柏泉铁矿石铁、磷选矿工艺优化研究

 　我国磷矿资源储量丰富，居世界第二位，但商业资源储量仅为40亿t[1-2]，主要分布在云、贵、川等南方省市，占全国储量的77%。我国富磷矿(P2O5含量>30%)储量为17亿t，约占总储量的9%，按目前的开采速度仅能开采约10 a;我国磷矿石平均P2O5 品位为17%，南方磷矿石原矿品位较高，但约70%为难选胶磷矿石。华北与东北地区有约占总储量7%的岩浆岩型磷矿石，P2O5品位低至2%～5%，常含有Fe、Ti、V 及稀土等矿物，通常优先磁选铁、钛等矿物，再对P2O5品位为3%～6%的铁尾矿进行浮选选磷。南磷北运的高额运费压力，使此类岩浆岩型磷矿石资源具有了巨大潜在价值。

　　位于承德市平泉县的柏泉铁矿石就属于岩浆岩型磷铁矿石，原矿P2O5品位为2.2%左右，TFe品位为10%左右，选厂规模为600万t/a，采取两阶段磨矿磁选选铁、磁选尾矿浮选选磷的工艺回收铁、磷，年产铁精粉43 万t，磷精矿13万t。现场在浮选选磷前增设了脱泥浓缩作业，以保证浮选矿浆浓度，这造成了磷的损失，导致磷回收率较低(<50%);同时，二段磨矿后的磁选尾矿存在过磨、泥化现象，其与1段选铁尾矿合并浮选，增大了选磷难度。针对柏泉铁矿生产中存在的实际问题，提出了“先磷后铁”的工艺优化思路，即一段磨矿粗粒选磷，避免泥化，保证磷的回收率;浮选尾矿二段磨矿后选铁，确保较高的铁精矿质量指标。该工艺的实现有利于避免原浮选工艺泥化严重的问题，且可省去脱泥浓缩作业，减少磷的损失，缩短生产流程，此外，还可省去原工艺矿浆调整剂碳酸钠的使用。

　　柏泉岩浆岩型磷铁矿石为含磷低品位铁矿石，主要可回收的目的矿物为磁铁矿和磷灰石。

　　对于柏泉铁矿选矿厂的先选铁再选磷工艺流程存在的流程复杂、铁尾矿泥化较严重、脱泥作业造成磷流失，以及选磷药剂制度较复杂(需添加调整剂碳酸钠)等问题，试验采用“先磷后铁、先浮后磁”工艺进行了选矿试验研究。结果表明，矿石在一段磨矿细度为-0.074 mm占40%的情况下，以BQ-2为捕收剂、水玻璃为调整剂，经1粗3精2扫闭路浮选流程选磷，获得了P2O5品位为31.58%、回收率为77.97% 的磷精矿，浮选选磷尾矿经1次弱磁粗选抛尾—粗精矿再磨(-0.045 mm占84%)—2次弱磁精选流程选铁，获得了Fe品位为66.21%、回收率为47.03%的铁精矿。