萤石（氟化钙）作为现代工业中不可或缺的战略性矿产资源，在冶金、化工、光学等领域具有广泛应用。然而，自然界中的萤石矿床常与方解石、重晶石等物理化学性质相近的矿物共生，给高品位萤石精矿的生产带来了巨大挑战。本文将系统介绍萤石与共生矿物高效分离的技术路径，为相关矿山企业提供专业参考。
萤石矿选矿难点分析
萤石作为一种典型的非金属矿物，呈现出一系列独特的矿物学特性，这些特性既是其工业价值的来源，也构成了选矿过程中的技术难点。
1. 矿物共生复杂性萤石矿床中的伴生矿物组合多样，给选矿工作带来特殊挑战：
- 物理性质相似性：萤石与方解石、重晶石等矿物在硬度、比重等物理性质方面差异微小，使得传统物理分选方法效果有限
- 表面化学性质接近：这些矿物表面化学性质相近，导致在浮选过程中选择性分离难度大
- 解理特性影响：萤石具有完全解理性质，在粉碎过程中易形成特定晶面，影响后续分选效果
传统分选技术路径评估
针对萤石矿的特性，工业实践中已发展出多种分选技术路径，各有所长，也各有局限。
1. 手选工艺适用性手选技术作为最传统的分选方法，在特定条件下仍具实用价值：
- 应用条件：主要适用于萤石与脉石矿物颜色反差明显的矿石，如紫色、绿色萤石与白色脉石
- 优势局限：工艺简单，投资小，但效率低，仅适用于粗粒级别的初步分选
2. 重选技术价值重选技术利用矿物间的密度差异实现分离，在萤石选矿中多作为预处理工序：
- 工艺原理：利用萤石（比重约3.18）与主要脉石如石英（比重约2.65）的密度差异进行分离
- 典型设备：重介质旋流器、跳汰机等设备在粗粒级萤石预选中应用广泛
- 应用价值：能有效排除大部分轻质脉石，提高入选矿石品位，降低后续加工处理量
现代高效分离技术体系
针对复杂共生环境下的萤石高效分离，现代选矿技术已形成较为成熟的多元化解决方案。
1. 磁选-浮选联合工艺对于含有磁性矿物的萤石矿，磁选-浮选联合工艺展现出显著优势：
- 磁选预处理：利用高梯度磁选机先行去除磁性矿物，如黄铁矿、磁铁矿等，减少后续浮选处理量
- 工艺流程：原矿→破碎→磨矿→磁选→非磁性产品浮选→萤石精矿
- 技术效益：通过磁选抛尾，不仅提高了入选原料品位，还降低了药剂消耗，优化了浮选效果
2. 优化浮选工艺设计浮选技术是萤石与方解石、重晶石分离的核心工艺，关键在于药剂体系与工艺流程的精确设计：
- 药剂组合优化：采用碳酸钠作为调整剂，水玻璃作为方解石、石英等矿物的抑制剂，油酸钠类作为萤石的捕收剂
- 梯级浮选流程：实践证明，采用"粗选-扫选-多次精选"的流程配置，能够显著提高萤石精矿品位和回收率
- 关键参数控制：浮选过程中的pH值控制在9-10范围，温度保持在20-25℃，对选择性分离至关重要
3. 创新多段磨矿工艺对于含磁性矿物较少但共生关系复杂的萤石矿，多段磨矿工艺展现出独特价值：
- 一段磨矿-粗精选：原矿经一段磨矿后进行粗选和初步精选，获取部分高品位精矿
- 二段磨矿-再选：中矿产品经二段磨矿进一步解离后再进行精选，显著提高了整体回收率
- 工艺优势：此流程避免了全部矿石的过度磨矿，既节约能耗，又减少了过粉碎造成的选择性分离难度增加
工业应用案例分析
泽鑫技术团队针对国内某典型石英型萤石矿进行了系统试验研究，开发了高效分离工艺。
1. 矿石特性该矿区萤石矿主要特点：
- 矿物组成：萤石含量约65%，伴生矿物主要为石英（22%）、方解石（8%）和少量重晶石（3%）
- 嵌布特征：萤石与脉石矿物嵌布粒度以0.074-0.15mm为主，解离度中等
2. 优化工艺流程通过系统试验，最终确定的最优工艺流程为：
- 磨矿细度：一段磨矿-75μm占比达到85%
- 浮选流程：1次粗选、2次扫选、6次精选，高品位中矿再磨后返回精选流程
- 药剂制度：Na₂CO₃用量500g/t，水玻璃800g/t，油酸钠与氧化石蜡皂混合捕收剂350g/t
3. 技术经济指标采用该工艺处理上述萤石矿，取得了显著的技术经济效益：
- 精矿品位：最终精矿CaF₂含量达到97.12%，满足高端荧光级萤石产品标准
- 回收率：萤石总回收率达91.10%，显著高于行业平均水平
- 杂质控制：精矿中SiO₂含量控制在1.0%以下，CaCO₃含量小于0.8%
泽鑫技术团队通过该案例验证了优化药剂组合与多段工艺流程在复杂共生萤石矿处理中的重要价值。实践表明，针对不同类型的萤石矿，需要基于详细的矿物学研究，进行有针对性的工艺设计与优化，才能实现萤石与方解石、重晶石等共生矿物的高效分离，生产出符合市场需求的高品位萤石精矿产品。
