Công nghệ chế biến khoáng sản fluorit: Bảng quy trình hưởng lợi đầy đủ từ quặng khai thác đến quặng cô đặc cao cấp

Tóm tắt

1 Tổng quan & Nguyên tắc cốt lõi của việc làm giàu Fluorite

1.1 Mục tiêu cốt lõi

1. Tinh bột Fluorite cấp axit (cấp hóa học)
   
   
   CaF₂ ≥ 97%, SiO₂ ≤ 1,0%. Nguyên liệu thô chính cho axit hydrofluoric (HF) và sản xuất hóa chất fluoro.
2. Chất cô đặc Fluorite cấp gốm
   
   
   CaF₂ dao động từ 85%–96%, được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất men gốm, nấu chảy thủy tinh và sản xuất clanhke xi măng.
3. Fluorite cấp luyện kim (cấp thông lượng)
   
   
   CaF₂ nằm trong khoảng 70%–85%, được sử dụng làm chất hóa lỏng xỉ trong luyện gang và luyện thép để cải thiện độ linh động của xỉ và tăng hiệu quả khử lưu huỳnh/khử phospho.

1.2 Quy tắc thiết kế cơ bản

2 Bảng phân tích quy trình làm giàu fluorit hoàn chỉnh

2.1 Phần chuẩn bị: Nghiền & sàng lọc

1. Nghiền sơ cấp (Máy nghiền hàm)
   
   
   Giảm quặng ROM số lượng lớn xuống kích thước hạt dưới 200–300 mm.
2. Nghiền thứ cấp (Máy nghiền hình nón / tác động)
   
   
   Nghiền thêm các mảnh thô đến 50–70 mm.
3. Sàng lọc mạch kín rung
   
   
   Máy sàng rung phân loại vật liệu nghiền: các phần mịn đủ tiêu chuẩn tiến hành nghiền; các hạt thô quá khổ quay trở lại máy nghiền thứ cấp để nghiền lại.
   
   
   Phần này cung cấp cấp liệu có kích thước hạt đồng đều để ổn định hiệu quả nghiền tiếp theo và tránh tạo ra chất nhờn khi nghiền quá mức.

2.2 Phần tách lõi: Nghiền, phân loại & tuyển nổi

2.2.1 Nghiền & Phân loại mạch kín

• Bộ phận mài: Máy nghiền bi hoặc máy nghiền que tác dụng lực va đập và lực mài mòn lên các hạt quặng được nghiền mịn.
• Đơn vị phân loại: Máy phân loại xoắn ốc hoặc hydrocyclones tách nước thải của nhà máy thành hai dòng: bột giấy mịn được giải phóng tràn để tuyển nổi, cát thô chưa được giải phóng chảy dưới sẽ quay trở lại máy nghiền để nghiền lại.
  
  
  Phân loại theo chu trình kín cân bằng mức độ giải phóng và tránh sự hình thành chất nhờn quá mức làm suy giảm khả năng chọn lọc và phục hồi tuyển nổi.

2.2.2 Tách tuyển nổi (Vận hành đơn vị làm giàu lõi)

Bước 1 Điều hòa bột giấy và bổ sung thuốc thử

1. Thuốc ức chế (Tác nhân kỹ thuật cốt lõi)
   • Natri silicat (thủy tinh nước): Chất ức chế tiêu chuẩn cho gangue silicat (thạch anh); tạo thành màng ưa nước trên bề mặt thạch anh để ngăn chặn sự tuyển nổi.
   • Chất ức chế hữu cơ tổng hợp (chiết xuất quebracho, axit tannic, lignosulfonate): Bắt buộc đối với quặng chứa canxit/dolomite. Các chất này hấp phụ có chọn lọc lên bề mặt canxi cacbonat để ngăn chặn sự tuyển nổi canxit trong khi vẫn giữ được tính kỵ nước của fluorit. Việc tách fluorit-canxi vẫn là một thách thức xử lý khoáng sản kinh điển trên toàn thế giới do các vị trí hoạt động bề mặt Ca2⁺ giống hệt nhau.
2. Người sưu tầm
   
   
   Làm cho bề mặt hạt fluorit kỵ nước để gắn bong bóng.
   • Các tác nhân truyền thống: Axit oleic, xà phòng parafin oxy hóa, giá thành thấp nhưng độ hòa tan kém trong điều kiện bột giấy ở nhiệt độ thấp với độ chọn lọc vừa phải.
   • Các giải pháp thay thế công nghiệp hiện đại: Bộ thu gom axit béo tổng hợp hiệu suất cao với khả năng thích ứng với nước lạnh và độ chính xác tách vượt trội, được áp dụng rộng rãi trong các máy cô đặc mới.
3. chất điều chỉnh pH
   
   
   Tro soda (natri cacbonat) là chất điều chỉnh phổ biến để duy trì bột giấy có tính kiềm yếu (pH 8–10), cửa sổ tối ưu để tối đa hóa hiệu suất ức chế và thu gom.

Bước 2 Vận hành mạch tuyển nổi nhiều giai đoạn

1. Tuyển nổi thô hơn
   
   
   Liều lượng thu gom cao và bổ sung chất ức chế vừa phải làm nổi khối fluorit cùng với gangue dễ nổi để tạo ra chất cô đặc thô. Mục tiêu chính là tối đa hóa khả năng thu hồi fluorite tổng thể.
2. Tuyển nổi làm sạch nhiều giai đoạn (tiêu chuẩn 3–7 giai đoạn)
   
   
   Chất cô đặc thô trải qua quá trình tuyển nổi lại lặp đi lặp lại với các chất ức chế liều thấp tăng dần để loại bỏ các tạp chất gangue bị cuốn theo. Nhiều giai đoạn làm sạch hơn sẽ mang lại cấp độ cô đặc CaF₂ cao hơn nhưng phải trả giá bằng việc mất đi một chút khả năng thu hồi trong một giai đoạn.
3. Tuyển nổi (giai đoạn 1–2)
   
   
   Các chất thải thô hơn đi vào các tế bào nhặt rác để thu hồi fluorit không được giải phóng còn sót lại, giảm tổn thất CaF₂ của chất thải cuối cùng và tăng cường khả năng phục hồi toàn mạch.

2.3 Phần chế biến sản phẩm cuối cùng: Làm đặc, lọc và sấy khô