萤石矿选矿进展与展望

我国萤石矿选矿进展与展望12112卢冀伟王乃玲张骄陈果印万忠（1.广东省矿产应用研究所，韶关512026；2.东北大学资源与土木工程学院，沈阳110004）摘要：我国萤石矿资源丰富，其作为重要的氟原料，有着广泛的用途，近年来我国对萤石矿石开采利用取得了很大进展，本文总结了我国不同类型萤石矿石的选矿研究进展并展望了萤石资源开采利用的方向。关键词：萤石重晶石方解石选矿展望中图分类号：TD97文献标识码：A文章编号：FluoriteOreProcessingTechnologyProgressandProspectinChina12112LuJiweiWangNailingZhangJiaoChenGuoYINWanzhong(1.GuangdongInstituteofApplicationforMineralResources,Shaoguan502026;2.CollegeofResourcesandCivilEngineeringNortheasternUniversity,Shenyang110004)Abstract:Fluotiteore,asanimportantrawmaterialoffluorineindustry,isabundantinChina,whichiswidelyusedinmanyindustries.Recently,itsutilizationhasgainedgreatprogress,soprocessingtechnologyaboutdifferenttypesoffluotiteoreissummarizedandthedirectionofitsuseisprospectedinthepaper.Keywords:FluotiteBariteCalciteMineralProcessingProspect萤石，又名氟石或砩石、五花石，被紫外线、阴极射线照射下而显荧光，故名萤石，是含氟的一种卤化物矿物，是工业上氟元素的重要来源，化学式：CaF，理论上含Ca51.33%，含2F48.67%，通常钙多被稀有元素Ir、Ce等替代，含量较高时称之为铱萤石或铈萤石。此外还含有少量的FeO，AlO，SiO和微量的Cl、He或沥青物质等。萤石有多种颜色，黄、绿、蓝、紫23232[1]多常见，在钢铁、玻璃、石油、交通以及医学等领域有着广泛的用途。1萤石的基本性质萤石为面心立方结构，每个晶胞内含有四个钙离子和八个氟离子，为等轴晶系，单晶以立方体、八面体多见，还呈菱形十二面体或聚形结晶，集合体呈粒状、晶簇状、条带状、块状等。解理平行{111}完全，平行{001}少见，莫氏硬度为4，性脆，相对密度3.18，熔点1360℃。玻璃光泽至亚玻璃光泽，透明至半透明，为均质体。折射率为1.432~1.435，无双折射率。一般不溶于水，与盐酸、硝酸作用微弱，与热浓硫酸反应生成氟化氢和硫酸钙。结晶的萤石有多种颜色，在X射线、热紫外线和压力作用下色泽会发生变化，有些萤石在紫外线或阴极射线作用下会发出蓝色或紫罗兰蓝色，有些在受热和阳光或紫外线照射下发出磷光，有些摩擦会发出萤光。自然界中萤石常于石英、方解石、重晶石、金属硫化物、高岭石等矿物共生。2萤石应用领域萤石作为一种重要的非金属矿物，其用途十分广泛，随着科学技术的进步和时代的发展，应用前景越来越广阔，目前在冶金、化工、建材三大领域应用最多，其次也用于轻工、光学、雕刻和国防等领域，根据用途的要求，我国萤石矿产品主要有四大系列品种，即萤石块矿、萤[2]（氟）石精矿、萤石粉矿和光学、雕刻萤石。2.1冶金行业萤石在冶金行业中用作助熔剂，可降低难熔物的熔点，促进炉渣流动，使渣和金属很好分离以及在冶炼过程中脱硫、脱磷，增强金属的可锻性和抗张强度等，因而萤石广泛应用于钢铁冶炼、铁合金生产、化铁工艺和有色金属冶炼。冶金对萤石块矿的要求一般氟化钙的含量＞65%，对主要的杂质二氧化硅、硫和磷都有严格的要求，硫和磷的含量分别不得高于0.3%和0.08%。其萤石的质量标准按GB8216-87《萤石块矿》执行。我国每年用于该行业的萤石量占总量的70%。2.2化工行业萤石在化工行业主要用于无机氟化学和有机氟化学。它是通过酸级萤石（氟石精矿）同硫酸在加热炉或罐中反应制得的，分无水氢氟酸和有水氢氟酸，它们无机氟化工和有机氟化物的基础原料，前者用于制备氟化盐，供电解铝业用，我国每年在这一领域消耗萤石精矿约7万t左右；而有水氢氟酸主要用于生产氟高分子材料、氟碳化合物和有机氟精细化工产品。其制得的产品在医药、农业、航空航天业、原子能业等多个领域广泛使用，因而世界萤石产量的一半用于制备了氢氟酸，萤石质量标准按GB5690-85执行。2.3建材行业萤石在建材行业中主要用于玻璃、陶瓷、水泥等领域，作为助熔剂、遮光剂用于玻璃工业中以促进玻璃原料的熔化；作为矿化剂用于水泥业中以降低炉料的烧结温度、减少燃料的消耗、增强烧结时熟料液相粘度，从而促进硅酸三钙的形成；作为瓷釉用于陶瓷业中，在瓷釉生产过程中起到助色和助熔的作用。建材行业对萤石中氟化钙的含量要求在40%以上即可，对含铁量有所要求，萤石质量标准按GB19321-88执行。每年我国在建材行业的消费也至少在30万t。2.4其他行业由于萤石具有低色散、低折射率和对紫外线、红外线滤光性高等，因而被用来制作棱镜和高质量的光学元件，对光学萤石的技术要求十分严格，要求质纯、透明、红（紫）外线投射性强、无裂隙、无包裹性、机械性能良好等，同时对晶体规格也有严格要求，可按照国建建材局《光学萤石晶体质量标准》执行。此外，色泽鲜艳透明的天然萤石块矿还可制作成工艺品，用于装饰；还可以用于中药，用于镇定安魂、不孕和轻身延年等。3萤石矿的资源现状我国萤石资源丰富，萤石基础储量1.1亿吨，占全球24%，居世界第三位，次于南非和墨西哥；中国化工信息网2008年12月9日披露，我国萤石矿品位一般在35%~40%；其中≥65%的富矿只有3000万吨，约占保有储量的23.8%；而≥80%的高品位富矿不到1000万吨。萤石资源在我国27省、市、区内均探明，矿区约有874处，其中以湖南省、浙江省、内蒙古自治区、福建省和江西省萤石资源储量合计占全国的70%多，以湖南省萤石资源最多，占到近39%，主要分布在湖南省的郴县、衡南县和衡东县；内蒙古自治区和浙江省次之，内蒙古自治区的萤石资源主要分布于四子王旗、额济纳旗、喀喇沁旗、阿拉善左旗和林西县；浙江省43个县均有萤石资源，主要分布在江山、武义、金华、永康、临安、遂昌、义务和东阳，并且全部为脉状矿体单一型萤石矿床，品位较高，两省（自治区）的萤石资源分别占16.7%和16.6%；福建省的萤石矿[3-4]主要分布在西北部地区，以光泽、邵武、建阳、将乐等22个市、县为主，储量可达1300万吨。表1列出了我国典型的萤石矿区及其特点。表1我国典型的萤石矿区及其特点矿区名称累计探明储量（万吨）品位（%）矿床类型湖南柿竹园4589.821.74与钨钼铋锡等有色金属伴生矿床内蒙古苏莫查干敖包1915.0153.86石英与方解石-萤石矿床与铅锌等有色金属伴生矿床（停湖南桃林605.714.28产）浙江湖山451.050.00石英-萤石矿床江西兴国519.363石英-萤石矿床