瓮福磷矿英坪矿段选矿中间试验_百科知识_行业资讯

瓮福磷矿位于瓮南苗族、布依族自治州瓮安、福泉两县境内，是中国一特大型优质海相化学沉积磷块岩矿床。1976年起，曾对其不同矿区、矿段和矿层的磷矿石进行了浮选法和焙烧法的试验室试验和中间试验，均获得良好结果。

该矿产于上震旦纪底部陡山沱组，露头北起瓮安玉华地区，南至福泉高坪地区，长约17.5km，面积58km²。按照矿层分布的地质、地理特点，划分为白岩、高坪两大矿区，共计九个矿段。其中英坪矿段平均含P₂O₅29%左右。

英坪矿段具有工业意义的矿层为“b”层矿，矿体露头长2700～3000m。自下而上可分为沙砾状白云质磷块岩、团块状白云质磷块岩和致密块状磷块岩三种自然类型。直接顶板为白云岩、硅质白云岩或硅质岩；底板为含磷团块硅质岩或硅质岩，全矿段矿石平均含P₂O₅为29.09%，且普遍含碘（约0.006%～0.011%、平均为0.0076%），碘主要赋存于致密块状磷块岩中。

矿石矿物组成为：磷矿物70%、碳酸盐矿物（白云石）21%，其次为石英3%、水云母和炭泥质合计4%、铁质物1%。

磷矿物主要是“胶磷矿”，属碳氟磷灰石系列。一般为晶质，较少杂质混入。胶磷矿鲕粒呈圆形、椭圆形等，常吸附一些炭泥质及铁质物。胶结胶磷矿鲕粒的胶结物为碳酸盐，一般呈基底式接触。其次为隐晶质磷灰石，多呈细小微粒集合体出现。

碳酸盐矿物一般呈粒状个体或集合体形式存在，粒度大小不一，微粒者常与炭泥质物等混杂。

石英一般呈碎屑状个体，零散分布于磷矿物或碳酸盐中。

矿石的化学组分，利于表1。

表1 矿石化学组分

项目

P₂O₅

CaO

MgO

CO₂

酸不

溶物

SiO₂

烧失量

Fe₂O₃

Al₂O₃

Na₂O

含量（%）

30.20

46.33

3.72

9.57

3.74

3.39

10.46

0.79

0.29

0.19

2.63

0.0073

0.33

对英坪矿段的矿石，曾以硫酸作抑制剂的反浮选法和传统的焙烧－消化－分级法进行过试验室试验研究。当采用前者，可由含P₂O₅29.31%、MgO 4.41%的原矿，获得含P₂O₅35.3%、MgO 1.59%的综合精矿，回收率94.18%；当采用后者，可由同一组成的原矿，获得含P₂O₅37.43%、MgO 1.23%的磷精矿，回收率96.89%。且可由炉气中回收碘，碘的总回收率约为70%。

在此基础上，又进行了规模为日处理原矿1.5t的反浮选法以及3～5t的焙烧法中间试验。现分别简述如下：

单一反浮选法中间试验

单一反浮选法中间试验的工艺过程和主要设备，示于图1。浮选工艺条件列于表2。按此条件所得回水试验（回水量占总用水量的36.88%）的数、质量流程，示于图2。

图1 瓮福磷矿英坪矿段单一反浮选法中间试验设备联系

1－给矿机；2－ф600×600球磨机；3－ф200×1650分级机；

4－30升搅拌桶；5－12升环射式浮选机；6－ф750浓缩机；7－立式砂泵

图2 瓮福磷矿英坪矿段单一反浮选法中间试验数、质量流程

表2 浮选工艺条件

工艺条件		作业名称
工艺条件		搅拌槽	粗选第二槽	粗选第三槽	第一次精选	第二次精选	第三次精选	中矿再选	合计
浮选药剂用量（kg／t）	氧化石蜡皂	0.40	0.25	0.10	0.40	0.10	－	0.10	1.35
浮选药剂用量（kg／t）	硫酸	－	－	－	6.00	2.00	0.50	3.00	11.50
浮选矿浆温度（℃）		22.5	22.5	22.5	23.00	23.00	23.00	23.00	－
浮选矿浆pH值		8.5～8.6	8.5～8.6	8.5～8.6	5.15～5.4	4.90	4.75～4.85	4.70～4.50	－
浮选矿浆浓度（%）		23.77	23.77	23.77	11.61	8.93	8.86	13.45	－

回水水质分析，以1984年5月13～14日为例，其结果是（mg／L）：H₃PO₄ 330～350、Ca²^＋ 1034～1205、Mg²^＋ 194～263、P₂O₅_液相 224～226、含固量729～955，pH值4.70～5.20。

按图2所得磷精矿（精矿1和精矿2）以及尾矿（碳酸盐）的主要化学组分，列于表3。

表3 磷精矿和尾矿的主要化学组成

产品名称	组分名称
	P₂O₅		CaO	MgO	CO₂	酸不溶物	SiO₂	烧失量
	容量法	重量法	CaO	MgO	CO₂	酸不溶物	SiO₂	烧失量
	含量（%）
精矿 1	35.20	34.97	50.01	1.35	4.81	4.04	3.84	5.28
精矿 2	34.55	34.03	49.07	1.73	4.79	4.09	3.42	5.85
尾矿（碳酸盐）	－	11.47	36.26	13.46	32.00	1.66	1.42	32.11
产品名称	组分名称
	F		Cl	I	Fe₂O₃	Al₂O₃	K₂O	Na₂O
	含量（%）
精矿 1	3.10	0.33	0.009	0.0098	0.38	0.09	0.07	0.40
精矿 2	3.05	0.93	0.009	0.0053	0.65	0.26	0.09	0.40
尾矿（碳酸盐）	0.98	1.45	0.015	0.00066	0.70	0.53	0.16	0.18

焙烧－消化－分级法（兼回收碘）中间试验

焙烧－消化－分级法的原则工艺流程。示于图3。其工艺设备联系图，示于图4。简单的工艺过程为：破碎到10～0mm的原矿，经圆盘给矿机给入回转窑内，在焙烧温度1050℃、物料在窑内停留时间80～100min的条件下焙烧，其产品随之在卧室双搅消化器中消化，消化时间3～5min，消化时的液固比为1∶1。继而用双轴擦洗分级机分级，得最终磷精矿和石灰乳。炉气送去进行碘的回收；石灰乳经碳化后或作为尾矿排放、或制取碳酸氢镁。

图3 焙烧法原则工艺流程

图4 瓮福磷矿英坪矿段焙烧法（兼回收碘）中间试验设备联系

1－原矿；2－斗式提升机；3－矿仓、圆盘给料机；

4－ф450×8000回转窑；5－ф136×2000卧式双搅消化器；6－ф136×2400双轴擦洗机；7－旋风除尘器；8－ф200－4000喷淋塔；9－ф200×5000筛板塔；10－水循环泵压缩机；11－ф250×5750碳化塔；12－浓缩机；13－鼓式过滤机；14－冷却器；15－耐酸泵；16－碘液槽；17－旋涡泵

由于所用燃料不同，所得磷精矿质量有别，但对碘回收工艺过程无甚影响。用轻柴油为燃料，磷精矿品位为含P₂O₅37.48%、MgO 1.27%、回收率95.14%；以煤作燃料，磷精矿品位含P₂O₅35.87%、MgO 2.31%、回收率95.77%。因磷精矿中混有未燃烧好的煤粉和灰分，所以质量降低。现以轻柴油作燃料为例，其焙烧－消化－分级过程的物料平衡结果，列于表4。所得磷精矿和尾矿（石灰乳）的主要化学组分，见表5。

表4 焙烧－消化－分级过程物料平衡

项目	作业名称
	矿石准备	焙烧			消化			分级
	产品
	原矿石	焙烧矢量	碘渣	旋尘	焙烧矿	消化前	消化后	尾矿（石灰乳）	碘精矿^②
重量（kg）	1000.00	98.20	0.50	3.50	897.80	897.80	915.80^①	144.60	771.20
P₂O₅含量（%）	30.38	－	27.48	24.04	33.73	33.73	33.07	9.55	37.48
回收率（P₂O₅%）	100.00	－	0.04	0.27	99.69	99.69	99.69	4.55	95.14

注：①消化后，矿石吸水18公斤；②磷精矿中含MgO 1.27%。

表5 磷精矿和尾矿（石灰乳）主要化学组分

产品名称	组分名称
	P₂O₅		CaO	活性CaO	MgO	CO₂	烧失量	酸不溶物	SiO₂
	重量法	容量法
磷精矿	37.52	37.65	51.81	0.77	1.14	0.85	1.07	4.40	3.90
尾矿（石灰乳）	9.31	9.82	43.88	23.07	20.07	5.45	－	4.21	3.69
产品名称	组分名称
	Al₂O₃		Fe₂O₃	F		I	Na₂O	K₂O
磷精矿	0.25		0.37	3.47	0.42	0.0012	0.26	0.06
尾矿（石灰乳）	0.58		0.80	1.00	0.46	0.0015	0.28	0.07