作为战略性非金属矿产资源，萤石是工业氟产品的主要原料，广泛应用于冶金、化工、光学和半导体制造等工业领域，在新能源、原子能工业、航空航天等领域也具有巨大的应用潜力。
　　
　　随着易选萤石矿的逐渐枯竭，难选萤石资源的高效利用越来越受到重视。萤石和方解石均为半可溶性含钙矿物，拥有相同的浮选活性点位-钙离子，因此两者的浮选分离一直是选矿领域的难题。前人研究表明，选择性捕收剂、选择性抑制剂和能够扩大萤石和方解石表面性质差异的调整剂等浮选药剂的研制是方解石型萤石矿浮选分离的主要研究方向。
　　
　　某高方解石含量萤石矿CaF2含量为34.25%，CaCO3含量为50.16%，试验研究确定了“磨矿-一次粗选-两次扫选-七次精选-部分中矿集中处理部分中矿循序返回”的选矿工艺流程。通过该工艺流程，可以获得符合YB/T5217-2005中FC-98级别质量标准的高品质萤石精矿产品。
　　
　　1.矿石性质
　　
　　1.1原矿多元素分析
　　
　　通过多元素化学分析可知，该萤石矿中主要有利用价值的组分为CaF2，含量为34.25%，有害组分CaCO3、SiO2含量分别为50.16%和8.20%。其余主要元素含量为S2.46%，P0.19%，As0.06%。
　　
　　1.2主要矿物组成
　　
　　通过X射线衍射分析和MLA矿物解离度分析，基本查明了该萤石矿的矿物组成：萤石34.40%，方解石50.50%，斜长石2.50%，石英3.70%，云母2.50%。由此可知，矿石中的有用矿物为萤石，需要通过选矿富集；方解石和石英等脉石矿物需要通过选矿去除。
　　
　　2.试验结果与讨论
　　
　　2.1浮选试验方法
　　
　　实验室试验磨矿设备为三辊四筒棒磨机(XBM-70)、浮选设备为XFD(III)单槽浮选机(0.75/1.5L)。将-2mm矿样磨矿至一定细度，放入浮选机搅拌，依次添加调整剂（碳酸钠）、抑制剂（杨梅栲胶）和捕收剂（皂化油酸），充气浮选得精矿产品，粗选试验的原则流程如图１。

　　
　　2.2粗选条件试验
　　
　　2.2.1磨矿细度试验
　　
　　磨矿细度对浮选指标具有重大的影响，磨矿细度过粗则有用矿物单体解离度低，精矿品位难以提高，磨矿细度过细则矿泥含量增加，药剂消耗增大。按图1流程进行磨矿细度试验，磨矿产品-0.074mm含量分别为50%、55%、60%、65%、70%。浮选药剂用量为：Na2CO3500g/t，杨梅栲胶1500g/t，皂化油酸400g/t，矿浆温度25℃，随着磨矿产品中-0.074mm含量的不断增加，粗精矿CaF2品位呈下降趋势，回收率先增加后趋于稳定，综合分析，确定磨矿细度为-0.074mm占65%进行后续试验。
　　
　　2.2.2磨矿产品粒度筛析试验
　　
　　为了了解磨矿产品中各粒级CaF2和CaCO3含量的分布情况，确定浮选之前是否需要进行脱泥作业，对-0.074mm含量占65%左右的磨矿产品进行了粒度筛析试验，由结果可知，磨矿产品中细粒级的CaF2含量较高，无法在浮选作业前进行脱泥抛尾。
　　
　　2.2.3调整剂碳酸钠用量试验
　　
　　按图１流程进行调整剂Na2CO3用量试验，用量分别为0、250、500、750、1000g/t；磨矿产品细度为-0.074mm含量65%，杨梅栲胶1500g/t，皂化油酸400g/t，矿浆温度25℃，由试验结果可知，随着调整剂碳酸钠用量的增加，粗精矿CaF2品位先升高后下降，回收率先增加后趋于稳定，综合分析，确定调整剂碳酸钠用量为500g/t进行后续试验。
　　
　　2.2.4抑制剂杨梅栲胶用量试验
　　
　　杨梅栲胶的主要有效成分为单宁，吸附试验研究表明，单宁酸在方解石上的吸附高度依赖于溶液的pH值，最佳吸附pH值为7～8。在此pH值下，单宁酸可以选择性地吸附在方解石表面，阻止油酸的吸附，而萤石表面不存在这种现象，从而实现对方解石的选择性抑制[8-9]。按图１流程进行抑制剂杨梅栲胶用量试验，用量分别为500、1000、1500、2000、2500g/t；磨矿产品细度为-0.074mm含量65%，碳酸钠500g/t，皂化油酸400g/t，矿浆温度25℃，由试验结果可知，随着抑制剂杨梅栲胶用量的增加，粗精矿CaF2品位呈逐渐升高的趋势，回收率呈逐渐下降的趋势，综合分析，确定抑制剂杨梅栲胶用量为1500g/t进行后续试验。
　　
　　2.2.5捕收剂皂化油酸用量试验
　　
　　油酸是萤石矿的常用捕收剂，具有捕收能力强，价格低廉等优点，同时也存在分散性差，不耐低温等缺点，因此通常需要对油酸进行皂化以提升其在矿浆中的分散性。按图１流程进行捕收剂皂化油酸用量试验，用量分别为300、350、400、450、500g/t；磨矿产品细度为-0.074mm含量65%，碳酸钠500g/t，杨梅栲胶1500g/t，矿浆温度25℃，由试验结果见可知，随着捕收剂皂化油酸用量的增加，粗精矿CaF2品位呈逐渐升高的趋势，回收率呈逐渐下降的趋势，综合分析，确定抑制剂杨梅栲胶用量为400g/t进行后续试验。
　　
　　2.2.6矿浆温度试验
　　
　　冬季矿浆温度低，捕收剂用量大是困扰萤石矿选矿厂浮选的难题之一，因此本研究进行了矿浆温度试验，考察皂化油酸的耐低温性能。按图１流程进行矿浆温度试验，矿浆温度分别为12、18、25、30℃；磨矿产品细度为-0.074mm含量65%，碳酸钠500g/t，杨梅栲胶1500g/t，皂化油酸400g/t，试验结果可知，皂化油酸在矿浆温度12~30℃范围内均具有良好的捕收性能，粗精矿CaF2品位在42%以上，回收率在72%以上，由试验结果表明，皂化油酸具有较好的耐低温性能。
　　
　　2.3全流程闭路试验
　　
　　通过粗选条件试验等，最终确定了一次磨矿、一次粗选、两次扫选、七次精选、部分中矿集中处理部分中矿循序返回的闭路工艺流程。全流程闭路试验获得了产率27.41%、含CaF298.40%、回收率78.98%的萤石精矿产品。根据化学多元素分析结果，萤石精矿符合YB/T5217-2005中FC-98级别质量标准。
　　
　　3.结论
　　
　　1.某高方解石萤石矿中CaCO3含量高达50.16%，方解石的选择性抑制是该萤石矿获得高品质产品的关键。
　　
　　2.通过试验，确定该萤石矿选矿工艺流程为“磨矿-一次粗选-两次扫选-七次精选-部分中矿集中处理部分中矿循序返回”，可获得产率为27.41%，CaF2含量为98.40%，回收率为78.98%，有害组分SiO2和CaCO3含量分别为0.28%和0.64%的高品质萤石精矿产品。
　　
　　3.研究结果表明，杨梅栲胶和皂化油酸组成的药剂体系可实现萤石和方解石的高效分离。