基本内容与方案
以萤石选矿加工为例,按照一定的设计资料,进行萤石浮选回收工艺设计。原矿含caf2为45.0%。粉碎车间原矿最大粒度dmax=500mm,磨浮车间原矿最大粒度dmax=10mm;水分5%;原则工艺流程一粗三精一扫,最终精矿镍品位β=96.0%;最终精矿镍回收率ε=85.00%。磨矿原矿中-0.074mm含量为10.00%;磨矿产品中-0.074mm含量为75.00%。精矿产品与原矿的密度为3.6g/cm3和2.2g/cm3。堆比重(-10mm时)1.8g/cm3,原始数据:原则工艺流程,数质量流程指标(或参见研究报告)。其它数据可按中等或中间条件选取。
现对萤石的可浮性进行分析:萤石(caf2)含f48.9%,casl.1%萤石的可浮性较好,多用脂肪酸类作捕收剂。矿浆的ph值对萤石的浮选效果有很大影响。使用油酸做捕收剂,当矿浆的ph为8~11时,萤石的浮游性较好。其次,升高矿浆的温度,也可以提高萤石的浮选指标。同时,不同粒度的萤石,它们的浮选行为亦有差别。粗粒萤石浮选的特点是选择性强;因此其精矿品位高,但回收率较低;中等粒度的萤石浮选结果是精矿品位和回收率都较高;细粒萤石浮选的精矿品位和回收率均较低。当浮选萤石用油酸作捕收剂时,对浮选用水也有较高的要求。即水质为硬水时,则首先要将进入浮选工艺的水预先软化。萤石浮选的捕收剂除油酸外,烃基硫酸酯、烷基磺化琥珀胺、油酰氨基磺酸钠及其他磺酸盐和胺类都可以作为萤石浮选的捕收剂。常用碳酸钠作矿浆调整剂。根据脉石性质不同,可采用水玻璃、偏磷酸钠、木质素磺酸盐、糊精等作脉石抑制剂。
萤石的浮选方法:萤石浮选的主要问题是与共生脉石(如石英、方解石、重晶石等)的分离。同时还有与某些硫化物分离的问题。根据不同情况,可以采用以下的几种方法:(1)含硫化矿的萤石矿,一般是先用黄药类捕收剂将硫化矿浮出,然后再加脂肪酸类药剂浮选萤石。有时在萤石浮选作业中,加入少量硫化矿的抑制剂(如氰化物)来抑制残留的硫化物,以保证萤石精矿的质量。(2)萤石和重晶石、方解石的分离。一般先用油酸作捕收剂浮出萤石。在用油酸浮选萤石时,加入少量的铝盐活化萤石,加入糊精抑制重晶石和方解石。对含有较多方解石、石灰石、白云石等比较复杂的萤石矿,抑制这些脉石矿物用栲胶、木质素磺酸盐效果较好。(3)萤石与石英的分离。用脂肪酸作捕收剂浮选萤石,水玻璃作石英的抑制剂,碳酸钠调整矿浆ph值为8~9。水玻璃的用量要控制好,少量时对萤石有活化作用,但对石英的抑制作用不够,过量时萤石也会被抑制。为了使添加的水玻璃用量最少,又能达到对石英脉石的抑制强度,常常在添加水玻璃的同时,再加入多价金属离子(如al3 ,fe3 )及明矾、硫酸铝等。此外,加入cr3 、zn2 离子也有效,这些离子不仅对石英,而且对方解石也有抑制作用。4)萤石和重晶石的分离。一般先将萤石和重晶石混合浮选,然后进行分离。混合浮选时用油酸作捕收剂,水玻璃作抑制剂。混合精矿分离一般可采用以下方法:用糊精或单宁同铁盐抑制重晶石,以油酸浮萤石;2)用烃基硫酸酯浮选重晶石,浮选槽内留下的为萤石精矿。
3. 研究计划与安排
第一阶段1周,资料收集。
第二阶段2周,文献查阅,文献翻译,在导师的指导下,拟定开题报告。开题报告阶段(同时完成文献综述的初稿。
第三阶段3到4周,完成开题报告并提交,参加开题报告答辩(同时拟定写作提纲。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]李显嵩,湖南某低品位萤石矿浮选试验研究,非金属矿2016
[2]方乙.张寿庭.中国东部地区萤石矿隐伏矿体定位预测技术方法组合研.中国地质大学
[3]王吉平;商朋强;牛桂芝.中国萤石矿主要矿集区及其资源潜力探讨.化工矿产地质,2010
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