1、性质
萤石也称氟石,是自然界重要的含氟矿物,工业用氟的主要来源。化学式为CaF2,Ca占51%,F占49%。萤石的矿物和物化性质见下表:
用途:萤石中含有卤族元素氟,且熔点低,用于冶金、水泥、玻璃、陶瓷等行业。无色透明的大块萤石晶体还可作化学萤石和工艺萤石。
钢铁工业:炼铁、炼钢的助溶剂、排渣剂,高质量的酸级萤石也用于电炉生产高质量的特殊钢和特种合金钢,小部分用作钢铁铸造业的铸造药剂。
炼铝业:生产人造冰晶石,并可直接假如熔融电解液。
化学工业:生产无水氢氟酸聚合物、精细化学品等。
玻璃业:生产乳化玻璃、不透明玻璃和着色玻璃的原料。可降低玻璃熔炼时的温度,改进熔融体,加速熔融,从而可缩减染料的消耗比率。
水泥:生产水泥熟料的矿化剂,可降低烧结温度,意煅烧,烧成时间短,节省能源。
陶瓷:制造陶瓷、搪瓷过程的溶剂和乳浊剂,又是配置涂釉补课缺少的成分之一。
2、矿床类型
萤石矿床按成矿物质来源和成矿作用特征可分为热液矿床和沉积及沉积变质矿床两大类。热液矿床又可分为:与有色金属矿伴生的热液充填交代矿床和较单一的热液充填交代矿床。而沉积及沉积变质矿床也可分为沉积萤石矿床和沉积变质型萤石矿床。各类矿床特征详见下表:
2、矿石类型
萤石的矿石类型按矿物组成可分为:石英-萤石型、方解石-萤石型、单一-萤石型、碳酸盐-萤石型、硫化物-萤石型、重晶石-萤石型、硅质岩萤石型,详见下表:
除上述常见的矿石类型外,还有锡石-萤石型、锡石-电气石-萤石型、辉锑矿、沥青铀矿-萤石型、钨-锡-萤石型等。
3、萤石矿一般工业指标
4、冶金工业对萤石的质量要求
5、化学工业对萤石的质量要求
6、玻璃、陶瓷、建材工业对萤石的质量要求
7、光学萤石的质量要求
8、矿床资源的综合利用
1)萤石选矿
萤石常与石英、方解石、重晶石和硫化矿物共生。普遍采用浮选法富集萤石,尤其是分选高纯度萤石粉时均采用浮选法。有时,在选矿过程中选出其他的有用矿物。浮选药剂常用阴离子类捕收剂。萤石矿石中因伴生矿物种类不同其分选方法略有不同。
石英-萤石型:浮选法。多采用一次磨矿粗选、粗精矿再磨,多次精选的工艺流程。介质用碳酸钠调至碱性,防止多价金属阳离子对石英的活化,脂肪酸类作捕收剂水玻璃作硅酸盐类矿物的抑制剂。
碳酸盐-萤石型:浮选法,萤石和方解石都含有含钙矿物,用脂肪酸类作捕收剂时均具有强烈的捕收作用。为提高萤石精矿品位,选用有限抑制剂非常重要。含钙矿物的抑制剂有水玻璃、偏磷酸钠、木质素磺酸钠盐、糊精、单宁酸、草酸等。多以组合药剂形式假如浮选矿浆,如硫酸+硅酸钠(又称酸化水玻璃),对抑制方解石和硅酸盐矿物具有明显的效果。
硫化物-萤石型:矿石主要以铅、锌矿物为主,萤石为伴生矿物,选矿方法以浮选法为主,先悬浮硫化物,后选萤石,按选萤石浮选流程选别仍可达到满意的结果。
选矿工艺流程是依据矿石的赋存状态、伴生矿物的种类及其嵌布特性等许多因素,经多次试验和生产实践确定的。上述三种矿石类型的选矿原则流程为:
石英-萤石类型矿石:原矿破碎-磨矿-粗选-粗精矿再磨-多次精选;
方解石-萤石类型矿石:原矿破碎-分级-跳汰-磨矿-粗选-多次精选;
硫化物-萤石类型矿石:原矿破碎-磨矿-优先浮选硫化矿物-尾矿浮选萤石-萤石粗精矿多次精选。
2)从金属尾矿中回收萤石
某铅锌矿矿石中有用矿物以方铅矿、闪锌矿、萤石为主,并含有少量的黄铜矿、黄铁矿、铜蓝等。铅、锌呈硫化物出现,并达到工业品位。脉石矿物有石英、重晶石、绿泥石、绢云母、高岭土、千枚岩等。闪锌矿、黄铁矿呈连生体嵌布于石英脉中,结晶粒度一般为1-5mm,最大达18-20mm,萤石主要为块状结晶,一般以细粒状与方铅矿、闪锌矿共生。其中铅的含量1.9%-0.62%,锌3.27%-1.44%,萤石(CaF2)18.84%-0.9%,铜0.08%。
该矿主要生产铜、铅、锌和萤石四种产品。主要流程是先浮选铜铅矿物(再分离),选铜铅矿物尾矿浮选锌矿物,选锌尾矿再浮选萤石。六次精选以油酸作捕收剂,碳酸钠作调整剂,水玻璃作抑制剂。铜铅锌浮选尾矿,即浮选萤石的原矿,萤石品位为CaF2 13%,精矿品位CaF2 93%-98%,回收率62-65%。
浮选萤石选矿主要设备:浮选机;搅拌槽;浓缩机,过滤机,螺旋输送机,斗式提升机等。
3)综合评价
我国萤石储量居世界前列,其中多数属于伴生矿,矿石品位低,难选,矿产资源利用水平低。萤石用于水泥生产中具有许多优点但对此研究不够,用量也很少。
我国萤石的综合利用首先应该提高开采技术,扩大矿山的生产规模实现规模化生产,提高采矿回收率杜绝小而散的生产方式。改进工艺,加强伴生矿物的回收,发展萤石的深加工发展多功能的氟化工材料。