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开发全球最大萤石伴生矿金石资源( 十 )

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萤石选矿药剂主要有：调整剂纯碱、硫酸，抑制剂水玻璃（Na2SiO3）及捕收剂油酸等 。整个浮选作业包含粗选、扫选和多次精选 。精选后的产品再经浓缩、脱水、包装等工序后即成为可销售的酸级萤石精粉，杂质则用泵扬送至分级、压滤等后续工艺处置或存放 。

开发全球最大萤石伴生矿金石资源

文章插图
萤石伴生矿品位低，成分分离困难，选矿难度大 。
对重晶石型萤石矿而言，由于萤石与重晶石表面阳离子同属碱土金属离子，其天然可浮性相近，致使重晶石与萤石的分离也极为困难；钨金属伴生矿含大量方解石，因为萤石及方解石都属钙质矿物 ， 且都含有 Ca2+，常规脂肪酸类捕收剂对两种矿物都有较好的捕收作用，使得萤石与方解石浮选分离困难 。
整体而言，相比单一型矿山，稀土伴生矿中萤石与稀土、铁等伴生，选矿难度大 。需经过磁选等步骤及使用特殊的捕获剂 。
公司研发的 KY-108 新型萤石浮选捕收剂用于低品位难选萤石矿及萤石老尾矿选矿工艺 ， 可生产品位 90%的萤石精粉 ， 解决了包钢白云鄂博矿长达四十年尾矿利用问题 。
在白云鄂博伴生矿中，萤石与稀土矿物、铁矿物和白云石共生关系密切 。
在萤石型稀土-铁矿石中主要的嵌布特征为：萤石镶嵌在赤铁矿边缘或包裹赤铁矿；萤石与氟碳铈矿、磁铁矿和白云石紧密共生，部分氟碳铈矿和磁铁矿被萤石包裹；白云石呈浸染状沿裂隙充填于萤石中 。
总之，萤石的嵌布关系复杂多变 。因此，选矿除了浮选之外，还需要先进行强磁选 ， 对磁选尾矿采取抑制重晶石浮选萤石工艺或抑制萤石浮选重晶石工艺两种,一般来讲前者效果更好一些 。另外通过全浮选方法在保证回收率的基础上同样可得到高品位萤石，一般优先浮选出有用矿物即萤石重晶石混合浮选—混合精矿浮选分离，再从混合精矿中浮选回收萤石 。
尾矿生产萤石精粉制备氢氟酸成本优势显著 。目前氢氟酸制备技术主要分为萤石硫酸法和氟硅酸法 。萤石法采用的是回转窑式制备无水氟化氢 ， 气相混合物经过洗涤塔与浓硫酸接触吸收、循环，去除粉尘和水，随后进行冷凝分离，得到含氢氟酸浓度高的冷凝液 。
与 97%品位萤石粉相比，在制备工艺上，采用 90%低品位萤石粉制备氢氟酸 ， 其氧化钡等杂质含量高，烘干后流动性差，需要保证：萤石烘干后水分≤0.2%；混酸浓度 99%～100%，温度 115℃～135℃；对生产设备进行改造，减小阻力 ， 从根本上提高设备运转率 。在成本上，对无矿山资源的氟化工企业，采用高品位萤石粉生产 ， 吨原料和能源消耗低 ， 采购价格较高；而采用稀土回收萤石粉生产时，吨产品原料和能源消耗高，但是其采购价格合理 。根据《稀土回收萤石代替制酸级萤石在氟化氢生产中的运用》 ， 从 2020 年 H1 运行情况看，采用低品位萤石粉制备，每吨无水氟化氢的成本可降低超过 500 元，成本优势显著 。
5.3. 战略方面：立足资源一体化延伸，从锂电材料出发切入含氟新材料
江山项目是公司切入锂电材料的起点 。公司拟于江山投资年产 2.5 万吨新能源含氟锂电材料及配套 8 万吨年萤石项目，总投资约 15.5 亿元人民币 ， 其中固定资产投资约 14.8 亿元 。项目一期为年产 6000 吨六氟磷酸锂和年产 8 万吨萤石精矿，二期为年产 9000 吨六氟磷酸锂，三期为年产 10000 吨六氟磷酸锂和 LiFSI 。
布局新型锂盐 LiFSI：LiFSI 被认为是传统电解质六氟磷酸锂的替代材料之一 。导电性能方面 ， 在 FSI-中，F 取代了-CF3，阴阳离子间的相对作用力较 LiTFSI 更弱，在有机溶剂状态下更易解离 。因此 ， 在电导率方面 LiFSI 较 LiTFSI 更加优异，甚至高于 LiPF6 。Han H.B 测得在 1 mol/L 锂盐 EC/EMC 电解液中-20-60℃温度范围内，电导率顺序 为:LiFSI>LiPF6>LiTFSI 。
此外，LiFSI 也具有远高于 LiPF6 的热稳定性，其熔点为 145℃ ， 分解温度高于 200℃ 。LiFSI 电解液与 SEI 膜的两种主要成分烷基碳酸锂及碳酸锂相容性更好，LiPF6 分解产生 的 PF5 会在 80-100℃之间与 SEI 膜基本组分发生反应，而 LiFSI 则不会与 Li2CO3 发生 反应 ， 只会在 160℃时发生 LiFSI 中 F 与醇盐阴离子的置换反应 。可见，LiFSI 在锂电池 电解液中有着良好的应用前景 。
包钢氟化工项目氢氟酸成本优势显著：
公司构建伴生矿萤石-氢氟酸-LiFSI 一体化产业链，成本具有一定优势 。包钢氟化工项目规划 30 万吨氢氟酸、36 万吨氟化铝等 ， 在 5～6 年内分三期建设 。


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