一、 前言

萤石与重晶石的可浮性很相似，并且在萤石矿中常有重晶石伴生。对于含重晶石高的萤石矿，或含萤石高的重晶石矿的选别，一般难于获得很理想的选别指标。但有关的物理、化学性质的研究和选矿生产实践表明：在一定的PH范围，萤石与重晶石的可浮性受PH的影响程度不同，并且当矿浆中加入硫酸或硫酸盐时，其电离物SO₄^2-对重晶石有选择性吸附作用，在重晶石表面形成亲水的水合阴离子结构：

能较有效地抑制重晶石上浮。

下面以桃林铅锌矿萤石选矿的试验研究结果为依据，就几个主要问题进行讨论。

二、 萤石与重晶石的分离

桃林铅锌矿铅锌浮选尾矿含CaF₂13～～14%，脉石主要为石英(含SiO₂60～80%)，其次有重晶石、绢云母及少量粘土矿物等。

1. 抑制剂添加地点对选别指标的影响

对萤石浮选生产流程中各作业矿浆PH值的考察结果及对各作业泡沫产品中萤石、重晶石含量的考察结果见表 1。

表 1说明在碱性矿浆中PH8～9, 重晶石的可浮性不亚于萤石，但在弱酸性中PH6.3～6.8, 其可浮性则大大降低，而萤石仍具有一定的可浮性。因此，在粗选作业中。调整适当高的PH值(8.5～9)提高油酸对萤石的扑收能力，并利用水玻璃与硫酸铝的联合作用加强对硅酸盐类脉石的抑制，而在精选作业中，适当降低矿浆的PH值(PH≈6.5), 以有效抑制在粗选上浮的重晶石。表 2列出了在粗选或在一精补加硫酸与不补加硫酸的小型开路试验(流程结构为一次粗选，五次精选)精矿指标。

试验结果进一步说明在一精补加H₂SO₄抑制重晶石是合理的。一精补加硫酸用量对选别指标的影响见图 1。

生产中萤石浮选，一精补加H₂SO₄、Na₂SiO₃与不补这两种抑制剂的同步连续工业生产对比试验结果见表 3。三个系列流程结构依次为：Ⅰ(一粗七精，精一尾矿扫选返回一精)；Ⅱ(粗、六精)；Ⅲ(一粗、七精)，中矿均顺序返回。

结果表明：三系统萤石浮选，一精补加H₂SO₄、Na₂SiO₃后不但品位高，而且回收率也高。这是因为加药点合理(一精重晶石含量最高)，而且用量适当，减小了在粗选加SO₄^2-易与RCoo^-在萤石表面发生竞争吸附作用。从操作上看，补加硫酸后，精矿泡沫脆，脉石夹带少，精选效果好，在精选区控制浮选机不刮泡的现象几乎没有；脉石(主要指重晶石)的恶性循环减弱；泡沫虚、易跑槽的现象消失，避免了金属流失。

2. 抑制剂添加方式对选别指标的影响

表 4为桃林铅锌矿刘家坪矿区难选萤石-重晶石矿不同加药方式的一次精选开路试验结果，原矿含CaF₂16%左右，含BaSO₄8%左右。其精选加水玻璃500克/吨。硫酸铝3000克/吨。

结果表明：抑制剂添加顺序对选别指标有很大影响，添加顺序不同，结果也不一样，当先加硫酸铝后加水玻璃时，抑重晶石的效果最好。萤石精矿品位最高，但萤石也受到抑制，回收率最低，此时泡沫显得脆。当先加水玻璃后加硫酸铝时，泡沫稳定，萤石回收率高，但抑钡效果较差，精矿品位较低，而且是随着两种药剂添加时间间隔的延长，抑钡效果也越差，因此抑制剂的添加顺序以两者同时添加或先加Na₂SiO₃后加Al₂(SO₄)₃间隔不超过30秒为好。

对上述试验机理作如下分析：由于先加硫酸铝后加水玻璃在矿浆中先形成了〔SO₄^2-〕、〔H⁺〕增高的环境，SO₄^2-对BaSO₄、CaF₂均有一定的抑制作用，〔H⁺〕浓度的增高能降低〔RCoo^-〕浓度，即矿粒表面吸附的RCoo^-易与H⁺结合，而从矿粒表面脱落，这是泡沫过脆的原因，加Na₂SiO₃后，虽能降低H⁺浓度，增加油酸的捕收能力，但要想把已吸附在矿粒表面的SO₄^2-排挤掉，而重新吸附到矿粒表面很困难，并且与此同时，还有HSiO₃^-与Al(OH)₃形成的复合硅酸盐与RCoo^-在矿粒表面发生竞争吸附，此种加药顺序降低了浮选速度。

硫酸铝与水玻璃同时添加在矿浆中〔H^-〕不会有很大变化，因此，捕收剂的药效基本不变，主要是SO₄^2-与RCoo^-在矿粒表面发生竞争吸附，并有复合硅酸盐抑制矿粒，与上一加药方式相比，抑制、脱药作用都差些。

先加水玻璃后加硫酸铝实际上是先提高捕收剂的药效，再加强抑制，显然，降低了硫酸铝对重晶石的抑制效果。当然在先加Na₂SiO₃提高矿浆中RCoo^-浓度的同时，也伴有硅酸溶胶对矿粒的抑制作用。

3. 水玻璃与硫酸铝不同配比，用量对选别指标的影响

当固定水玻璃与硫酸铝的总用量为800克/吨时，变化其比例对选別指标的影响见图 2。

结果表明:在水玻璃用量为300～600克/吨的区间内随着水玻璃份量的增大和硫酸铝份量的减小，对重晶石的抑制作用不断增加，萤石精矿品位不断提高，但萤石也受到抑制，尤其是当水玻璃与硫酸铝的比例为3:1和7:1时，大部分萤石被抑制。水玻璃与硫酸铝的适当比例是5:3。

固定水玻璃与硫酸铝比例为5:3, 同时增加两者用量的试验结果见表 5。

结果表明：同时增加两者的用量并不会降低萤石的回收率，而对重晶石的抑制却不断增强。但大量的试验数据和工业生产实践证明：在萤石浮选精选的弱酸性条件下，添加Al₂(SO₄)₃不能达到既压重晶石又压硅的目的，原因是在酸性环境中加入Al₂(SO₄)₃会使矿浆中有较多的Al³⁺，以活化石英，使之进入萤石精矿中。

对桃林刘家坪难选萤石矿生产流程为一粗七精，中矿顺序返回。用硫酸调整精选矿浆至弱酸性，PH6～6.5，一精加水玻璃400克/吨，硫酸铝250克/吨，二次精选加入六偏磷酸钠20克/吨。当原矿萤石含量18.42%时，获得了精矿品位98.9%，回收率84.6%，尾矿含萤石3.36%的好指标。

4. 石英与重晶石的抑制顾序及特点

试验研究表明:抑硅在萤石浮选粗选(碱性PH≈8.5～9)条件下较有效；而抑制重晶石则在上述弱酸性(PH≈6.5)条件下较为有效。萤石浮选生产实践也证明：粗选作业对二氧化硅控制的好坏，直按影响最终精矿含硅。并且重晶石的抑制剂:Al₂(SO₄)₃、ZnSO₄等，在不同的浮选环境下(主要指矿浆PH值)，对二氧化硅的作用机理不同。

精选区，为有效抑制上浮的重晶石，PH值需保持在6.5左右，此条件下，如再加Al₂(SO₄)₃等高价硫酸盐抑重晶石，将不利于控制SiO₂上浮。曾做过两次在一精添加H₂SO₄、Al₂(SO₄)、Na₂SiO₃的工业生产试验，指标见表 6。其药剂用量为H₂SO₄50克/吨、Al₂(SO₄)₃100～150克/吨、Na₂SiO₃50克/吨。

看来，Al₂(SO₄)不宜与H₂SO₄同时添加。也不宜在PH值较低的清选区添加。原因是：

(1)

(2)

(3)

一精添加H₂SO₄、Al³(So₄)₃, 加入H₂SO₄, 矿浆中〔H⁺〕增加，阻止Al⁸⁺水解反应的进行(见2式)，矿浆中〔Al⁸⁺〕增加。Al³⁺是石英的活化离子，石英经Al³⁺活化后，不为大剂量的Na₂SiO₃抑制。但在碱性条件下，Al₂(SO₄)₃的添加，使Al³⁺的水解反应向正方向进行，生成的水解产物——Al(OH)₃与矿浆中的Na₂SiO₃联合作用生成其高价离子的复合硅酸盐，对硅酸盐类脉石有选择抑制作用，并且抑制能力加强。采用此药剂原则，生产上的萤石精矿含硅一般低于0.70%。

三、 结语

1.考察研究了重晶石的抑制剂硫酸或硫酸铝等在一精添加比在粗选添加更有效，能综合改善萤石选別指标。

2.试验证明：水玻璃与硫酸铝的添加顺序及时间间隔对萤石选别指标有很大影响，以两者同时添加或先加水玻璃后加硫酸铝间隔不超过30秒为宜。

3.水玻璃与硫酸铝不同配比、用量的试验结果表明：两者的配比以5:3较适宜，缩小或增大两者的比例将不利于萤石精矿品位或回收率的提高。而在适宜的比值范围，同时增加两者的用量不会降低萤石回收率，而对重晶石的抑制作用却不断增强。

4.以石英为主要脉石的萤石浮选，应在粗选使用“水玻璃+高价金属硫酸盐”，以有效抑制石英的上浮。而对于在粗选上浮的重晶石，主要靠在精选区降低PH值来抑制，其它重晶石抑制剂Al³(SO₄)₃、ZnSO₄等在精选弱酸性条件下应尽量不加，以免造成金属离子对石英的活化。