美国佛罗里达中部洛内索姆（Lonesome）选矿厂_百科知识_行业资讯

佛罗里达是美国最大的磷矿产地，也是世界上最大的磷矿产区。可采储量大26亿吨，约占其总储量的46%。1982年的磷矿产量达2806.1万吨，分别占美国和世界总产量的75%和23%。

该地区的磷矿开采主要集中在中部和北部地区，仅波克（Polk）县和希尔斯巴勒（Hillsborough）县的磷矿产量就占佛罗里达总产量的90%。现有11家公司开采中部的磷矿、一家公司开采北部的磷矿。目前，该地区有选矿厂达24家之多。

佛罗里达磷矿床形成于新世到中新世时期，分布范围北起该州之边界、南渝半岛之半。因长期暴露而受风化作用的影响，具有重要经济价值的矿床，主要赋存于北部霍桑（Hawthorn）组上部和中部博恩伐利（Bove Valley）的下部。在岩性学上这两层矿很相似，都是由各约占三分之一的砂、粘土和呈细粒或卵石状的磷酸盐组成。

佛罗里达磷矿矿床类型有：陆地砾状磷块岩、软质和硬质磷块岩、河底砾状磷块岩、铝磷酸盐、霍桑层含磷白云岩等六种，它们之间的差异主要由于原生矿的风化和（或）沉积所致。目前佛罗里达磷矿的整个产量，实际上来自砾状磷块岩的开采。

陆地砾状磷块岩矿石，质地松软，呈圆卵状，粒度自25.4mm到0.44mm不等，颜色为灰、黄、褐绿及黑色等。矿物组成为：磷酸盐30%～60%、石英砂12%～25%、粘土15%～40%。

佛罗里达地区各选矿厂采用的采、选工艺大体相同，可概括为洗矿、选别和粘土（尾矿）处理三大作业。具体过程如下：用索斗铲先剥离表土，将采出矿石卸入淘洗坑内，用水枪冲洗成矿浆，经泵输送到洗矿厂，洗矿厂设有固定筛、槽式洗矿机、振动筛和锤式破碎机等设备。矿石经筛分、洗矿和分级可得到约占原矿量30%～50%的＋14目（或＋200目）的砾状磷矿产品（该产品含P₂O₅ 30%～35%、MgO 0.0%～1%、Fe＋Al 2%～3%）。小于14目（或小于20目）的筛下产品经水力旋流器分级，分出的－150目矿泥（含P₂O₅～15%）排入沉淀池；而－14（或－20）～－150目的底流，即作为浮选作业的入料，着中国入料再按粗、细粒级分别进行“正－反浮选”（即先以阴离子捕收剂正浮选得粗精矿，再以阳离子捕收剂反浮选除去粗精矿中残留的硅质物），得粗粒和细粒磷精矿。这部分浮选精矿约含P₂O₅ 30%～33%、MgO 0.0%～0.5%、有机质 0.1%～5%、Fe＋Al 2%～3%。所用浮选药剂的种类，通常为苛性钠、氨（液态）、硫酸、脂肪酸、胺盐和煤油，用量因选矿厂不同而异。现以洛内索姆选矿厂为例，说明佛罗里达磷矿以常规的阴－阳离子正－反浮选法选别的概况。

洛内索姆选矿厂见于1977年，设计能力为年处理原矿石249.5～272.2万吨，年产浮选精矿136～154万吨。

该矿于1913年即开始开采，矿区位于佛罗里达希尔斯巴勒县东南角，距坦伯（Tampa）约25公里。磷矿石储量5000万吨，平均含P₂O₅接近32%。

该矿矿物组成为磷酸盐、石英砂和磷酸盐化粘土，比例各约占三分之一。主要化学组分为：P₂O₅ 9.1%、MgO 0.1%，其余为硅质物等。

洛内索姆选矿厂的主要工艺工程，描述如下：

经由34m³的索斗铲采出的矿石，先制备成矿浆，继而通过长2286m的管道输送到筛分站。＋75mm物料废气；－75mm＋19mm的物料则经破碎，并与粒度为－10mm的矿浆混合。混合后的－19mm的料浆再经另一长为610m的管道送往ф600mm的水力旋流器，在这里除去磷酸盐化粘土、并将其送到尾矿堆存区。去除粘土后的、浓度为70%的水力旋流器底流，直接卸在运输皮带上而送往选矿厂。

在选矿厂中，对脱泥的物料于洗涤器里进行洗涤、擦洗和筛分，即生产出部分＋16目的最终卵状产品（或称筛分精矿）。－16目的物料即为浮选作业入料。（这部分入料或先行分级后进行粗、细粒级分别浮选，或混合浮选）。送到浮选后的入料先以ф610mm的水力旋流器浓缩到75%的浓度，然后以阴离子捕收剂选别，得泡沫产品（即粗精矿）；对此粗精矿再经水力旋流器脱水、硫酸擦洗和新鲜水洗涤后，以阳离子捕收剂进行精选，得槽内产品，即为最终磷精矿。最终磷精矿经干燥到2%水分，即为成品。在选别过程中得到的尾矿，与粘土废弃物混合后，经自然滤水，然后以采出的废石覆盖，最终形成一稳定的再生地表。

选矿厂浮选系统：正浮选4列，每列2槽。每槽溶剂14m³。浮选机型号为维姆科（Wemco）型。浮选药剂用量为（kg／t给料）：脂肪酸1.0、胺盐0.2、硫酸0.6、燃料油0.6。

按照下图所示的洗涤原则工艺流程，得筛分精矿（即砾状产品）含P₂O₅31%～31.9%、浮选精矿（即粗粒和细粒磷精矿）含P₂O₅31.9%～33.74%，综合精矿中含量MgO 0.3%。尾矿含P₂O₅0.9%～1.4%。精矿总回收率75%～85%。