我国是磷资源大国,但北方磷资源含磷低,北方磷铁矿选矿厂多数以磁选工艺回收其中的磁铁矿,而丢弃磁选尾矿,造成磷资源浪费。根据我国矿产资源可持续发展战略,重视北方低品位磷矿的综合回收利用,可以合理利用资源,减轻南磷北运的运输压力。
本论文磷灰石矿取自辽西某磷矿。对该厂的原矿进行矿物化学分析,原矿中P_2O_5品位为3.0%左右,Fe_2O_3品位达12%左右。该磷矿石以硅酸盐类矿物为主,脉石矿物主要含有长石、白云石、石英、云母等。该厂现流程工艺是破碎—磨矿—浮选—磁选。问题是该厂磷精矿中Fe_2O_3含量为3.11%,含铁高,影响了磷的工业指标。并且,选用先浮选后磁选造成浮选药剂的浪费,因此工艺合理性需要研究。本论文对原有工艺进行改进,先通过磁选除去大量铁矿物,这样不仅减少了浮选药剂的加入量同时也降低了磷精矿中Fe_2O_3的含量。
原矿利用化学全分析、电子显微镜及XRD等鉴定方法,确定原矿的化学成分、结构构造、矿物组成及特征。判断矿物共生关系及嵌布粒度。分析矿物组成与结构对选矿的影响。为磨矿作及浮选药剂制度等提供依据。
磨矿是分选前准备作业的重要组成部分,首先对原矿破碎产物进行小筛分试验,分析P_2O_5和TFe在各粒级中的分布规律。再通过试验找出入料浓度和磨矿时间与磨矿细度的关系,根据磨矿细度对磁选和浮选的影响,最终确定最优磨矿制度:磨矿浓度60%,磨矿时间15min,磨矿细度-200目82%。通过磁选浓度、磁场强度对铁矿回收率和品位的影响,确定磁选最佳矿浆浓度25%和磁场强度3175Oe。
浮选过程中氧化石蜡皂是磷矿的有效捕收剂,温度25℃时捕收能力最佳。脉石矿物主要属硅酸盐类矿物,选用水玻璃抑制剂;其次是碳酸盐类矿物,可用碳酸钠调节。通过正交试验确定浮选药剂最佳用量:捕收剂用量600g/t,水玻璃用量1200g/t,起泡剂用量100g/t,碳酸钠用量500g/t;磷灰石的回收率和品位分别达到92.24%、32.27%,满足工业要求。 通过研究确定了新的选矿工艺流程:破碎—磨矿—磁选—浮选。充分回收磷矿和铁矿的同时节省了浮选药剂的加入量,并降低了磷精矿中铁的含量。
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