磷矿浮选工艺_百科知识_行业资讯

浮选工艺

中低品位的磷矿石中脉石矿物含量普遍较高, 且磷矿物和脉石矿物紧密共生, 矿物嵌布粒度细, 浮选法通常是有效的分选方法。

磷矿物的浮选法包括直接正浮选、单一反浮选、反-正浮选、正-反浮选、双反浮选工艺^[5,6]。针对极细粒嵌布的胶磷矿, 可以采用分级浮选工艺^[7]。

1 直接正浮选

直接正浮选就是抑制脉石矿物, 将磷矿物富集于泡沫产品中。这种工艺适用于硅质或钙-硅质磷块岩选矿, 浮选过程中抑制硅质矿物和碳酸盐矿物。早在1986年, 以S808为脉石抑制剂, 在湖北王集磷矿建成了世界上第一座采用直接正浮选的大型硅钙质沉积选矿厂。郑世波等^[8]以S711作为脉石矿物的抑制剂, 对湖北大峪口磷矿采用直接浮选工艺, 在入选原矿w (P₂O₅) 为17.31%的情况下, 获得了w (P₂O₅) 38.47%、回收率为77.47%的磷精矿。此外, 对内生型 (岩浆型) 磷灰石矿, 用脂肪酸作捕收剂, 采用简单的正浮选也可选别出磷灰石^[9]。

对于含碳酸盐较高的钙-硅质磷块岩, 直接正浮选不能分离出碳酸盐矿物, 且泡沫黏, 输送和处理困难。

2 单一反浮选

单一反浮选工艺是抑制磷矿石, 将脉石富集在泡沫产品中。该工艺适用于磷矿物密集成致密块状或条带状的矿石, 以及硅质矿物含量比较低的碳酸盐型磷块岩, 主要应用于胶磷矿和白云石的分离。该工艺常在弱酸性介质中用脂肪酸作捕收剂, 将白云石浮起, 槽中产物为磷矿物。余媛元等^[10]对云南某碳酸盐型胶磷矿进行了试验研究, w (P₂O₅) 25.20%、w (Mg O) 5.04%的胶磷矿采用单一反浮选, 获得w (P₂O₅) 31.72%、w (Mg O) 0.69%的磷精矿。罗惠华等^[11]对云南海口中低品位胶磷矿采用单一反浮选, 获得w (P₂O₅) 30.32%、w (Mg O) 0.44%的磷精矿, P₂O₅回收率达87.64%。

3 正-反浮选和反-正浮选

正-反浮选工艺通常用于处理钙-硅质磷块岩。钙-硅质磷矿石中, 硅质脉石矿物含量较高, 而碳酸盐矿物含量相对较低, 因此可以先进行正浮选。正浮选作业中, 抑制硅质矿物, 浮选磷矿物和碳酸盐矿物, 将大多数的硅质脉石排除;接着反浮选作业, 在酸性介质中实现碳酸盐与磷矿物的分离。

反-正浮选工艺一般用于处理硅-钙质磷块岩。这种磷矿石中, 碳酸盐含量较高, 硅质矿物含量相对较低。由于碳酸盐的硬度低于磷矿物的硬度, 在磨矿过程中, 易先碎而优先解离, 因此首先在弱酸性介质中浮出碳酸盐矿物, 然后在碱性介质中 (再磨或不磨) 浮出硅质矿物, 实现磷矿物与脉石的分离。

葛英勇等^[12]对某中低品位钙-硅质胶磷矿采用正-反浮选工艺, 在原矿w (P₂O₅) 19.41%的情况下, 获得磷精矿w (P₂O₅) 32.07%、P₂O₅回收率为89.63%的指标。邓伟等^[13]对清平难选胶磷矿采用正-反浮选工艺, 对于入选w (P₂O₅) 22.22%、w (Mg O) 2.91%的原矿, 获得精矿w (P₂O₅) 30.37%、w (Mg O) 0.53%、P₂O₅回收率为82.99%的指标。邓丽君等^[14]对西南某磷矿通过柱式正-反浮选, 对于入选的w (P₂O₅) 22.68%、w (Mg O) 2.62%原矿, 获得精矿w (P₂O₅) 29.22%、w (Mg O) 0.73%、P₂O₅回收率为85.97%的指标。化工部连云港设计研究院对海口磷矿下层矿进行了连续扩大试验, 该矿主要化学成分为w (P₂O₅) 22.31%、w (Ca O) 34.89%、w (Mg O) 3.29%、w (Si O₂) 22.37%, 经反-正浮选, 最终获得w (P₂O₅) 32.46%、w (Mg O) 1.28%、P₂O₅回收率73.40%的磷精矿^[15]。

4 双反浮选

双反浮选适合于硅质脉石和碳酸盐含量都不是很高的混合型磷块岩, 根据硅质脉石和碳酸盐的相对含量和“抑多浮少”的关系, 确定是先浮碳酸盐还是硅质脉石。双反浮选工艺一般是采用脂肪酸盐浮选碳酸盐, 阳离子捕收剂浮选硅质矿物。

彭儒^[16]对某磷块岩的双反浮选试验, 获得了精矿w (P₂O₅) 32.82%、磷收率为80.50%的指标。钱押林^[17]对某硅钙质磷块岩进行了双反浮选试验研究, 当原矿w (P₂O₅) 24.16%、w (Mg O) 4.42%时, 获得w (P₂O₅) 31.67%、w (Mg O) 0.73%、P₂O₅回收率为85.84%的磷精矿。罗惠华等^[18]对宜昌中品位磷块岩进行了双反浮选工艺研究, 获得了w (P₂O₅) 30.05%、P₂O₅回收率为84.41%的精矿指标。