成果简介：
1、关键技术问题
我国萤石资源主要以伴生萤石资源为主，占总储量的70%以上。其中湖南省郴州市柿竹园钨锡钼铋矿伴生萤石矿区资源达6500万吨，是世界第一大伴生萤石矿。与钨锡矿、铅锌、
稀土-铁伴生的脉状或蚀变型矿的萤石质量分数一般为15%~20%，矿床规模为大型和超大型，主要分布在湖南临湘、郴州、内蒙古白云鄂博等地。目前我国这类型萤石矿大部分未得到有效开发利用，少数企业在回收钨资源后对浮钨
尾矿进行了萤石综合回收(如柿竹园、新田岭等)，但受现有技术水平限制，萤石回收精矿指标差，萤石回收率低。其主要存在的技术问题原因有：
(1)在传统钨回收选矿工艺中，为了回收白钨矿而抑制萤石及方解石等矿物，投加了大量抑制剂，导致萤石被强烈抑制，萤石回收率低;
(2)传统萤石
捕收剂不耐低温，其
浮选性能随温度变化大，形成的泡沫发粘，机械夹杂严重，精矿品位低，冬季时药剂用量大、技术指标差;
(3)多金属矿浮选尾矿矿石性质复杂，往往含有大量方解石、含铁硅酸盐(如石榴子石)、石英等复杂脉石矿物，由于矿物表面性质相似，可浮性相近，萤石矿物与脉石分离困难大;而现有的萤石回收工艺一般在单一的碱性矿浆体系或单一的酸性矿浆体系中进行萤石回收，对不同性质的萤石矿适应性较差。
复杂
低品位伴生萤石资源高效回收新技术正是针对传统萤石选矿技术存在的上述关键技术瓶颈问题，从如何恢复萤石矿物表面可浮性、提高萤石
浮选药剂耐低温及浮选性能以及实现萤石与含钙脉石矿物的有效分离等方面进行了长期深入研究与试验，开发出一系列具有自主知识产权的萤石浮选技术和萤石新药剂，成功解决了萤石被抑制、萤石捕收剂不耐低温以及萤石与含钙矿物难以有效分离等重大问题，实现了多个技术瓶颈问题的重大突破，最终形成一整套以萤石高效活化工艺、新型耐低温萤石捕收剂以及复杂脉石分步抑制技术为三大技术特点的复杂低品位伴生萤石资源高效回收新技术。
2、技术内容
(1)萤石耐低温捕收剂。在萤石浮选过程中，通过化学合成，引进特殊官能团，开发出新型耐低温CYP-01萤石捕收剂，该捕收剂具有特殊的极性基团和非极性基团，能显著改善捕收剂在低温的溶解性能。该捕收剂吸附于萤石矿物颗粒表面时，其分子或离子呈定向排列，极性基团朝向矿物颗粒表面，非极性基团朝外形成疏水膜，使萤石矿粒具有良好的可浮性。同时因特殊官能团的引入，使该捕收剂兼具良好的选择性和捕收性能。在粗选中可实现萤石的高效富集回收，而取消了像传统药剂浮选需设置的扫选作业。
(2)萤石高效活化技术。为了扩大萤石与其他脉石矿物间的疏水-亲水性(即可浮性)差别，浮选时使用如纯碱、水玻璃等药剂来调节矿浆的物理化学特性,提高浮选效率。通过盐酸的浸洗作用，剥离矿浆中已吸附于萤石矿物表面的浮选药剂，露出新鲜的萤石矿物表面，并减少水玻璃等药剂在萤石矿物表面的“二次污染”，从而恢复和改善萤石的可浮性。
(3)复杂脉石矿物分步抑制技术。利用萤石与方解石等其他脉石矿物存在的最佳浮选电位差异，通过调控浮选矿浆体系电位，改变矿物表面性质，实现含钙矿物、黑色及褐色含铁硅酸盐和石英等脉石的分步抑制，提高萤石精矿品位。
3、市场应用及前景
我国萤石资源储量丰富，萤石资源储量达2.6亿吨，其中伴生萤石资源储量占70%以上，且绝大多数属于品位低、共伴生复杂的难选萤石矿，仅柿竹园的伴生萤石资源储量就达7564万吨，占全国伴生萤石资源总储量的71%，萤石资源潜在价值2200亿元以上。集团除了柿竹园外，黄沙坪、瑶岗仙、新田岭、香炉山等企业也拥有丰富的萤石资源，但到目前为止，仅柿竹园、黄沙坪已对萤石资源进行了综合回收，且萤石资源回收利用率低，而瑶岗仙、新田岭、香炉山等其他大多数企业的萤石资源基本上未回收利用。
以柿竹园为例，柿竹园萤石资源储量7564万吨，其中柴山钼多金属矿CaF2储量470万吨(保有矿石储量2217.2万吨)，490多金属矿CaF2储量6625万吨(保有矿石储量3.34亿吨)，目前柿竹园有柴山选厂(生产规模500t/d)、东坡选厂(生产规模3000t/d)以及两个多金属选厂(生产规模2000t/d和1500t/d)，总生产规模达7000t/d，新技术若在柿竹园全面推广应用，将促进210万吨伴生萤石资源得到有效开发利用，按原矿净增收益36.48元(郴氟公司萤石选厂新技术工业试验获得的净增收益值)估算，每年将为柿竹园净增约0.77亿元的经济效益。
若新技术的应用除柿竹园外，还推广到黄沙坪、瑶岗仙、新田岭、香炉山等集团内其他类似企业，新技术应用的规模将达到20000t/d(其中柿竹园7200t/d、黄沙坪3000t/d、瑶岗仙3500 t/d、新田岭5000t/d、香炉山2000 t/d)以上，并促进600万吨伴生萤石资源得到有效开发利用;按原矿净增收益36.48元估算，每年将为集团公司至少净增约2.2亿元的经济效益。
若新技术向全国类似矿山大规模推广应用，将极大提高我国萤石资源综合利用率，并盘活国内近1.8亿吨伴生萤石资源的有效开发利用。如果萤石回收率提高15个百分点，按2013年我国萤石产量440万吨，萤石价格1750元/吨计算，年新增经济效益上10亿元。
因此，新技术具有广阔的应用市场前景，推广价值巨大!
应用案例：
(1)新技术2015年8月在柿竹园柴山高钙萤石选厂进行工业化生产应用，原矿CaF2品位22.31，CaCO3含量17.76%条件下，获得萤石精矿CaF2品位88.09%，萤石回收率44.80%，与原有工艺指标相比，萤石精矿CaF2品位提高7.59个百分点，萤石回收率提高24.12个百分点，年增经济效益500万元以上。
(2)新技术2016年8月在湖南有色郴州氟化学有限公司3350t萤石选厂进行工业化生产应用，原矿CaF2品位17%-20%，CaCO3含量5%-10%条件下，全流程工业试验：高品位精矿品位93.35%、回收率59.88%，总回收率72.27%。与原技术相比，新技术使郴氟公司高品位系统精矿CaF2品位提高了5.88个百分点，总回收率提高了19.77个百分点，成功解决了萤石回收存在的瓶颈问题，达到了国际领先水平。新技术产业化应用为郴氟公司年新增直接经济效益达4000万以上，间接经济效益达1.2亿元，经济效益非常显著!
(3)新技术2017年8月在柿竹园东波3000t萤石选厂进行工业化生产应用。原矿CaF2品位20%左右，CaCO3含量1%-5%条件下，理论指标：高精矿CaF2品位94.19%，回收率(对给矿)50.41%，低品位精矿CaF2品位78.51%，回收率(对给矿)13.61%，综合精矿CaF2品位90.24%，回收率(对给矿)64.03%。(2)实际指标(以皮带称重的萤石精矿计算)：高品位精矿CaF2品位93.12%，回收率(对原矿)51.00%，低品位精矿CaF2品位81.55%，回收率(对原矿)13.33%，综合精矿CaF2品位90.46%，回收率(对原矿)64.33%。与原技术相比，与原工艺指标相比，高品位精矿CaF2品位由原来的89%提高到93.12%，提高了4.12个百分点，综合品位由原来的86%提高到90.46%，提高了4.46个百分点，萤石总回收率由原来的51%提高到64.33%，提高了13.33个百分点。新技术产业化应用可为柿竹园年新增直接经济效益达4000万以上，经济效益十分显著!
研发背景
我国拥有丰富的伴生萤石资源，受资源禀赋差、含钙脉石矿物种类多，萤石与含钙等脉石矿物分离难，传统萤石选矿技术及萤石药剂难以有效解决这些技术瓶颈问题，柿竹园、郴氟公司等国内许多企业萤石选厂都普遍存在类似的技术难题。本项目有针对开展创新研究，有针对性解决上述技术难题，实现萤石资源的高效回收利用。
作用原理
利用选矿浮选原理，从恢复有用矿物萤石的可浮性、引入特殊官能团，化学合成耐低温药剂，实现低温条件萤石的高效捕收，并利用萤石与各脉石矿物的可浮性差异，通过电位调控来实现脉石矿物的分步抑制，从而获得高品质萤石精矿。
市场分析
我国萤石资源储量丰富，且主要以伴生萤石资源为主，且绝大多数属于品位低、共伴生复杂的难选萤石矿。目前国内只有少数企业的伴生萤石资源获得了应用，但大多数企业如黄沙坪、瑶岗仙、新田岭、香炉山等企业的萤石资源尚未得到有效开发利用。本技术应用市场潜力巨大，具有广阔的市场前景。
声明：
“复杂伴生萤石资源高效回收技术” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：长沙矿冶研究院有限责任公司
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2024年09月20日 ~ 22日 
