四川某中低品位磷矿反浮选脱镁提质试验研究.pdf

第3 2 卷第3 期 2 0 1 2 年0 6 月 矿冶工程 M I N I N GA N DM E T A L L U R G I c A LE N G 矾E E R 矾G V 0 1 ．3 2 №3 J u n e2 0 1 2 四川某中低品位磷矿反浮选脱镁提质试验研究① 王安理，李建政，雒彩军，邵淑云 灵宝金源矿业股份有限公司．河南灵宝4 7 2 5 0 0 摘要针对四川某中低品位磷矿采用反浮选工艺进行了脱镁提质试验研究。采用一次粗选、一次精选、二次扫选闭路反浮选工 艺，可获得磷精矿P 2 0 ，品位3 2 ．2 1 ％、M 9 0 含量1 ．4 0 ％、P 0 5 回收率9 4 ．1 3 ％、镁脱除率7 5 ．3 7 ％的技术指标，所得磷精矿质量达到 酸法加工用磷矿石的标准，提高了资源利用水平。 关键词中低品位磷矿；反浮选；脱镁提质 中图分类号T D 9 2 3文献标识码A文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 2 0 3 - 0 0 5 4 0 4 D e m a g g i n ga n dU p g r a d i n go fM i d - l o w g r a d eP h o s p h a t eR o c k f r o mS i c h u a nb yR e v e r s eF l o t a t i o n W A N GA n - l i ，L IJ i a n - z h e n g ，L U OC a i - j u n ，S H A OS h u - y u n L i n g b a oJ i n y u a nM i n i n gC oL t d ，L i n g b a o4 7 2 5 0 0 ，H e n a n ，C h i n a A b s t r a c t R e v e r s ef l o t a t i o np r o c e s sw a sa d o p t e di nt h ed e m a g g i n ga n du p g r a d i n gt e s t so fam i d l o w - g r a d ep h o s p h a t er o c k f r o mS i e h u a n ．W i t hac l o s e d - c i r c u i tf l o w s h e e to fo n er o u I g h i n g ，o n ec l e a n i n ga n dt w os c a v e n g i n g ，p h o s p h o m sc o n c e n t r a t e w i t haP 2 0 5g r a d ea n dr e c o v e r yo f3 2 ．2 1 ％a n d9 4 ．1 3 ％C a nb eo b t a i n e d ，w i t ht h eM g Oc o n t e n to f1 ．4 0 ％，n a m e l y ， t h er e m o v a lr a t eo fm a g n e s i u mr e a c h e d7 5 ．3 7 ％．A st h eq u a l i t yo fp h o s p h o m sc o n c e n t r a t em e e t st h es m n d a r df o ra c i d p r o c e s s i n gf e e d ，t h er e s o n l ℃eu t i l i z a t i o nl e v e lC a l lt h e r e w i t hb ei m p r o v e d ． K e yw o r d s m i d l o w - g r a d ep h o s p h a t er o c k ；r e v e r ef l o t a t i o n ；d e m a g g i n ga n du p g r a d i n g 目前，我国磷矿资源呈资源禀赋较差，人均占有量 少，开发利用方式粗放，资源浪费损失严重，磷矿资源 锐减，储量消耗加速，未来形势不容乐观的特点，我国 磷矿资源正迈入以中低品位矿开发利用为主的时 代‘1 ’4 J 。中低品位磷矿资源的开发利用越来越重要。 四川某磷矿因M 9 0 超标、P 2 0 ，品位低而影响酸法生 产磷肥的质量，本文用反浮选工艺进行脱镁提质，取得 了较好的指标。 1 矿石性质 原矿化学多元素分析结果见表1 。 表1 原矿化学多元素分析结果 质量分数 ／％ 从表l 可知，原矿P 2 0 ，含量为2 6 ．5 4 ％，属中低 品位含镁磷矿。其他伴生金属元素含量较低，未达到 综合利用标准。 矿石中主要矿物为磷灰石、白云石、方解石、石英、 碳质、伊利石、黄铁矿、赤、褐铁矿、独居石等。矿石中 主要矿物的相对含量见表2 。 表2 矿石中主要矿物的相对含量l 质量分数 ／％ 胶磷矿是矿石中主要的含磷矿物。胶磷矿单颗粒 粒度极细，结晶程度较差，多为非晶体状态。然而胶磷 矿多呈集合体形态产出，其集合体粒度 工艺粒度 较 粗，一般为0 ．2n l l n 以上。 胶磷矿集合体中包裹有一定量的石英、伊利石等 矿物。统计显示胶磷矿中石英、伊利石的粒度为 ①收稿日期2 0 1 2 - 0 1 ．1 5 作者简介王安理 1 9 5 9 一 。男。河南灵宝人。教授级高级工程师。主要从事选冶工艺技术研究及技术管理工作。 万方数据 第3 期壬安理等四川某中低品位磷矿反浮选脱镁提质试验研究 0 ．0 0 1 0 ．1 2m m ，主要集中在0 ．0 2 51 1 1 1 1 1 以下，平均 0 ．0 1 l1 1 1 1 1 1 。详细情况见表3 。 表3 胶磷矿集合体中包裹物粒度统计 白云石、方解石是矿石中主要的脉石矿物，其中自 云石是矿石中主要的含镁矿物，矿石中9 0 ％以上的镁 都赋存在白云石等矿物中。白云石和方解石单颗粒粒 度极细，但是大部分都呈团块状集合体形态产出。白 云石和方解石集合体与胶磷矿关系不密切，没有发现 相互包裹现象。白云石和方解石集合体中常常包裹一 定量的石英、伊利石等矿物。 黄铁矿和赤、褐铁矿是矿石中的主要含铁矿物。 黄铁矿和赤、褐铁矿主要呈浸染状、团窝状或者单独分 布，其粒度较细，主要集中在0 ．0 2 5m i l l 以下，平均 0 ．0 1 9m m 。黄铁矿和赤、褐铁矿粒度较细，呈浸染状 分布于矿石中。 2 选矿试验 磷矿选矿工艺主要有浮选法、擦洗脱泥工艺、重力 选矿、焙烧．消化法、化学浸取技术、光电选矿以及联合 选矿流程等。浮选一直被认为是磷矿石选矿中最有效 的办法。磷矿浮选法包括直接浮选法、反浮选、正反浮 选、反正浮选以及双反浮选工艺口o 。选矿试验以浮选 工艺为主进行试验。试验药剂包括F B 一0 2 1 、w F 一0 l ， 氧化石蜡皂、十八胺、硫酸、2 ‘油、碳酸钠、水玻璃、油酸、 磷酸、盐酸等，其中F B 一0 2 1 为一种阴离子除镁捕收剂， 成分是阴离子表面活性剂混合物，广泛适用于中低品位 胶磷矿P 0 ，的浮选提纯中，具有捕收能力强，选择性优 等特点，对磷矿中碳酸钙镁有很强的选择吸附能力，是 一种高效的除镁药剂。w F 一0 l 为一种能选低品位胶磷 矿的新捕收剂，其捕收能力较强，选择性能较好，尤其对 高镁难选胶磷矿石反浮选效果更为显著。 2 ．1 浮选探索试验 设定磨矿粒度为一0 ．0 7 4n R n 粒级占6 8 ％，以硫 酸为磷矿物的抑制剂进行了反浮选探索试验。试验流 程见图1 ，试验结果见表4 。 正浮选探索试验工艺流程见图2 ，试验结果见表5 。 稽矿 尾矿 圉1 反浮选探索试验流程 表4 反浮选探索试验结果 圈2 正浮选探索试验流程 表5 正浮选探索试验结果 由表4 和表5 结果可知，反浮选精矿P 0 ，含量 3 0 ．3 6 ％，精矿回收率8 5 ．2 2 ％，而正浮选精矿P 2 0 ，基 本无富集，精矿回收率仅为6 8 ．3 9 ％，因此选择反浮选 进行后面的试验。 2 ．2 反浮选试验 2 ．2 ．1 磨矿粒度条件试验以硫酸为抑制剂，F B 一0 2 1 万方数据 5 6矿冶工程第3 2 卷 为捕收剂，2 ’油为起泡剂进行反浮选磨矿粒度条件试 验，工艺流程见图3 ，试验结果见图4 。 零 ＼ * 掣 回 图3 磨矿粒度条件试验流程 - 0 ．0 7 4i n l l l 粒级含量／％ 圈4 磨矿粒度试验结果 从图4 可知，磨矿粒度为一0 ．0 7 4m m 粒级占 7 0 ％时，精矿P 0 ，品位和回收率较好，因此选择磨矿 粒度为一0 ．0 7 4n l m 粒级占7 0 ％。 2 ．2 ．2 抑制剂种类试验磷矿物抑制剂主要有硫酸、 磷酸和盐酸，分别调整矿浆p H 5 ，磨矿粒度为 一0 ．0 7 4m m 粒级占7 0 ％，其余条件同图3 ，进行抑制 剂种类试验，试验结果见表6 。由表6 可知，以磷酸作 抑制剂时指标较好，因此选择磷酸作为抑制剂。 裹6 抑制剂种类试验结果 2 ．2 ．3 磷酸用量试验磨矿粒度为一0 ．0 7 4r a i n 粒级 占7 0 ％，其余条件同图3 ，进行磷酸用量试验，结果见表 7 。由表7 可知，磷酸用量为2 5k g ／t 。矿浆p H 5 的条 件下精矿中氧化镁、五氧化二磷品位、回收率较好。 表7 磷酸用量试验结果 2 ．2 ．4F B 一0 2 1 用量试验磷酸用量为2 50 0 0g ／t ， 磨矿粒度为一0 ．0 7 4i ／l l n 粒级占7 0 ％，其余条件同图3 ， 进行F B 一0 2 1 用量试验，结果见表8 。 表8F B 一0 2 1 用量试验结果 由表8 可知，F B 一0 2 1 用量为7 0 0g ／t 时，精矿磷 品位和回收率较高，精矿中氧化镁品位及回收率较低， 因此选择粗选F B - 0 2 1 用量为7 0 0r c t 。 2 ．2 ．52 。油用量条件试验磷酸用量为2 50 0 0g ／t ， 磨矿粒度为一0 ．0 7 4m m 粒级占7 0 ％，F B 一0 2 1 用量为 7 0 0r , ／t ，其余条件同图3 进行试验，试验结果见图5 6 。 2 。油用量／t g | 1 图52 。油用■与磷回收辜、品位的关系 万方数据 第3 期 王安理等四川某中低品位磷矿反浮选脱镁提质试验研究 零 ＼ * 掣 目 2 。油用量／Q t | 图62 。油用量与镁回收率、品位的关系 从图5 ～6 可知，2 。油用量宜选择1 0 0g ／t 。 2 ．2 ．6 开路试验工艺流程见图7 ，试验结果见表9 。 』l 立药荆单位g ，t o 磨矿 3 m I n j 磷酸 2 ．5 N t 0 3 m i n | F B _ 0 2 l 7 0 0 2 m i n 束，油 1 帅 粗I 选 3 m i n 术磷酸 1 0 0 0 0 3 m ．m 永F I M n I4 加 2 m i n I 2 ’油4 0 选扫选I I 蓄2 1F 2 赢i 刁 尾矿中矿Ⅲ中矿Ⅱ 3 m h a 2 m j l | H 咖2 l r 油 业 5 r a i n 中矿I 精矿 圈7 开路试验流程 表9 开路试验结果 圈8 闭路浮选试验流程 表1 0 闭路浮选试验结果 枷 3 结论 4 0 2 ．2 ．7闭路试验在开路试验条件的基础上进行了 闭路试验，工艺流程见图8 ，试验结果见表1 0 。采用一 次粗选、一次精选、二次扫选闭路反浮选工艺进行除镁 提质，获得如下指标磷精矿P 2 0 5 品位3 2 ．2 1 ％，M g o 含量1 ．4 0 ％，P 2 0 ，回收率9 4 ．1 3 ％，M g O 脱除率 7 5 ．3 7 ％，磷精矿产品质量达到酸法加工用磷矿石的 标准。 1 该矿石是含镁胶磷矿矿石，含镁矿物主要是白 云石，矿石P 2 0 ，品位2 6 ．5 4 ％，M 9 0 含量4 ．2 6 ％，属含 镁中低品位磷矿石。 2 采用一次粗选、一次精选、二次扫选闭路反浮 选工艺进行除镁提质，获得如下指标磷精矿P 2 0 ，品 位3 2 ．2 1 ％，M 9 0 含量1 ．4 0 ％，P 2 0 5 回收率9 4 ．1 3 ％， M 9 0 脱除率7 5 ．3 7 ％，磷精矿产品质量达到酸法加工 用磷矿石的标准。 3 开发利用中低品位磷矿将扩大磷矿资源的储 量，提高了资源利用水平，符合我国可持续发展战略对 磷矿和磷肥工业立足国内的要求。 参考文献- [ 1 ] 刘建雄．我国磷矿资源特点及开发利用建议【J ] ．化工矿物与加 工．2 0 0 9 3 3 6 - 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