引言

东德（G D R)的萤石矿床是热液-沉积型矿脉。其可分为萤石-石英（硫化物）、萤石-方解石-石英-硫化物及萤石-重晶石-石英（硫化物）等共生矿。在某些中小型矿山中都有采、选工艺。在萤石矿选矿中，重选（跳汰及重介质分选）和浮选都被采用。图 1表示依尔门诺选矿厂的分选流程。浮选是该流椏中的主耍工艺，尤其是生产高品位精矿（酸级萤石精矿）时。约25 %~30%的精矿通过重选获得（大块石，砾石）。

然而，在浮选中，一个重要的问题是，药剂用量得根据矿石性质的变化不断地加以调整。通过使用新的萤石捕收剂-油酰基肌胺酸（N-油酰基-N-甲基-氨基羧酸），可大大提高分选效率。

在萤石-方解石分选中，本药刻与抑制剂（白雀树皮汁，六聚偏磷酸钠）合用是一种萤石矿的有效捕收剂。有关这种捕收剂的效率的详细材料已为巴道夫（Baldauf)等发表（1985，1986)。本文介绍使用这种新捕收剂获得的最新结果与经验。主荽探讨如下五个方面的问题；a.矿石组分的影响（不同矿石的浮选性能）；b.矿浆温度的作用；c.多价阳离子（Ca²⁺，Fe³⁺)和它们的水合络离子的浓度；d·颗粒大小的影响（尤其是细泥），e.环境保护（废水澄清）。

实验方法

实验室试验是在一台浮选机中完成的，机型为Bergakademie Friberg (21，双棒式搅拌叶轮）（Baldauf et al, 1985，1986)。矿石组分化验结果见表 1。使用下列浮选药剂：用作捕收剂的油酰基肌胺酸(Cordesin O，VEB柏林化学公司的商业产品，含有约20%的油酸）和用于对比试验的甘油三油酸脂（Rofacid T90, —种商业产品，主要成分是不饱和脂肪酸，如60%~70%的油酸）；作为抑制剂的硅酸钠、白雀树皮汁和六聚偏磷酸钠。

工业试验在依尔门诺(Imenau)选矿广进行。浮选机是18槽1.5m³浮选机。粗选-扫选-精选回路示于图 2。处理量约为6 t/h。

结果与讨论 不同矿石的浮选性能

在工业试验中，观察到来自不同采场的原矿，其浮选性能存在明显差异。尤其是从萤石回收率的大幅度波动来看，该差异最为明显。然而，在实验室试验中，当使用如下药剂制度时：400g/t Cordesin O, 1 000g/t硅酸钠及200g/t白雀树皮汁（表 2)，矿石的这种浮选性能的差异是不明显的。但是，不问的给矿品位（33%~49% CaF₂；14% ~45%CaCO₃)导致回收率在一定程度上的波动，此波动可通过改变药剂添加量而减小。尤其是，白雀树皮汁起着重要的作用，有些矿石，只有使用白雀树皮汁，才能得到满意的分选效果（图 3, 第3号矿石）。另一方面，有些矿石只使用硅酸钠，也可达到较好的分选效果（图 3，第4号矿石）。显然，白雀树皮汁具有两种作用，在低浓度情况下，通常起抑制作用（萤石也部分地受到抑制）；在较高浓度下，萤石浮选被活化(但精矿品位下降）。以这些发现为基础，可预先确定选厂的稳定的工艺技术条件，实际上，这包括根据矿石性质来调节相应的捕收剂-抑制剂的浓度。

浮选结果与矿浆中最细粒物料的絮凝和分散状态密切相关。一方面，捕收剂的吸附作用有利于絮凝（增加沉降速度u)；另一方面，亲水药剂（白雀树皮汁）的作用有利于分散（减小）u。这些情况见图 4。业已发现，在絮凝作用下，粗选中即可产出高品位精矿。改变pH值时，也可获得这种结果。pH为8~9时获得最佳的分选结果(见图 5)。这时，絮凝作用非常强。

如果捕收剂浓度太低，则可导致萤石回收率的下降。这种现象或许是由于絮凝颗粒的紊流润湿效应所致，因为在紊流中，絮团的变形和弥散导致额外的能量消耗(WeiB; 1988；WeiB and Schubert, 1988)。结果，由微弱紊流所控; 讲的“空气弥散”与“颗粒-气泡”碰撞的微过程受到了影响，正如浮选力学所述。这种不利影响只能通过细粒的分散来克服，也即，通过添加白雀树皮汁或另一种分散剂（Na₄P₂O₇等）来达到。

众所周知，在矿物浮选中，矿桨温度实陈上影响回收率与选择性。在使用浊酸作为的可观测到的捕收剂的损失。捕收剂的萤石浮选中，回收率随温度的下降而下降。然而，如果使用Cordesin O作为捕收剂，则这种回收率与温度的密切联系就不存在。当温度在10°~60℃范围内时，精矿的回收率和品位无明显变化(图 6)。为了对比，图 6还给出了用甘油三油酸脂（Rofacid T90)时沾浮选试验结果，温度低于15℃时，萤石回收率大大降低；此外，几乎在整个的试验温度范围内，精矿品位都不能令人满意。当使用Cordesin O时，温度的极小影响可能足由于油酰基肌胺酸盐（钙盐）较高心溶解度所致，这已排除了由于沉淀引起的可观测到的捕收剂的损失。

多价阳离子的浓度

浮选的用水中含有不同浓度的盐（如喊土金属盐）。由于待分选矿物的分解，更多的离子进入溶液中。因此，必须考虑到这些组分的浓度。这些组分的浓度与浮选药剂的浓度相当，甚至更高。此外，在磨矿过程中磨损的铁也得考虑到；由于氧化作用，能产生铁离子或铁胶体。从图 7中可看出钙与铁组分的重要性。虽然2价阳离子Ca²⁺和Fe²⁺并不引起回收率的变化，但是3价阳离子铁盐的加入部导致萤石回收率的下降。除加入Ca²⁺外，在所有其它情况下，都可能使精矿品位升高。就浮选结果而言，还得考虑多价阳离子的水解作用。由于萤石浮选是在碱性条件下进行（pH8), Fe³⁺的存在即可说明溶剂化的胶体形式（在25℃时，Fe(OH)₃溶解度为：4 × Rauscher et al 1965)。在这些条件下，钙以Ca²⁺离子形式存在，FeCl(Ⅱ)主要以Fe²⁺的形式存在，尽管pH在8至9之间发生小的变化实际上可导致Fe(OH)⁺组分的升高。在新鲜的Fe(OH)₃沉淀的大的比表面上吸附的浮选药剂的损失，可能是Fe(Ⅲ)盐抑制萤石的机理。对白雀树皮汁来说，这种情况也可能存在。这与一些参考资料相符合；根据这些参考资料，铁〔Fe(Ⅲ)〕盐能与丹宁酸发生特定的反应（Ullmann's Encyclopedia of Technical Chemistry 1960)。由于精矿的回收率和质量不仅取决于捕收剂的用量，而且还取决于白雀树皮汁的浓度（见图 3、图 4)，因此，这种吸附现象能够导致分选过程的不稳定性。

颗粒大小的影响

在工业试验中进行了有关不同粒级的可浮性的实验。就回收率而言，中间粒级0.04~0.16mm具有最佳回收率。因而，应避免过细磨矿。关于这一点，应考虑方解石的高度可磨性。对更小粒级，浮选的选择性下降。从目前的经验来看，可以得出结论：在浮选给料中，-0.04mni组分不应超过35%。图 8表明颗粒粒度对萤石精矿的回收率和品位的影响。

废水的澄清

与含方解石的萤石矿的浮选有关还做了另一项重要的实验，即较高浓度的白雀树皮汁'导致尾矿颗粒处于髙度的分散状态。这就使得尾矿池中固-液分离复杂化。这就是为什么得采取措施来确保达到废水的水质标准(< 50mg/L固体）。加入絮凝剂症辑是有用的。非肴机絮凝剂(Ca(OH)₂，CaCl₂，MgCl₂)和有机絜凝剂（聚丙烯酸胺）合用是有效的。

结论

众所周知，浮选过程取决于许多的变量因素的影响(如：矿石和矿物特性，粒度分布，药剂制度及流体动力学）。对含方解石的萤石矿的浮选，若采用新的药剂制度，则需要作广泛的应用试验。试验主要围绕分选过程的稳定性，最重要的是，必须实际上减小回收率的波动。本研究所得出的最重要的结论是：必须根据相应的条件不调节药剂的浓度，因为，影响浮选结果的变量，如细粒的絮凝或分散，主要地取决于此。

本文原载于《Internar ioiial Journal Processing》30 (1990) 185~193

校对  熊上皞