一种碳酸盐型萤石矿的分选系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种碳酸盐型萤石矿的分选系统，所述分选系统包括按照物料输送方向依次相连的预处理机构、消化机构、浮选机构及后处理机构；是将碳酸盐型萤石矿颗粒煅烧后，研磨成粉，再与水进行消化反应，得到氢氧化钙浆液，对其进行固液分离得到氢氧化钙乳液和料渣，对料渣进行浮选，以氟化钙为主的上浮物质经固液分离、干燥得到精矿；收集以二氧化硅为主的尾矿和浮选液体。本实用新型专利技术的分选系统设计科学合理，工艺步骤少，操作简便，能耗低，分选效率高，得到以氟化钙为主的精矿和以二氧化硅为主的尾矿，还能得到氢氧化钙和/或碳酸钙副产品，合理利用水资源，具有良好的环境效益和经济效益。

A separation system of carbonate fluorite

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸盐型萤石矿的分选系统
本技术涉及一种矿石的分选系统及分选工艺，具体地说是涉及一种碳酸盐型萤石矿的分选系统。
技术介绍
我国萤石矿产资源的潜力大，但富矿少，贫矿多，难选别的多，易选别的少；单一型萤石矿床多，但储量少；共伴生型矿床数量少，但是储量大。根据矿床的成因及共伴生矿物的不同，我国萤石矿主要分为三类：硅酸盐型萤石矿、碳酸盐型-硫酸盐型萤石矿、多金属共伴型萤石矿。目前以开发单一型萤石矿床为主，对共伴生型萤石矿的开发才刚刚开始。因技术受限，共伴生型萤石矿的综合回收难度大且资源浪费严重。针对不同萤石矿可采用不同的选矿工艺和方法，拣选、磁选、重选和浮选在萤石选矿中均有得到运用。碳酸盐型萤石矿是未来开发的重点，目前大多以浮选的分离方法为主，但此类矿物成分复杂，选别难度大，资源综合利用率低。这是由于碳酸盐型萤石矿中存在萤石和方解石，萤石和方解石的晶格中均含有相同的金属阳离子——钙离子，且两者溶解性相似，部分萤石和方解石会溶解在溶液中，并以离子形式存在，溶解离子F-和CO32-会在其他矿物表面发生反应，使萤石和方解石矿物表面离子相互转化，则两种矿物具有相似的表面物理化学性质，且性质较为复杂，致使萤石和方解石的分离困难。此外，方解石饱和溶液中的平衡常数受矿浆pH值的影响较大，即浮选过程中的萤石和方解石之间的相互转化受矿浆pH值的影响较大，使得萤石和方解石的浮选分离的难度增大。同时，常规的抑制剂对碳酸钙含量较高的萤石矿难以实现对精矿中方解石进行有效的脱除。现今在萤石矿选矿方面，阶段磨矿、阶段选别、多次精选是萤石浮选的主体工艺（如图1所示），但该工艺存在结构复杂，占地面积广、能耗大等缺点，而且仅限于萤石矿中氟化钙的提取，尾矿中氟化钙含量为14.78wt%，碳酸钙含量为50.05wt%，二氧化硅含量为19.61%，不能充分利用萤石矿，浪费资源，所得到的大量尾矿堆积如山，污染环境。此外，虽然行业内对方解石分离的浮选药剂进行了大量研究，也取得了许多研究成果，但浮选分离及浮选药剂应用的局限性仍然很大，目前尚未开发出成熟的浮选系统及工艺，而且鲜有高效、稳定的抑制剂。因此，亟需开发可用于碳酸盐型萤石矿分选的新型浮选设备和浮选工艺。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种碳酸盐型萤石矿的分选系统。本技术的目的是这样实现的：一种碳酸盐型萤石矿的分选系统，包括预处理机构、消化机构、浮选机构及后处理机构；所述预处理机构包括按照物料输送方向依次相连的煅烧炉和研磨装置，所述煅烧炉用于煅烧颗粒状碳酸盐型萤石矿，所述研磨装置用于将煅烧后的碳酸盐型萤石矿颗粒研磨成粉；所述消化机构包括按照物料输送方向依次相连的消化罐、第一固液分离装置及乳液罐，所述消化罐与所述研磨装置的出料口相接，用于使煅烧后的碳酸盐型萤石矿颗粒与水进行消化反应，得到氢氧化钙浆液；所述第一固液分离装置用于分离来自所述消化罐的氢氧化钙浆液，所述乳液罐用于储存来自所述第一固液分离装置的氢氧化钙乳液；所述浮选机构包括浮选机、第二固液分离装置和尾矿储罐，所述浮选机的进料口与所述第一固液分离装置的料渣出口相接，用于对来自所述第一固液分离装置的料渣进行浮选，分离其中的氟化钙和二氧化硅；所述第二固液分离装置与所述浮选机的上浮物质收集料槽相接，用于分离来自所述浮选机的上浮物质氟化钙；所述尾矿储罐与所述浮选机的液体出口相接，用于储存来自所述浮选机的液体和尾矿；所述后处理机构包括干燥装置，所述干燥装置的入口与所述第二固液分离装置的固体出口相接，用于干燥来自所述第二固液分离装置的固体。所述预处理机构还可包括破碎机，其出料口与所述煅烧炉的进料口相接，用于将碳酸盐型萤石矿破碎。优选地，所述破碎机与所述煅烧炉之间通过第一皮带输送机相连，所述煅烧炉与所述研磨装置之间通过第二皮带输送机相连；所述研磨装置优选为球磨机。所述消化机构还可包括m个用于进一步分离所述氢氧化钙乳液中的固体和液体的旋液分离器，m≥1；在所述消化机构内设置有n个乳液罐，n=m+1；所述第一旋液分离器的进料口与所述第一乳液罐的出口相接，所述第一旋液分离器的出渣口与所述浮选机的进料口相接，所述第一旋液分离器的液体出口与所述第二乳液罐的进料口相接，依次类推，所述第m个旋液分离器的进料口与所述第m个乳液罐的出口相接，所述第m个旋液分离器的出渣口与所述浮选机的进料口相接，所述第m个旋液分离器的液体出口与所述第m+1个乳液罐的进料口相接。在所述消化罐上设置有进料口、进水口及出料口，优选地，所述消化罐的进料口与所述研磨装置的出料口通过封闭式计量螺旋输送机连接，以将煅烧后的碳酸盐型萤石矿粉末输送至消化罐，并计量重量；在所述消化罐的进水口设置有计量泵，以计量进入所述消化罐的水的量。在所述第一固液分离装置上设置有废渣收集装置，所述废渣收集装置的出料口与所述浮选机的进料口相接；优选地，所述废渣收集装置为刮板输送机。所述第一固液分离装置可为振动筛或其他固液分离装置，以分离来自所述消化罐的氢氧化钙浆液。所述浮选机构还可包括电解浮选装置和废水储罐，所述电解浮选装置用于净化分离浮选后的水，在所述尾矿储罐上设置有水泵，用以将其中的水输送至所述电解浮选装置，所述电解浮选装置的料渣收集槽与所述第二固液分离装置的进料口相接，所述电解浮选装置的出料口与废水储罐相接。所述第二固液分离装置可为压滤机或其他固液分离装置。所述第二固液分离装置的液体出口可与储水罐相接，用于对第二固液分离装置所分离得到的液体（水）进行回收利用，所述储水罐中的水可作为消化罐、浮选机的物料用水，也可用于振动筛等设备的清洗。本技术通过将碳酸盐型萤石矿颗粒进行煅烧后球磨成粉，之后与水进行消化反应，得到氢氧化钙浆液，并分离其中的氢氧化钙乳液和料渣，再对料渣进行浮选和电解浮选，无需进行后续的再浮选过程，即可将碳酸盐型萤石矿中的萤石和方解石的分离，得到以氟化钙为主的精矿和以二氧化硅为主的尾矿，还能得到氢氧化钙和/或碳酸钙副产品，实现对矿石的最大限度利用，节约资源，避免污染；同时，可将电解浮选后的水及压滤机中所产生的水回用，合理利用水资源。本技术的分选系统及工艺设计科学合理，工艺步骤少，操作简便，占地面积小，能耗低，碳酸盐型萤石矿分选效率高，且能够合理利用不可再生资源并减少环境污染，具有良好的环境效益和经济效益，具有广泛的工业应用前景。附图说明图1是现有碳酸盐型萤石矿的分选工艺流程图。图2是本技术碳酸盐型萤石矿分选系统的结构示意图。图3是本技术碳酸盐型萤石矿分选工艺的流程图。具体实施方式下述实施例中的碳酸盐型萤石矿经破碎后的粒度约为1~2cm，其主要成分包括31.145wt%氟化钙、44.89wt%碳酸钙和8.14wt%二氧化硅。如图2所示，本技术的碳酸盐型萤石矿的分选系统包括预处理机构、消化机构、浮选机构及后处理机构。预处理机构包括按照物料输送方向依次相连的破碎机11、煅烧炉12和研磨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳酸盐型萤石矿的分选系统，其特征在于，包括预处理机构、消化机构、浮选机构及后处理机构；/n所述预处理机构包括按照物料输送方向依次相连的煅烧炉和研磨装置，所述煅烧炉用于煅烧颗粒状碳酸盐型萤石矿，所述研磨装置用于将煅烧后的碳酸盐型萤石矿颗粒研磨成粉；/n所述消化机构包括按照物料输送方向依次相连的消化罐、第一固液分离装置及乳液罐，所述消化罐与所述研磨装置的出料口相接，用于使煅烧后的碳酸盐型萤石矿粉末与水进行消化反应，得到氢氧化钙浆液；所述第一固液分离装置用于分离来自所述消化罐的氢氧化钙浆液，所述乳液罐用于储存来自所述第一固液分离装置的氢氧化钙乳液；/n所述浮选机构包括浮选机、第二固液分离装置和尾矿储罐，所述浮选机的进料口与所述第一固液分离装置的料渣出口相接，用于对来自所述第一固液分离装置的料渣进行浮选，分离其中的氟化钙和二氧化硅；所述第二固液分离装置与所述浮选机的上浮物质收集料槽相接，用于分离来自所述浮选机的上浮物质氟化钙；所述尾矿储罐与所述浮选机的液体出口相接，用于储存来自所述浮选机的液体和尾矿；/n所述后处理机构包括干燥装置，所述干燥装置的入口与所述第二固液分离装置的固体出口相接，用于干燥来自所述第二固液分离装置的固体。/n...

【技术特征摘要】
1.一种碳酸盐型萤石矿的分选系统，其特征在于，包括预处理机构、消化机构、浮选机构及后处理机构；
所述预处理机构包括按照物料输送方向依次相连的煅烧炉和研磨装置，所述煅烧炉用于煅烧颗粒状碳酸盐型萤石矿，所述研磨装置用于将煅烧后的碳酸盐型萤石矿颗粒研磨成粉；
所述消化机构包括按照物料输送方向依次相连的消化罐、第一固液分离装置及乳液罐，所述消化罐与所述研磨装置的出料口相接，用于使煅烧后的碳酸盐型萤石矿粉末与水进行消化反应，得到氢氧化钙浆液；所述第一固液分离装置用于分离来自所述消化罐的氢氧化钙浆液，所述乳液罐用于储存来自所述第一固液分离装置的氢氧化钙乳液；
所述浮选机构包括浮选机、第二固液分离装置和尾矿储罐，所述浮选机的进料口与所述第一固液分离装置的料渣出口相接，用于对来自所述第一固液分离装置的料渣进行浮选，分离其中的氟化钙和二氧化硅；所述第二固液分离装置与所述浮选机的上浮物质收集料槽相接，用于分离来自所述浮选机的上浮物质氟化钙；所述尾矿储罐与所述浮选机的液体出口相接，用于储存来自所述浮选机的液体和尾矿；
所述后处理机构包括干燥装置，所述干燥装置的入口与所述第二固液分离装置的固体出口相接，用于干燥来自所述第二固液分离装置的固体。


2.根据权利要求1所述的碳酸盐型萤石矿的分选系统，其特征在于，所述预处理机构还包括破碎机，其出料口与所述煅烧炉的进料口相接，用于将碳酸盐型萤石矿破碎。

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【专利技术属性】
技术研发人员：宋梦燕，宋海玉，李岳，刘娇娇，
申请(专利权)人：洛阳冀能新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41