文档详情

萤石战略价值和选矿提取技术

碎****木
实名认证
店铺
DOCX
138.91KB
约9页
文档ID:244127580
萤石战略价值和选矿提取技术_第1页
1/9

原创作者:耿连胜产权独有、严禁侵权萤石战略价值及其选矿技术提要:本文重点介绍了萤石成分与用途、世界萤石资源的分布状况,并对对我国萤石的供需市场和战略意义进行了深入的分析;最后从资源综合回收角度出发,对各种类型的萤石矿物的选矿技术进行了总结,对资源管理部门、高等院校、科研院所以及矿企技术人员制定资源战略和科学研究具有非常重要的参考价值关键词: 萤石 战略价值 资源分布 选矿技术 综合回收1. 萤石的主要成分与用途萤石的化学式为 CaF ,作为世界上含氟量最高的矿物之一,在岩浆、沉积、热液等多种2地质条件下均可形成,具有分布范围广、规模大的特点,萤石由于地质生成环境不同,萤石 外观也会姿彩纷呈,有绿色、紫色、蓝色和绿色、紫色共生的,像宝石一样,非常艳丽,见图 1萤石作为一种具有战略意义的非金属原料,其应用的行业和产业链范围非常广泛,萤石按其品位和用途可分为三类:(1) 用于化工行业的酸级萤石,萤石质量分数大于97%;(2) 用于炼钢和电解铝的冶金级萤石,萤石质量分数在65%—85%;(3) 建材行业用于制作玻璃和陶瓷的陶瓷级萤石,萤石质量分数85%-95%图 1 萤石标本目前,中国的萤石主要消费结构为炼钢占13%,炼铝占8%,氟化学工业占29%,水泥和玻璃工业占 40%,其他占 10%。

氢氟酸是萤石等含氟资源实现化学深加工,发展氟化工的关键中间产品随着中国氟化工行业的快速发展,需要制酸级萤石资源会越来越多氟元素有“工业味精”之称,常作为添加剂广泛应用于航天、半导体、通讯、环保科技、新能源等战略性新兴产业中十三五”期间我国氟化工产业升级加速,含氟精细化学产品工业规模日渐壮大作为“工9 / 8业味精”,中、高端含氟材料在新能源、新能源汽车、新兴信息、新医药、节能环保、航空航天等战略性新兴产业中的重要性日益凸显如新能源、新能源汽车产业中,含氟材料因其 耐化学腐蚀、耐热、耐老化、绝缘、折射率低等特性被应用于光伏发电、二次锂离子电池、质子交换膜电池、风电涂料等制造;新兴信息产业中,氟化工产品被广泛应用在电子产品光 刻、蚀刻、精细配膜、清洗、去杂质等工艺流程中;新医药产业中,含氟化合物因具有易溶于脂质、安全、健康、副作用小等特性,在抗癌剂、麻醉剂、杀菌剂、动物用药等新医药产品制备中被大量使用随着科技进步与战略性新兴产业的高速发展,氟化工产品应用场景也 在不断拓展未来几年全球氟材料产品市场需求将以每年 3.2%的增速持续增长战略性新兴产业的发展在助推我国氟化工行业质量齐升的同时,也将带动萤石产业的长期繁荣。

2. 世界萤石资源分布状况世界萤石矿产资源分布广泛,世界各大洲40 多个国家均有发现据美国地质调查局公布的数据,截至 2018 年底,世界探明的萤石储量 3.1 亿吨(矿物量),相比于 2017 年增长 14.8%世界萤石矿资源分布不平衡,各地区有很大差别环太平洋成矿带的萤石储量约占 全球萤石储量的 1/2 以上,是全球萤石资源的主要分布区按探明储量排序,墨西哥第一, 占世界萤石储量的 21.9%;中国第二,占世界萤石储量的 13.5%;南非第三,占世界萤石储量的 13.2%;蒙古第四,占全球萤石储量的7.1%其余已知储量主要分布于北美洲、亚洲东部、非洲南部等地区从历史上看,世界萤石资源格局相对稳定,自 2000 年至今,墨西哥、中国、南非、蒙古长期处于世界萤石储量前四位,截至2018 年底,四国萤石储量约占世界总量的 55.8%截至 2019 年底,全球萤石储量(Reserves)已达3.1 亿吨,萤石已成为全球氟资源最主要的矿物原材料22我国萤石资源总体呈现东多西少、南多北少态势,在全国 27 个省(区)均有分布,但集中分布在湘、浙、蒙、赣、闽、豫等省区我国单一型萤石矿床多,储量少;共伴生型矿床数少而储量大。

在单一萤石矿中,CaF 品位一般在 35%—40%,其中品位大于65%的萤石矿石可直接作为冶金级富矿的储量仅占单一萤石矿床总储量的20%品位大于 80%的高品位富矿占总量不到 10%与金属矿床伴生的萤石矿,矿石中 CaF 品位一般只有 7%~20%伴生型萤石矿床虽然资源量大,但品位较低,常在主矿种开采时综合回收利用我国的大中型萤石 矿区有浙江武义、湖南柿竹园、河北江安、江西德安、内蒙古苏莫查干敖包、贵州晴隆大厂等截至 2018 年底,中国已发现萤石矿床、矿点 1000 余处,经过勘查并编入矿产储量平衡表的萤石矿产地 805 处3. 我国萤石的供需市场和战略意义分析作为世界第一大萤石产出国,我国萤石出口量约占全球萤石贸易量40~50%,在世界萤石贸易中地位举足轻重,而近年来我国萤石进出口形势的变化,尤其值得我们关注2018 年中国向印度、日本、韩国、荷兰、德国累计出口萤石31.23 万吨,占我国萤石出口总量 77%,其中东亚地区日本、韩国分别占 21%、17%我国萤石出口量在 2011 年达到72.24 万吨,之后出口量逐年下降,2018 年稳定在 40.40 万吨尽管我国资源优势较为明显,但随着我国的氟化工行业的高速发展,2011~2018 年我国萤石进口量也在逐年攀升,特别是从 2017~2018 年,我国萤石进口量由 16.22 万吨猛增 51.07 万吨,进口量首次超过出口量,我国已成为萤石净进口国。

2018 年我国从邻国蒙古、缅甸、越南进口萤石量合计占我国总进口量的 84%,“一带一路”沿线国家已成为我国萤石进口最重要的来源因此,可以说我国自从 2018 年即进入了萤石资源进口大国近年来影响我国萤石出口量下降,进口量上升的因素复杂,一方面在国家供给侧改革、安全环保政策趋严、淘汰落后产能的大背景下,部分矿山企业产能受限,导致国内萤石产量 下降;另一方面国内氟化工行业产业转型升级阶段性成效显著,新能源、新材料等高新产品 市场需求迫切,行业景气度不断攀升,萤石需求增加明显;此外,国内萤石生产成本逐年攀 升,从国外进口萤石生成本相对较低,也是导致进口萤石量增加的原因之一中国作为全球第二大经济体,萤石资源需求不断增长未来我国萤石可能将主要依赖于进口,国内萤石资源的供给保障安全将成为影响我国氟化工行业稳定发展的重大隐患利用萤石资源优势,经过几十年的艰苦努力,我国氟化工行业基础布局已成型,基础氟 化工产品及氢氟酸产量已居全球首位,但我国作为基础氟化工产品供应方的角色并未发生本 质改变目前,全球氟化工行业总体呈现如下特征:一是美国、日本和西欧等发达国家和地区高端氟化工产品种类、产量和品质长期处于全球领先地位;二是上述氟化工强国将部分初 级氟化工产品产能向中国等萤石资源富集国家转移,然后从这些国家大量进口萤石或初级氟 化工产品进行深加工;三是跨国公司对新产品和新技术加强了知识产权保护力度。

在贸易保 护主义、逆全球化势力的背景下,我们应重新审视全球产业链分工,将萤石基础产业优势转 化为战略竞争上的影响力和控制力,并以此推动创新发展和产业升级以氟化工引领的战略 性新兴产业已受到各国高度重视,作为其主要的原材料的萤石又被称为“第二稀土”,被中国、美国、欧盟、日本等国家或经济体纳入战略性矿产资源名录随着选矿工艺的提升,伴(共)生型萤石部分通过多矿种综合开发利用,实现了“一矿变多矿”在提高矿产综合回收率和资源量的基础上,能有效兼顾生态环境的保护现阶段 伴生矿资源在生产成本上已具备一定的竞争力,但与下游氟化工产业地地域配套集中性还较 弱,未来还需在政策和专项资金的支持下,推动技术发展和产业转移,充分利用氟资源因此,总结萤石选矿工艺的先进技术,综合开发和利用好国内萤石资源,在一带一路沿途实现世界萤石资源的有机合理整合,对于我国的高速发展和民族复兴,以及推动发展中国家进一步发展壮大,具有非常重要的战略意义4. 萤石选矿技术总结4.1 萤石的选矿方法我国萤石矿山的选矿方法有手选、重力(跳汰机)选矿和浮游选矿等手选主要用于萤石与脉石界限十分清楚、废石容易剔除、各种不同品级的矿石易于肉眼鉴别的萤石矿,是一种最简便、最经济的选矿方法。

重力(跳汰机)选矿主要选别矿石品位较高、粒径在 6~20mm 的粒子矿重力选矿具有结构简单、操作方便、效率显著等优点浮选可以选别各种类型的萤石矿石,可以克服手选和重选的不足,对萤石品位较低、粒径较小的矿石均可处理,是目前最为常用的萤石选矿方法4.2 萤石的浮选工艺根据脉石矿物的不同,萤石矿可以分为五种类型,即单一型萤石矿、石英型萤石矿、碳 酸盐型萤石矿、重晶石型萤石矿以及硫化矿型萤石矿单一型萤石矿,仅含有少量的石英、方解石,矿石易选,国内矿床虽多、但储量少;其它四种伴生混合型萤石矿床虽少,但储量大、品位低、难选因此,如何实现伴生型萤石矿的高效分选是提高综合开发能力、利用好国内资源的关键四种伴生型萤石矿特点介绍如下:(1) 石英型萤石矿:主要矿物为萤石、石英,萤石含量可达80%~90% 含少量方解石、重晶石和硫化物 2) 碳酸盐型萤石矿:主要矿物为萤石、方解石方解石含量可达 30%以上,有少量石英,有时组成石英-方解石-萤石型矿石3) 重晶石型萤石矿:主要矿物为重晶石、萤石,重晶石含量达 10%~40%该类型矿石常伴有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等硫化物,有时石英含量增加,组成石英-重晶石-萤石型矿石。

4) 硫化矿型萤石矿:其矿物组成基本与石英-萤石相同,但含较多的金属硫化物,有时铅、锌含量可达工业品位目前国内外主要应用浮选法对萤石进行选矿提纯,与之共生的脉石矿物不同,采用的浮选工艺亦不同通过文献研究,对以上四种伴生型萤石矿的选矿工艺分析和实践总结如下4.2.1 石英型萤石矿石英型萤石矿主要由萤石(含量高达 85%左右)和石英组成,仅存在少量的方解石、重晶石和硫化物选别关键主要在于精矿降硅要让石英与萤石分离,必须通过磨矿使石英和萤 石单体解离,因此磨矿是影响石英型萤石浮选最基础的重要因素磨矿粒度太粗,产品中存 在萤石和石英的连生体,会使浮选粗精矿硅含量过高;磨矿粒度太细,虽然萤石和石英已经 单体解离,但会造成磨矿产品中萤石过粉碎,降低萤石回收率;因此,最合理的方法就是采 用阶段磨矿流程,这样既能降低浮选后萤石精矿中的硅含量,又能增加萤石精矿的回收率该类型萤石矿根据有用矿物嵌布特性,可分为粗粒级嵌布和细粒级嵌布两种类型有时也会 遇到高钙石英型萤石矿,需要从磨矿细度和抑制剂方向进行突破粗粒级嵌布的萤石易选,采用脂肪酸类捕收剂,矿浆调整剂为碳酸钠,石英抑制剂为水玻璃,经一粗多精工艺即能得到高质量的萤石精矿。

细粒嵌布的石英型萤石矿的浮选药剂与粗粒嵌布的石英型萤石矿相同,但是由于目的矿物的嵌布粒度较细,需要强化磨矿,采用阶段磨矿阶段选别的工艺流程某石英型低品位萤石矿,主要可回收矿物为萤石,品位为 30%,主要脉石矿物为石英, 其次为方解石、长石、云母等采用一粗一扫七次精选、一次精选精矿再磨、中矿顺序返回工艺流程粗选磨矿细度为-20 目占 42.52%,以水玻璃和 ZN608 混合剂作为抑制剂,萤石低2温捕收剂 ZN136 作为捕收剂,可以得到 CaF 品位 97.45%,回收率 92.71%的萤石精矿2 2 2某细粒嵌布石英型萤石矿,萤石含量为 32.75%,矿石中萤石与石英嵌镶关系复杂,且嵌布粒度细微,需细磨才能使萤石和石英单体解离采用一次粗选、一次扫选、七次精选、一次精选中矿直接抛尾、一次精选精矿再磨再浮的工艺流程,二次精选中矿直接返回粗选、三至七次精矿中矿集中返回二次精选,以 ZN136 为萤石低温浮选捕收剂,在矿浆温度为 5℃ 的条件下,工业生产指标为萤石给矿CaF 30。

下载提示
相似文档
正为您匹配相似的精品文档