无机阴离子对胶磷矿可浮性影响试验研究.pdf

第3 2 卷 2 0 1 2 年0 8 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 I N E E R I N G V o I ．3 2 A u g u s t2 0 1 2 无机阴离子对胶磷矿可浮性影响试验研究① 何晓太1 ”，黄小芬1 ”，张覃1 ”，赵武强3 ，张文胜3 ，陈开翔3 1 ．贵州大学矿业学院，贵州贵阳5 5 0 0 0 3 ；2 ．贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室，贵州贵阳5 5 0 0 0 3 ；3 ．贵州锦麟化工有限责任公司，贵州 贵阳5 5 0 0 0 5 摘要针对贵州典型磷矿区的磷矿石，在弱酸性环境下采用反浮选工艺，显示了良好的浮选效果。通过单矿物浮选试验，探讨不 同用量和不同种类抑制剂对胶磷矿可浮性的影响，旨在研究不同种类无机阴离子对胶磷矿浮选的作用效果，从而为分选白云石和 胶磷矿提供依据。 关键词胶磷矿；抑制剂；纯矿物；浮选；无机阴离子 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 8 0 3 0 6 0 3 我国的磷矿石多为中低品位磷块岩，贵州省作为 我国磷矿的主要产区之一，其低品位磷矿石主要是白 云质沉积型磷块岩。白云石是制取磷酸过程中最有害 的杂质，除了消耗酸以外，在磷酸浓缩的过程中还会增 大磷酸的粘度。2J ，造成过滤困难，因此必须降低磷精 矿中M g O 的含量。采用反浮选工艺，在弱酸性介质中 能有效分离胶磷矿和白云石，改善了产品的后期处理 效果，其中关键的问题在于找到合适的抑制剂，本研究 主要通过单矿物浮选试验，选择合适的抑制剂类型和 用量，为贵州中低品位沉积型磷块岩的选别提供依据。 l 试验矿样、药剂和试验方法 1 ．1 试验矿样 试验所用矿样采白贵州典型磷矿区，经手选后 P 0 ，含量达到3 6 ％以上，杂质包括少量蒙脱石、伊利 石、石英、高岭土等硅酸盐矿物。 1 ．2 药剂 抑制剂主要有硫酸钠、磷酸钠、水玻璃、碳酸氢钠，均为 分析纯，捕收剂 ；J 1 3 W 为自制药剂，试验用水为蒸馏水。 1 ．3 试验方法 单矿物浮选试验在X F G 挂槽式充气小型浮选机 中进行，每次试验用量为0 ．2g ，抑制剂作用1m i n ，捕 收剂作用2m i n ，浮选时间为4m i n ，浮选结束后烘干称 重，计算上浮率。 2 试验结果与讨论 2 ．1 自然p H 值下捕收剂用量对胶磷矿浮选的影响 考察自然p H 值下，捕收剂用量对胶磷矿可浮性 的影响，结果如图1 所示。 捕收剂用l ／ m g L 。1 图l自然p H 值下捕收剂用量对胶磷矿浮选的影响 由图1 可以看出，在自然p H 值条件下，随着捕收 剂用量的增加，胶磷矿的上浮率逐渐增大，捕收剂用量 由2 0 0m g ／L 增加到3 5 0m g ／L 时，胶磷矿的上浮率由 5 4 ．7 3 ％增加到9 0 ．8 1 ％，故选取捕收剂用量2 0 0m g ／L 为后续试验固定用量。 2 ．2 不同p H 值对胶磷矿可浮性的影响 选用H C I 和N a 0 H 调节矿浆p H 值，固定捕收剂 用量为2 0 0m g ／L ，考察不同p i t 值条件下对胶磷矿可 浮性的影响，试验结果如图2 所示。 p H 值 图2 不同p H 值对胶磷矿可浮性的影响 ①收稿日期2 0 1 2 - 0 6 - 2 5 基金项目国家自然科学基金 5 1 1 6 4 0 0 5 ；贵州省重大专项 黔科合重大专项字 2 0 1 1 6 0 2 3 作者简／1 - 何晓太 1 9 8 9 一 ，男，山西人，硕士研究生，主要研究方向为难选矿石的选矿技术及资源综合利用。 通讯作者陈开翔 1 9 6 7 一 ，男，贵州人，高级工程师，主要研究方向为资源开发与综合利用。 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月何晓太等无机阴离子对胶磷矿可浮性影响试验研究 由图2 可知，p H 值对胶磷矿的可浮性有很大的影 响，在弱酸性条件下胶磷矿的可浮性较低，有利于反浮 选，在碱性条件下，随着p H 值升高，胶磷矿上浮率提 高，有利于正浮选∞J 。由此考察在p H 5 的条件下， 不同抑制剂对胶磷矿可浮性的影响。 2 ．3 不同类型抑制剂对胶磷矿可浮性的影响 2 ．3 ．1 N a ，P O 。对胶磷矿浮选的影响 调节矿浆p H 5 ，固定捕收剂用量为2 0 0m g ／L ， 考察N a ，P 0 。用量对胶磷矿浮选的影响，试验结果如 图3 所示。 更 丹 跹 ■ 抑制剂用量／ m g - L ’1 图3N a ，P O 。用量对胶磷矿可浮性的影响 从图3 可以看出，采用N 弘P 0 。作为抑制剂，固定 矿浆p H 5 的条件下，随着抑制剂用量的增加，胶磷 矿的上浮率逐渐降低，N a ，P o 。用量由2 0 0m g ／L 增加 到3 5 0m g ／L 时，胶磷矿的上浮率由1 8 ．6 2 ％降到 5 ．9 3 ％。这一阶段抑制效果较好。 此类抑制剂的作用机理可能是磷酸钠电离产生无 机阴离子，具有很强的活性，可与矿物表面晶格中的金 属离子反应生成络合物，而且吸附在矿物表面后还可 以增加其电负性，从而在磷酸盐矿物表面形成负电性 膜，阻止阴离子捕收剂吸附。 2 ．3 ．2 N a ，S O 。对胶磷矿浮选的影响 调节矿浆p H 5 ，固定捕收剂用量为2 0 0m g ／L ， 考察了N a S O 。用量对胶磷矿浮选的影响，试验结果如 图4 所示。 抑制剂用量／ r a g L1 图4N a S O 。用量对胶磷矿可浮性的影响 由图4 可以看出，随着抑制剂用量的增加，胶磷矿 的上浮率略有下降，但效果并不明显，说明s O 。2 一的抑 制效果不如P O 。3 。好。 2 ．3 ．3 水玻璃对胶磷矿浮选的影响 调节矿浆p H 5 ，固定捕收剂用量为2 0 0m g ／L ， 考察了水玻璃用量对胶磷矿浮选的影响，试验结果如 图5 所示。 抑制剂用t L ， m g L 。I 图5水玻璃用量对胶磷矿可浮性的影响 由图5 看出，随着水玻璃用量增加，胶磷矿上浮率 随之下降，水玻璃用量达到3 5 0m g ／L 时，胶磷矿上浮 率仅为5 ．4 2 ％，抑制效果明显。 水玻璃对矿物的抑制作用主要是带负电荷的硅酸 胶粒以及硅酸氢根在矿物表面吸附后，使矿物强烈亲 水，在磷灰石表面虽然不是有选择性的吸附，但一定量 的水玻璃的加入仍可增强磷灰石表面的亲水性，因为 也表现出抑制作用HJ 。 2 ．3 ．4N a H C O ，对胶磷矿浮选的影响 调节矿浆p H 5 ，固定捕收剂用量为2 0 0m g ／L ， 考察N a H C O ，用量对胶磷矿浮选的影响，试验结果如 图6 所示。 4 5 4 0 3 5 3 0 窭2 5 啦N - 2 0 q1 5 1 0 5 0 图6N a H C O ，用量对胶磷矿可浮性的影响 由图6 可以看出，随着抑制剂用量的增加， N a H C O ，对胶磷矿的上浮率有一定的抑制作用，可能是 由于其在矿物表面的定位离子发生反应，从而使其可 浮性变差。 万方数据 矿冶工程第3 2 卷 3 结论 1 H C O ，一、S O 。卜、P O 。3 一和S i 0 3 2 一对胶磷矿浮选 有不同的抑制效果，总体来讲，P O 。卜、S i O ，2 一对胶磷矿 的抑制效果较好，而且矿浆p H 值比较稳定，酸耗 量小。 2 尝试考察多种无机阴离子的交互作用，可能对 胶磷矿浮选有更好的抑制作用，这也是今后研究的重 要方向。 参考文献 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 章守陶，唐琛明．磷矿杂质对湿法磷酸生产的影响及处理研究 [ J ] ．硫磷设计，1 9 9 4 4 2 5 2 9 ． P 布拉兹．从磷酸和磷酸盐中除去镁的研究[ J ] ．国外金属矿选 矿，2 0 0 2 1 2 2 9 3 1 ． 谢恒星．无杌调整剂碳酸钠和水玻璃对磷灰石的分选特性的影 响研究[ J ] ．中国矿业，1 9 9 8 7 5 6 5 9 ． 唐川黔，张覃，卯松．自云石与胶磷矿纯矿物浮选行为差异 研究[ J ] ．化工矿物与加工。2 0 1 0 3 1 3 ． 万方数据