云南某磷矿选矿试验研究.pdf

第3 4 卷 2 0 1 4 年0 8 月 矿冶 工程 M I N I N GA N DM E T A I ．I ．I 瓜G I c A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．3 4 A u g u s t2 0 1 4 云南某磷矿选矿试验研究① 阚赛琼1 ，一，洪家薇1 ”，李明晓1 ’2 1 ．云南省选冶新技术重点实验室，云南昆明6 5 0 0 3 1 ；2 ．昆明冶金研究院，云南昆明6 5 0 0 3 1 摘要云南某地磷矿含P 2 0 ，1 6 ．3 1 ％，为有效回收其含磷矿物，研究了相应的浮选工艺，最终通过正一反浮选联合工艺流程获得含 P 2 0 52 9 ．5 8 ％、P 2 0 5 回收率为7 0 ．3 3 ％的磷精矿。 关键词选矿；磷矿；浮选；正一反浮选 中图分类号T D 9 2 3文献标识码A d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．0 2 5 3 6 0 9 9 ．2 0 1 4 ．0 8 ．0 3 8 文章编号0 2 5 3 - 6 0 9 9 2 0 1 4 0 8 0 1 4 6 0 3 我国磷矿资源丰而不富。基本储量和经济储量虽 都居世界前列，但贫矿多、富矿少，难选矿多、易选矿 少⋯。磷矿在工业上的应用已有1 0 0 多年历史，9 0 ％ 以上的磷矿石用于磷肥工业，仅有少量的磷矿石用于 制备单质磷。磷和磷的化合物用于化学、冶金、国防、 医药、农药、纺织等工业旧J 。我国磷矿类型主要有沉 积磷块岩型、变质磷灰岩型和内生磷灰石型3 种，此外 还有鸟粪堆积型。其中沉积磷型磷矿占全国磷矿资源 总量的8 0 ％以上。沉积型磷块岩矿石按磷矿石中所 含脉石矿物的种类与含量不同划分为硅质型、钙质型 和硅 钙 一钙 硅 质型磷矿石。。 1 原矿性质 本次试验原矿含P 2 0 51 6 ．3 1 ％，F e1 ．2 0 ％，C a O 3 1 ．5 1 ％，M g O2 ．5 8 ％，A 1 2 0 32 ．8 5 ％。主要矿物有氟磷 灰石；脉石矿物主要是石英、玉髓、方解石、白云石。原 矿多元素分析结果见表1 。 表1 多元素分析结果 质量分数1 ／％ 矿石主要构造为层状构造、条带状构造、网脉状构 造。矿石的主要结构为砂屑结构、包含结构。矿石中 有氧化物、碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐、硫化物5 类共1 1 种矿物存在。磷酸盐占3 8 ．7 6 ％左右，氧化物占3 4 ％左 右，碳酸盐占2 3 ．1 8 ％左右，其它少量 含量为3 ．8 6 ％左 右的铁泥质及粘土矿物未能查清矿物种属 。 矿石中的磷以独立矿物形式赋存于氟磷灰石中， 氟磷灰石的 隐一微晶质集合体 嵌布粒度多数在0 ．1 ～ 0 ．3m m 之间。氟磷灰石中的夹杂物多以细小颗粒或 粉屑形式均匀分布，难于通过提高磨矿细度进一步分 离。矿石中白云石含量达到1 1 ．8 0 ％，由于白云石密度 与氟磷灰石较为接近，将对选矿工艺造成一定的不利 影响。 2 选矿工艺研究 最主要的磷矿石选矿方法是浮选法HJ 。本文就 是通过正一反浮选处理磷矿石。 2 ．1 正浮粗选碳酸钠用量试验 在磨矿细度为- 7 4 m 粒级占9 0 ％，扫选碳酸钠用 量为2 0 0g ／t ，粗选、扫选水玻璃用量为15 0 0 5 0 0g ／t ， 粗选、扫选捕收剂H Y Y 用量为l5 0 0 5 0 0g ／t 条件下， 进行了正浮粗选碳酸钠用量试验，结果见图1 。 碳酸钠用量R g - f 1 图1 正浮粗选碳酸钠用量试验结果 由图1 可以看出，当药剂用量为10 0 0g ／t 时，产品 指标较好，所以确定正浮粗选碳酸钠用量为10 0 0g ／t 。 2 ．2 正浮粗选水玻璃用量试验 在磨矿细度为一7 4 恤m 粒级占9 0 ％，扫选水玻璃 用量5 0 0g ／t ，粗选、扫选碳酸钠用量为10 0 0 2 0 0g ／t ， ①收稿日期2 0 1 4 - 0 6 - 0 3 作者简介阚赛琼 1 9 8 7 一 ，女，云南宣威人，助理工程师，主要研究方向为矿产资源综合利用。 万方数据 2 0 1 4 年0 8 月 阚赛琼等云南某磷矿选矿试验研究 1 4 7 粗选、扫选捕收剂H Y Y 用量为15 0 0 5 0 0g ／t 条件下， 进行了正浮粗选水玻璃用量试验，结果见图2 。 芝 篷 水玻璃用置／Q 叶1 图2 正浮粗选水玻璃用量实验结果 由图2 可以看出，当药剂用量在10 0 0 40 0 0g ／t 时，精矿品位相差不大，但当药剂用量为30 0 0g ／t 时， 精矿回收率接近峰值，所以确定正浮粗选水玻璃用量 为30 0 0g ／t 。 2 ．3 正浮粗选捕收剂H Y Y 用量试验 在磨矿细度为一7 4 斗m 粒级占9 0 ％，扫选捕收剂 H Y Y 用量5 0 0g ／t ，粗选、扫选碳酸钠用量为l0 0 0 2 0 0 g ／t ，粗选、扫选水玻璃用量为30 0 0 5 0 0g ／t 条件下， 进行了正浮粗选捕收剂H Y Y 用量试验，结果见图3 。 捕0 蜘l n v v 用量／ g r I 图3 正浮粗选捕收剂H Y Y 用量实验结果 由图3 可以看出，精矿品位随捕收剂用量的增加 变化不大，但当粗选捕收剂H Y Y 用量为20 0 0g ／t 时， 精矿回收率基本达到峰。因此选择粗选捕收剂H Y Y 用量为2 0 0 0g ／t 。 2 ．4 正浮精选碳酸钠用量试验 对粗精矿进行两次精选的碳酸钠用量试验，其中 水玻璃用量为精选I 精选Ⅱ10 0 0 5 0 0g ／t ，试验结 果见表2 。试验结果表明随着碳酸钠用量增加，精矿 中P ，O ，品位和回收率都略有降低。本试验正浮选精 选不加碳酸钠。 表2 正浮精选碳酸钠用■试验结果 2 ．5 正浮精选水玻璃用量试验 对粗精矿进行两次精选的水玻璃用量试验，试验结 果见表3 。试验结果表明随着水玻璃用量增加，精矿中 P 2 0 ，的品位变化不大，P 0 ，回收率先增加后降低。本 试验正浮选精选水玻璃用量10 0 0 5 0 0g ／t 。 表3 正浮精选水玻璃用量试验结果 2 ．6 反浮选捕收剂H 、Ⅳ用量试验 根据上述试验基础，确定了硫酸和磷酸用量都是 30 0 0 2 0 0r , ／t 反浮粗选 反浮精选I 的反浮选捕收 剂用量试验流程，流程见图4 ，试验结果见表4 。 中矿1 精矿 图4 反浮选捕收剂H Y Y 用■试验流程 表4 反浮捕收剂H 、r Y 用量试验指标 H Y Y 用量／ g t 一1 产品P 2 0 5 品位P 2 0 5 回收率 反浮粗选 精选I 名称／％／％ O 8 0 0 精矿 2 6 ．5 55 6 ．7 6 3 0 0 5 0 0 精矿 2 7 ．4 05 8 ．2 9 5 0 0 10 0 0 精矿 2 6 ．8 65 7 ．1 3 7 5 0 l5 0 0 精矿 2 6 ．8 55 2 ．6 9 万方数据 矿冶工程 第3 4 卷 由表4 可以看出，反浮选捕收剂H Y Y 用量为反浮 粗选3 0 0g ／t 、精选I5 0 0g ／t 时，精矿品位和回收率都 可以得到较高指标。 2 ．7 反浮选硫酸、磷酸配比试验 根据上述开路试验条件，进行了反浮选硫酸、磷酸 配比试验，试验结果见表5 。 表5 反浮硫酸、磷酸配比试验精矿指标 由表5 可以看出，反浮选硫酸、磷酸的不同配比， 对精矿P 0 ，品位影响不明显，但精矿中P 0 ，的回收 率有所增加，从经济方面考虑，以不加磷酸、反浮选硫 酸酸用量为反浮粗选60 0 0g ／t 、精选I4 0 0g ／t 为好。 2 ．8 闭路试验 在上述条件试验和开路试验的基础上进行了闭路 试验，闭路试验流程图见图5 ，结果见表6 。 药剂用量酣 磨矿O ．7 4 p m 占如％ } 碳酸钠l ∞o 槭璃- 裟r 弼一累嬲。勰 坚 翌fl 不l t Y 敷Y 柏1 茹- - - - - - - - - - - - H4J w 3 5 r a i n } 硫酸 枷 l 忙竖』生一 ．塑l 鎏．．擅选l 广_ 1 亡j } 硫酸 l ∞ 尾≥2皓 精矿 图5 闭路试验流程图 尾矿1 表6 闭路试验结果 通过浮选闭路试验可以获得磷精矿P 0 ，品位 2 9 ．5 8 ％、P 0 ，回收率为7 0 ．3 3 ％的理想指标。 3 结语 1 原矿含P 2 0 51 6 ．3 1 ％，F e1 ．2 0 ％，C a O3 1 ．5 1 ％， M g O2 ．5 8 ％，A 1 0 ，2 ．8 5 ％。主要矿物有氟磷灰石；脉 石矿物主要为石英、玉髓、方解石、白云石。矿石主要 构造为层状构造，条带状构造，网脉状构造。矿石的主 要结构为砂屑结构、包含结构。矿石中有氧化物、碳酸 盐、磷酸盐、硅酸盐、硫化物5 类共1 1 种矿物存在。磷 酸盐占3 8 ．7 6 ％左右，氧化物占3 4 ％左右，碳酸盐占 2 3 ．1 8 ％左右，其它少量 含量为3 ．8 6 ％左右的铁泥质 及粘土矿物未能查清矿物种属 。矿石中的磷以独立 矿物的形式赋存在氟磷灰石中，氟磷灰石中的夹杂物 多以细小颗粒或粉屑形式均匀分布，难于通过提高磨 矿细度进一步分离。矿石中白云石含量达到11 ．8 0 ％， 对选矿工艺造成一定的不利影响。 2 试验研究表明，反浮选能够有效提高P 0 ，的 品位和P 0 ，的回收率。 3 研究了该矿石的工艺矿物学和浮选药剂的种 类和用量，采用H Y Y 为捕收剂，原矿磨到- 0 ．0 7 4m m 粒级占9 0 ％，通过浮选闭路试验获得的分选指标为 精矿产率3 8 ．7 8 ％，精矿含P 2 0 ，2 9 ．5 8 ％，P 2 0 5 回收率 为7 0 ．3 3 ％。 参考文献 [ 1 ] 葛英勇，王凯金，甘顺鹏．低品位难选胶磷矿的正一反浮选工艺研 究[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 7 ，2 7 5 1 8 - 2 1 ． [ 2 ]姚书典．非金属矿物加工与利用[ M ] ．北京科学出版社，1 9 9 2 ． [ 3 ]柏中能．对云南中低品位磷矿选矿的认识和建议[ J ] ．云南化工， 2 0 0 7 ，3 4 5 2 3 2 5 ． [ 4 ]郑其．胶磷矿的反浮选[ J ] ．中国矿业，1 9 9 8 ，7 2 5 9 6 2 ． 善萋一 署 黩 刚 一 万方数据