磷矿石的选矿方法中,最主要的仍然是浮选法。据塞科(Ceco)公司资料,1980年有二亿吨以上的磷矿石是采用浮选法处理的。美国也指出,在今后二十年内,应主要采用浮选法处理佛罗里达磷矿石,因它不象焙烧法受矿石品位、嵌布粒度和杂质矿物类别及数量的限制。就浮选技术和工艺发展而言,基本上是沿着发展新设备、改进现有工艺流程以及采用新型药剂等途径进行的。如对于入选粒度较粗的原料,美国采用烧结膜浮选法,富集粒度为-1.17+0.4毫米,分选设备是射流充气浮选机;苏联则用沸腾层浮选机和跳汰浮选机,选别粒度可达3毫米。对于0.5~1毫米的入选物料,苏联曾试验过两种新的浮选工艺流程,即:分流浮选和逆流浮选,均获良好结果。对于细粒或超细粒的磷矿石或磷矿矿泥(如美国佛罗里达磷矿矿泥),曾以背负浮选、选择性絮凝) 浮选等方法进行选别研究,结果尚不甚理想。根据磷矿石中磷矿物、碳酸盐矿物、硅酸盐矿物的可浮性随粒度不同而异的特点,有分级浮选的趋势。
近年来在出现众多的浮选剂中,获得普遍应用的,如瑞典生产的KKAC阳离子捕收剂;芬兰与瑞典Berol Kemi公司合作研制出的N-烷基甲基氨基乙酸捕收剂;法国研制的磷酸酯(烷基磷酸酯C8-C20);塞科公司生产的CP-1全浮捕收剂(**捕收剂);中国研制的以芳烃化合物、木素化合物和腐植酸为原料加工制成的S系列、L系列和F系列抑制剂等。最有意义的应推后者,因在碱性矿浆中使用这类抑制剂时,可一次完成从碳酸盐和硅酸盐型磷矿石中选出磷矿物于泡沫产品中。在研制新型浮选剂的同时,对原有浮选剂的改性与混合使用等方面,国内外也进行大量的研究。如苏联用电化学法、磁场、电场处理磷酸和某些捕收剂;中国曾以超声波乳化捕收剂浮选湖北黄麦岭磷矿石,均获得良好指标,并可降低浮选矿浆温度。混合使用捕收剂,更为各国所 常用。
难选磷矿石的浮选工艺,特别是含碳酸盐(主要是白云石)和硅酸盐脉石矿物的磷块岩矿石的浮选工艺,是目前研究和开发的主题,因而提出了相应的浮选流程。比较具有代表性的工艺流程有:美国矿务局用氟硅酸或其盐类、中国用硫酸、磷酸、Smani用硫酸铝和酒石酸钾、钠盐分别作磷矿物抑制剂的“反浮选”流程;苏联卡拉套选矿厂用磷酸作磷矿物抑制剂的“反—正浮选”流程;法国用磷酸酯为捕收剂的“正—反”或“反—正浮选”流程;中国用S—BOS类为抑制剂的“正浮选流程”;以及新近由美国TVA提出的用二磷酸(羟基亚乙基二磷酸)、国际矿物和化学公司(IMC)提出的用磺化脂肪酸和磷酸的相应浮选流程等等,结果均较令人满意。
在磷矿石选矿方面,还有一个重要的发展方向是化学选矿。有时单独采用,如美国曾以硫酸气体鼓泡(吹泡)矿浆的方法处理佛罗里达碳酸盐型磷矿石;苏联更早已用该法对卡拉套磷矿石进行过试验。有时与浮选法联合使用,如苏联曾用浮选—化学—浮选联合法选别金吉谢普磷矿;美国则用浮选—热化学(焙烧)或热化学—浮选联合法处理其西部磷矿石;中国也曾用浮选—化学联合法处理石门磷矿石、或以热化学—浮选联合法处理王集一层矿、瓮福穿岩洞矿段a层矿,前者浮选前先以CO2气体碳化,而后正浮选,后者则在碳化后用胺盐反浮选。有时则与制肥结合,如苏联曾以浮选—化学联合法处理某低品位磷矿石时,除获得磷精矿外,还获得镁铵磷酸盐(Maф)肥料。
综合利用磷矿石中伴生矿物或元素,是磷矿选别中又一重要发展方向。如芬兰西林佳维选矿厂,在生产磷灰石精矿的同时,回收方解石产品;巴西亚库庇兰加选矿厂,从浮选磷灰石尾矿中分选出磁铁矿;南非帕拉博拉磷矿除生产磷精矿外,还生产斜锆石、磁铁矿和铜精矿;苏联希宾选矿厂同时获得磷精矿和霞石精矿;瑞典和挪威从含磷铁矿石中获得铁精矿和副产磷灰石精矿;中国罗屯、鸡西、瓮福英坪矿段,在获得主要产品磷精矿的同时,也分别获得副产磁铁矿、石墨和碘。
总之,磷矿选矿工艺,随科学技术的进步,将得到更大的发展。