低品位硅钙质胶磷矿正反浮选试验研究.pdf

年 月云南化工 第 卷第 期 ，：低品位硅钙质胶磷矿正反浮选试验研究赵梦燕，陶齐，刘丹章，陈迎新，罗阳，陆泽通，翁孝卿 （武汉工程大学，湖北武汉 ；武汉江汉化工设计有限公司，湖北武汉 ）摘要：为高效利用低品位硅钙质胶磷矿，对湖北荆门某磷矿进行了原矿工艺矿物学和浮选工艺参数优化研究。在磨矿细度 粒级占 ，浮选温度 ，正浮选粗选 用量 、水玻璃 、为 ，反浮选粗选 用量 、用量 的条件下，对原矿 品位为 的磷矿进行“正浮选一粗二精一扫反浮选一粗二扫”试验，获得了精矿 品位为 ，回收率为 的良好选矿指标。关键词：胶磷矿；正反浮选；加温浮选中图分类号：文献标识码：文章编号：（），（，；，）：，：；湖北省磷矿储量居全国第一，但绝大部分为成分复杂的中低品位磷矿，平均品位仅为 。若单独使用正浮选或反浮选，很难在保证回收率的前提下得到合格的磷精矿产品，因此常采用正反浮选、反正浮选或双反浮选工艺 。正反浮选工艺结合了正浮选与反浮选的优点，先正浮胶磷矿与碳酸盐矿物、脱硅质脉石，再反浮选除碳酸盐脉石，实现磷矿的富集 。磷矿浮选常用的脂肪酸类捕收剂在矿浆中溶解度低、分散性差 ，采用加温浮选可降低药耗、减少浮选时间、提高回收率和选择性 。本研究以湖北荆门某低品位硅钙质难选胶磷矿为研究对象，开展低品位磷矿的浮选工艺研究。通过原矿矿石特性分析后进行磨矿细度、浮选温度、药剂制度条件探索试验，确定了适宜的选矿工艺，以期获得理想的浮选工艺指标，为该矿石的开发利用提供技术支撑。原矿性质矿样为湖北荆门某胶磷矿，主要成分如表 所示。磷酸盐矿物主要为磷灰石，脉石矿物主要为碳酸盐（白云石、方解石）、硅质矿物（石英、辉石、硅灰石、钾长石、高岭石和云母）等。采用 射线荧光光谱仪对原矿样进行半定量化学多元素分析，结果见表 。从表 可知，原矿样中 品位仅为 ，、和 质 量 分 数 分 别 为 、和 ，属于混合型硅钙质低品位胶磷矿。采用正反浮选工艺可以脱除原矿样中的碳酸盐杂质及硅酸盐杂质。表 原矿物组成分析矿物名称磷灰石白云石石英方解石辉石硅灰石石英 磷灰石钾长石透辉石 矿物名称磁铁矿钙长石绿泥石高岭石白云母橄榄石黑云母钙钛矿金红石异极矿 年 月云南化工 第 卷第 期 ，表 原矿化学多元素分析结果元素 元素 试验方法在磨矿矿浆浓度为 ，给矿量为 条件下，选用 型锥型球磨机进行磨矿试验研究。球磨后矿浆倒入浮选槽中，注入浮选用水，采用 型挂槽式浮选机进行浮选试验，粗选、精选和扫选采用 浮选槽，精浮选以及反浮选的粗选采用 浮选槽，反浮选的扫选采用 浮选槽。浮选机参数设定如下：叶轮转速 ，充气量 ，浮选时间 。试验所采用的粗选工艺流程如图 所示。浮选药剂除抑制剂 （武汉联合化工生产）和捕收剂 （自制）为工业纯外，其他药剂如调整剂 ，抑制剂水玻璃，硫酸、磷酸均为分析纯。浮选试验中得到的 品位均是采用中和滴定法测定的。.0.074 mm99.3%Na2CO3TYMG-5.2FG)*2.图 粗选工艺流程图 结果与讨论 磨矿细度试验图 为 时，磨矿时间对原矿样细度的影响试验。从图 看出：随着磨矿时间的增加，粒级含量不断增加，特别是磨矿时间到达 时，粒级含量迅速增加至 。图 是采用粗选流程，在 用量为 ，用 量 为 ，酸 化 水 玻 璃 为 ，用量为 时，磨矿细度对精矿品 位 与 回 收 率 的 影 响 结 果，可 以 看 出：随 着 粒级含量的增加，浮选精矿回收率先逐渐上升，在 粒级占 后有所回落，在 粒级占 后大幅提升。浮选精矿的品位则在 到 之间波动。综合考虑，磨矿细度定为 粒级含量 ，即磨矿时间 ，此时精矿回收率和品位分别可达 和 。10111213141590929496981000.074 mm!/%.-K/min图 磨矿时间与细度之间的关系9092949698100202530354045505560202530354045505560)/%/%0.074 mm/%(图 磨矿细度对浮选指标的影响 浮选温度试验图 是 采 用 粗 选 流 程，在 用 量 为 ，用 量 为 ，酸 化 水 玻 璃 为 ，用量为 时，温度对精矿品位与回收率的影响结果。随矿浆温度升高，药剂有效浓度或活性增加，从而使得精矿回收率明显增加，从 上升至 ，精矿品位受温度影响较小，一直在 左右。综合考虑精矿指标和成本问题，确定最佳浮选温度为 。年 月云南化工 第 卷第 期 ，02040608010025303540(/%-#/(图 浮选矿浆温度对浮选指标的影响 药剂制度粗选试验 捕收剂 用量粗选试验在浮选温度为 ，用量、用量及酸化水玻璃分别为 、的条件下，采用粗选流程进行捕收剂 用量对粗选精矿指标影响的试验研究，结果见图 。由图 看出，捕收剂 用量在 范围，精矿品位均在 左右，而回收率随捕收剂用量增加由 升至 ，达到最大值。确定捕收剂 最佳用量为 。0.51.01.52.02.53.03.51617181920212223242526/%/%7578818487909396)/%)/%MG-5*F/kgt -1图 用量试验 调整剂 用量粗选试验采用粗选流程，在浮选温度为，捕收剂 用量为 ，酸化水玻璃 ，用量为 的条件下，用量对粗选精矿指标的影响见图。由图 看出，随着 用量的不断增加，回收率先增后减，而精矿 的品位一直下降。根据二者的变化趋势，用量为 时，选矿指标较好，此时精矿回收率为 ，品位为 。抑制剂 用量粗选试验浮选温度为 ，用量为 ，酸化水玻璃 ，用量为 时，采用粗选流程进行抑制剂 用量对粗选精矿指标影响的试验研究，结果如图 所示。随着 药剂用量增加，浮选精矿回收率与品位均有所增加。在用量为 时，浮选精矿品位和回收率分别达到最大值 、，可最大程度实现对有用矿物的回收利用。234567818202224262830/%Na2CO3*F/kgt-1/%5060708090100)/%(/%图 用量试验01020304050607080901000.751.001.251.50(/(/%TY*F/kgt-1(图 用量试验 抑制剂酸化水玻璃用量粗选试验图 为浮选温度 ，用量 ，用量 ，用量 时，酸化水玻璃用量对粗选精矿指标的影响结果。从图 可知，当酸化水玻璃用量从 增加至 时，精矿品位一直上升并达到最大值，此时精矿品位为 ，回收率为 。当酸化水玻璃用量大于 后，精矿回收率和品位均开始下降。最终确定酸化水玻璃最佳用量为 。0.00.51.01.52.02.53.0162024283236404448/%F!()*F/kgt-1/%153045607590105)/%)/%图 酸化水玻璃用量试验 年 月云南化工 第 卷第 期 ，正反浮选闭路试验根据上述粗选试验优化结果确定正浮选的粗选工艺参数 为：用 量 ，酸 化 水 玻 璃 用 量 ，用量 ，用量 ，浮选温度为。正反浮选闭路试验流程图、数质量流程图及矿浆流程图分别见图、图 、图 。结果见表。Na2CO3 4.75 kg/t)*1.0 kg/tTY 1.5 kg/tMG-5 2.5 kg/tNa2CO31.0 kg/t)*0.3 kg/tTY 0.1 kg/tMG-5 0.5 kg/t.0.074 mm99.3%2F2FF2FMG-5 1.0 kg/tH2SO4 35 kg/t#2F#FH3PO4 3 kg/tNa2CO3 0.5 kg/tH2SO4 5 kg/t.2.图 正反浮选闭路试验流程图及参数./.100,16.561002F100.22,16.22107.96%)/)/99.1375.2321.828.8334.994.182F.92.2767.7922.5486.9457.3825.106.867.4415.272#F2.81.4753.1825.3786.9457.3825.1010.8014.6112.249.8114.111.565.464.221.584.359.97.2726.8457.047.6918.5246.826.557.9610.2212.93图 数质量流程图 年 月云南化工 第 卷第 期 ，-.-1E-1-F/td U!F/td U1E-U U U1 1E E1-U U U U U U U=!5.694 t/d0.67 t/d2.873 t/d0.948 t/d0.347 t/d0.107 t/d0.6052 t/d0.1438 t/d (/%U/%-1 图 浮选矿浆流程图表 正反浮选闭路试验结果名称产率 品位 回收率 精矿 扫尾 尾矿 原矿 由闭路试验可知，选矿指标良好，在原矿品位 的条件下，经过正反浮选闭路 回收率达到 ，品位 。结论）湖北某低品位磷矿，、和 含量较高，属于高硅、高镁的混合型硅钙质低品位胶磷矿。）根据该矿石特性，采用正反浮选工艺进行粗选条件探索实验，确定磨矿最佳时间 ，浮选最佳温 度 为 ，粗 选 用 药 制 度 为 用 量 ，酸 化 水 玻 璃 用 量 ，用 量 ，用量 。）确定粗选浮选条件后，采用“正浮选一粗二精一扫反浮选一粗二扫”流程的闭路试验得到了磷精矿 品位 ，回收率 的较好指标，说明该浮选工艺可有效实现磷灰石的富集。参考文献：杜春丽，任雪莹，杜子杰湖北省磷矿资源生态开发效率评估与分类管理 金属矿山，（）：胡志喜，姜月波湖北：低品位磷矿利用难题破解 中国国土资源报，（）严炜，范建强，陈葛成，等 湖北省磷矿资源的空间富集规律及其产业布局 地质找矿论丛，（）：陈慧，郑光明，刘鑫，等 湖北某低品位硅钙质胶磷矿同步反浮选工艺研究 化工矿物与加工，（）：肖红云南玉溪中低品位硅质胶磷矿选矿试验研究 昆明：昆明理工大学，张红新，李洪潮，郭珍旭，等 某低品位胶磷矿正反浮选试验研究 化工矿物与加工，（）：刘树永，韩百岁，赵通林，等 中低品位磷矿浮选药剂研究现状与展望 矿产综合利用，（）：，：，（），（）：童义隆酒石酸烃基酯复配型磷矿浮选捕收剂的制备及浮选性能 武汉：武汉工程大学，收稿日期：基金项目：国家自然科学基金青年基金项目（）；国家自然科学基金面上基金项目（）。作者简介：赵梦燕（），女，湖南张家界人，硕士，主要从事磷矿选矿研究。：通讯作者：翁孝卿（），女，湖北武汉人，副教授，主要从事磷矿资源综合利用研究工作。：