Флюорит, также называемый плавиковым шпатом, представляет собой минерал фторида кальция с формулой CaF₂. Он является важным источником фтора для химической, металлургической и других отраслей.
Природная руда редко состоит только из флюорита. Вместе с ним встречаются кварц, кальцит, барит, сульфидные минералы и другая пустая порода. Поэтому для получения товарного концентрата требуется обогащение.
Универсальной схемы не существует. Процесс зависит от:
Минералогии
Содержания флюорита
Состава пустой породы
Крупности раскрытия
Гранулометрического состава
Требуемого качества концентрата
Производительности
Водных и площадочных условий
Для крупного раскрытого флюорита можно рассматривать гравитационную предварительную концентрацию или производство некоторых металлургических сортов.
Для тонковкрапленных и сложных руд основным методом обычно становится флотация.
Маршрут и оборудование должны соответствовать фактической руде, а не стандартной схеме.
| Тип | Основная сложность | Возможная схема |
|---|---|---|
| Флюорит-кварц | Снижение кремнезема | Измельчение и флотация |
| Флюорит-кальцит | Сходная флотируемость кальциевых минералов | Селективная флотация |
| Флюорит-барит | Разделение двух флотируемых минералов | Коллективная флотация и разделение либо селективная флотация |
| Флюорит с сульфидами | Удаление сульфидов | Флотация сульфидов, затем флюорита |
| Крупный раскрытый флюорит | Извлечение до переизмельчения | Возможна гравитационная сепарация |
Основные минералы пустой породы следует определить до выбора реагентов и оборудования.
Флотационная схема может быть представлена следующим образом:
Руда → Дробление → Грохочение → Измельчение → Классификация → Кондиционирование → Основная флотация → Контрольная флотация и перечистка → Сгущение → Фильтрация → Концентрат
Сложность контура зависит от руды.
Простая кварцево-флюоритовая руда может требовать обычного измельчения, основной флотации и нескольких перечисток.
Для сложных руд могут потребоваться:
Стадийное измельчение
Доизмельчение чернового концентрата
Удаление сульфидов
Гравитационная предконцентрация
Дополнительные стадии флотации
Раздельная обработка промежуточных продуктов
Цель состоит не в увеличении количества операций, а в достаточном раскрытии и селективном разделении.
Типичная схема:
Вибропитатель → Щековая дробилка → Конусная дробилка → Виброгрохот
Щековая дробилка выполняет первичное дробление, конусная — вторичное или мелкое. Грохот контролирует продукт и возвращает крупную фракцию.
Контур должен обеспечивать стабильное и однородное питание мельницы, а не пытаться достичь окончательного раскрытия только дроблением.
Для твердых руд и крупных фабрик применяется замкнутое дробление с грохочением.
Результаты флотации сильно зависят от раскрытия.
После дробления руда обычно поступает в шаровую мельницу.
Цель — освободить флюорит от кварца, кальцита, барита и других минералов без образования лишних шламов.
Типичная замкнутая схема:
Дробленая руда → Шаровая мельница → Гидроциклон или спиральный классификатор
Классификация создает два потока:
Готовая мелкая фракция поступает на флотацию.
Крупная фракция возвращается в мельницу.
Сравнение систем приведено в статье Гидроциклон или спиральный классификатор.
Максимально тонкий помол не всегда полезен.
Недоизмельчение оставляет сростки. Переизмельчение образует шламы, ухудшает селективность и увеличивает расход реагентов.
Целевая крупность должна определяться по раскрытию и подтверждаться испытаниями.
Для тонковкрапленных и сложных руд флотация обычно является основной операцией.
Перед ней пульпа поступает в агитационный чан, где перемешивается с реагентами.
Типичный контур:
Кондиционирование → Основная флотация → Контрольная флотация → Перечистка → Концентрат
Цель — извлечь максимально возможное количество раскрытого флюорита.
Черновой концентрат может направляться на перечистку или доизмельчение.
Она обрабатывает хвосты основной операции и возвращает дополнительный ценный минерал.
Перечистка удаляет оставшуюся пустую породу и повышает содержание CaF₂.
Сложные руды могут потребовать нескольких перечисток и доизмельчения. Количество операций определяется испытаниями.
Флотационная машина может использоваться для основных, контрольных и перечистных операций.
Первое требование — достаточное раскрытие.
Для флотации флюорита часто применяются собиратели на основе жирных кислот. Силикат натрия может использоваться для подавления кварца.
Избыток депрессора способен также снизить извлечение флюорита.
Необходимо совместно контролировать:
Крупность помола
Дозировку собирателя
Дозировку депрессора
pH
Перечистку
Химический состав воды
Оба минерала содержат кальций и могут сходно реагировать на некоторые собиратели.
Селективность создается контролем:
Раскрытия
Химии пульпы
Депрессоров
Собирателей
Последовательности подачи реагентов
Условий флотации
Режим необходимо устанавливать по испытаниям конкретной руды.
Оба минерала могут реагировать на собиратели.
Возможная схема:
Коллективная флотация → Смешанный концентрат → Селективное разделение
После коллективной операции может применяться прямая или обратная флотация. Выбор зависит от ассоциаций, раскрытия и результатов испытаний.
При значительном содержании сульфидов их можно удалить до флотации флюорита:
Измельчение → Флотация сульфидов → Кондиционирование → Флотация флюорита
Это уменьшает загрязнение конечного продукта.
| Тип | Функция |
|---|---|
| Собиратель | Обеспечивает прикрепление флюорита к пузырькам |
| Депрессор | Подавляет пустую породу |
| Регулятор pH | Настраивает химическую среду |
| Вспениватель | Создает и регулирует пену |
Собиратели жирнокислотного типа широко применяются для флюорита. Силикат натрия часто используют для подавления силикатов.
Но режим для кварцевой руды может не подходить руде с кальцитом или баритом.
На результат влияют крупность, pH, тип и дозировка реагента, вода и рабочие условия.
Подробнее см. руководство по флотационным реагентам.
После флотации концентрат содержит значительное количество воды.
Типичная схема:
Концентрат → Сгуститель → Фильтр-пресс → Кек флюоритового концентрата
Сгуститель увеличивает содержание твердого и возвращает часть воды.
Затем концентрат поступает в камерный фильтр-пресс для дополнительного обезвоживания.
При необходимости после фильтрации может применяться сушка.
Возвращаемую воду можно использовать повторно после оценки ее качества.
| Фактор | Гравитация | Флотация |
|---|---|---|
| Подходящее питание | Крупная раскрытая руда | Тонкая или сложная руда |
| Принцип | Разница плотности | Разница поверхностных свойств |
| Сложность | Относительно простая | Более сложная |
| Реагенты | Мало или не требуются | Требуются |
| Цель | Предконцентрация или крупные продукты | Высококачественный концентрат |
| Сложность применения | Требует разницы плотности и раскрытия | Чувствительна к помолу и химии |
Некоторые месторождения могут использовать комбинированную схему.
Раскрытие: флюорит должен быть освобожден от пустой породы.
Крупность: крупный продукт оставляет сростки, а переизмельчение создает шламы.
Классификация: стабильная классификация выравнивает флотационное питание.
Состав пустой породы: кварц, кальцит, барит и сульфиды требуют разных режимов.
Реагенты: собиратель, депрессор, регулятор и вспениватель должны соответствовать минералогии.
Пульпа: pH, плотность, температура и вода влияют на селективность.
Конфигурация: основные, контрольные, перечистные операции и доизмельчение влияют на оба показателя.
Низкое извлечение нельзя автоматически исправлять добавлением собирателя или флотационных машин. Необходимо проверять весь контур.
| Стадия | Оборудование | Назначение |
|---|---|---|
| Питание | Вибропитатель | Стабильная подача |
| Первичное дробление | Щековая дробилка | Сокращение крупности |
| Вторичное дробление | Конусная дробилка | Дополнительное дробление |
| Грохочение | Виброгрохот | Контроль продукта |
| Измельчение | Шаровая мельница | Раскрытие флюорита |
| Классификация | Гидроциклон или классификатор | Контроль питания флотации |
| Кондиционирование | Агитационный чан | Смешивание пульпы и реагентов |
| Разделение | Флотационная машина | Извлечение флюорита |
| Сгущение | Сгуститель | Повышение содержания твердого |
| Фильтрация | Фильтр-пресс | Обезвоживание концентрата |
Перечень не является фиксированным комплектом. Модели и количество зависят от производительности, твердости, питания, помола и выбранного процесса.
Вибропитатель
↓
Щековая дробилка
↓
Конусная дробилка
↓
Виброгрохот
Шаровая мельница
↓
Гидроциклон или спиральный классификатор
↺ Возврат крупной фракции
Агитационный чан
↓
Основная флотация
↓
Контрольная флотация и перечистка
↓
Флюоритовый концентрат
Сгуститель
↓
Фильтр-пресс
↓
Конечный концентрат
Для сложной руды могут потребоваться предконцентрация, стадийный помол, доизмельчение, удаление сульфидов и дополнительные перечистки.
До выбора оборудования оцениваются:
Содержание CaF₂
Состав и пропорции пустой породы
Минеральные ассоциации и раскрытие
Исходная крупность
Твердость и измельчаемость
Производительность
Целевое качество
Ожидаемое извлечение
Доступность и качество воды
Условия площадки
Требования к хвостам
По этим данным и результатам испытаний XINGAONAI может подобрать дробление, измельчение, классификацию, флотацию и обезвоживание.
Примером извлечения флюорита из ранее отброшенного материала является проект повторной флотации флюоритовых хвостов производительностью 100 т/сут.
Проект не должен начинаться с покупки флотационной машины или копирования другой фабрики. Сначала необходимо изучить руду.
Крупный раскрытый флюорит может допускать гравитационную предконцентрацию. Тонковкрапленный флюорит обычно требует измельчения и флотации. Кварц, кальцит, барит и сульфиды создают разные задачи.
Практичная схема объединяет правильное раскрытие, контролируемую классификацию, селективную флотацию и эффективное обезвоживание.
Флотация широко применяется для тонковкрапленных и сложных руд. Крупный раскрытый флюорит также может обогащаться гравитационным методом.
Флюорит — минералогическое название CaF₂. Плавиковый шпат — распространенный промышленный и коммерческий термин.
Оба минерала содержат кальций и могут сходно реагировать на собиратели. Селективность зависит от раскрытия, химии, депрессоров и режима флотации.
Да. Гравитация может извлекать или удалять крупный раскрытый материал перед флотацией более тонкой и сложной фракции.
Следует учитывать размер питания, твердость, производительность, раскрытие, метод и требования к концентрату. Сначала определяется процесс, затем выбираются модели.
