內(nèi)蒙古東升廟低品位磷礦浮選工藝研究

李 艷 宋彥青

中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，河北涿州，072754

技術(shù)方法

內(nèi)蒙古東升廟低品位磷礦浮選工藝研究

李 艷*宋彥青

中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，河北涿州，072754

合理開發(fā)利用內(nèi)蒙古東升廟低品位磷礦資源，針對其礦石性質(zhì)和賦存狀態(tài)，對該難選磷礦進(jìn)行了系統(tǒng)的選礦試驗(yàn)研究。通過正-反浮選工藝流程，最終獲得的閉路試驗(yàn)指標(biāo)為：磨礦細(xì)度-0.074mm89.50%，原礦品位P2O57.30%、MgO 5.42%，精礦品位P2O532.37%、MgO 1.10%，回收率84.73%。

低品位磷礦 浮選 磨礦細(xì)度 精礦

為有效合理的開發(fā)內(nèi)蒙古東升廟低品位磷鐵礦資源，在實(shí)驗(yàn)室對其進(jìn)行了系統(tǒng)的選礦試驗(yàn)研究。最終獲得了較好的試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)，為回收該低品位磷礦提供了合理的浮選方案和技術(shù)條件。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

內(nèi)蒙古東升廟磷礦石產(chǎn)于沉積變質(zhì)的磷灰?guī)r礦床【1】。礦石結(jié)構(gòu)主要為變余磷質(zhì)砂屑-粉砂屑結(jié)構(gòu)，重結(jié)晶結(jié)構(gòu)，其中黃鐵礦呈自形晶或半自形晶粒狀產(chǎn)出，銅礦物為他形粒狀產(chǎn)出。礦石構(gòu)造主要是變余層理構(gòu)造，條帶狀構(gòu)造以及斑雜狀構(gòu)造。

1.2 礦物組成

礦石中主要有用礦物為磷灰石，含硫礦物主要有黃銅礦，黃鐵礦等。主要脈石礦物為白云石、石英、粘土礦物，其次為黑云母、白云母、斜長石、褐鐵礦等。

1.3 主要礦物的嵌布特征

磷灰石：磷灰石由泥晶或隱晶磷灰石重結(jié)晶而成。集合體呈粒狀、碎屑狀；磷質(zhì)砂屑切面呈次圓狀、橢圓狀；磷質(zhì)粉砂屑多呈次棱角狀。膠結(jié)物主要為重結(jié)晶磷灰石，局部被亮晶白云石、鐵質(zhì)氧化物或石英膠結(jié)，磷質(zhì)顆粒間呈接觸式膠結(jié)。磷灰石層或條帶中保留著沉積磷塊巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，形成了變余層理構(gòu)造以及變余砂屑和粉砂屑結(jié)構(gòu)。與磷灰石層互層的脈石主要為白云質(zhì)大理巖、變質(zhì)石英砂巖和泥質(zhì)板巖。

白云石：由白云石組成的大理巖與磷灰石層呈互層分布，白云石晶粒呈碎屑狀，按粒徑大小可分為細(xì)晶-粉晶白云石，巨晶-粗晶白云石，由白云石組成的大理巖具粒狀變晶結(jié)構(gòu)。

石英：由石英組成的變質(zhì)石英砂巖與磷灰?guī)r呈互層分布，變質(zhì)石英砂巖具拉伸粒狀變晶結(jié)構(gòu)。

粘土礦物：系泥質(zhì)板巖的主要組成礦物，呈細(xì)鱗片狀集合體分部于磷質(zhì)砂屑的膠結(jié)物中，粘土礦物經(jīng)重結(jié)晶蝕變成絹云母分布于變質(zhì)石英砂巖內(nèi)，粘土礦物與鐵質(zhì)氧化物構(gòu)成混合物形成褐鐵礦。

1.4 化學(xué)組成

礦石中主要化學(xué)成分有P2O5、SiO2、CaO、TFe，其次為MgO、SO(有效硫)、Cu等。原礦化學(xué)分析結(jié)果見表1。

表1 原礦化學(xué)分析結(jié)果（%）Table 1 Chemical analysis result of crude ores

工藝礦物學(xué)研究表明：該磷灰石結(jié)晶顆粒較細(xì)，粘土礦物呈細(xì)鱗片狀集合體分布于磷質(zhì)砂屑的膠結(jié)物中，不易單體解離，可浮性較差，浮選難度較大。全鐵含量較高，但易選別的磁性鐵太少，不利于回收利用。

2 選礦試驗(yàn)

針對該礦的礦石性質(zhì)，進(jìn)行了大量試驗(yàn)工作【2】。該礦使用普通的選礦藥劑很難將礦石中有用礦物磷灰石選別出來，通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，添加抑制劑1可增強(qiáng)水玻璃抑制作用，礦漿礦化程度明顯改善，通過一次粗選三次精選，精礦品P2O5品位即可達(dá)到30%。通過反浮選脫鎂，磷精礦品位可達(dá)到32%，MgO含量由2.5%降至1.5%。

2.1 粗選條件試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)室原礦樣品為內(nèi)蒙古東升廟低品位磷礦，根據(jù)探索試驗(yàn)確定的浮選工藝流程，對選礦工藝指標(biāo)影響較大的粗選作業(yè)進(jìn)行了條件試驗(yàn)。粗選條件試驗(yàn)主要考查了磨礦細(xì)度、碳酸鈉用量、抑制劑1用量、抑制劑2用量、水玻璃用量、捕收劑用量等試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果分別如圖1～6所示。

從圖4來看，隨著抑制劑1的用量增加，精礦產(chǎn)率逐漸減少，在450g/t時出現(xiàn)拐點(diǎn)，精礦品位隨著用量的增加略有提高，精礦回收率變化不大。所以抑制劑1用量控制在450g/t時較好。

試驗(yàn)最終確定，磨礦細(xì)度-0.074mm89.50%，碳酸鈉用量為6.0kg/t，水玻璃用量為4.0kg/t，抑制劑1用量為450g/t，抑制劑2用量為500g/t，捕收劑用量為600g/t。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果Fig.1 Results of grinding fineness

圖2 碳酸鈉用量與粗精礦產(chǎn)率、品位、回收率關(guān)系Fig.2 Relation between the dosage of carbonate and yield, grade and recovery

圖3 水玻璃用量與粗精礦產(chǎn)率、品位、回收率關(guān)系Fig.3 Relation between the dosage of silicate and yield, grade and recovery

圖4 抑制劑1用量與粗精礦產(chǎn)率、品位、回收率關(guān)系Fig.4 Relation between the dosage of inhibitor1 and yield, grade and recovery

圖5 抑制劑2用量與粗精礦產(chǎn)率、品位、回收率關(guān)系Fig.5 Relation between the dosage of inhibitor2 and yield, grade and recovery

圖6 捕收劑用量與精礦產(chǎn)率、品位、回收率關(guān)系Fig.6 Relation between the dosage of collector and yield, grade and recovery

2.2 閉路試驗(yàn)

本試驗(yàn)在探索性試驗(yàn)和條件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了開路實(shí)驗(yàn)，根據(jù)開路流程試驗(yàn)結(jié)果和中礦的礦石性質(zhì)，進(jìn)行了一次粗選，兩次精選，一次掃選，中礦集中返回粗選的正浮選，正浮選精礦一次反浮選脫鎂的正-反浮選實(shí)驗(yàn)室閉路試驗(yàn)。其流程見圖7。

圖7 閉路試驗(yàn)流程Fig.7 Closed experimental flow

通過閉路試驗(yàn)，得到的選礦工藝指標(biāo)為：磨礦細(xì)度-0.074mm含量89.50%，原礦品位P2O57.30%、MgO 5.42%，精礦產(chǎn)率19.12%，精礦品位P2O532.37%、MgO 1.10%，回收率84.73%。

3 結(jié)語

（1）該磷礦石產(chǎn)于沉積變質(zhì)的磷灰?guī)r礦床。礦石中主要有用礦物為磷灰石，主要脈石礦物為白云石、石英、粘土礦物，其次為黑云母、白云母、斜長石、黃鐵礦、褐鐵礦等。工藝礦物研究表明：該磷灰石結(jié)晶顆粒較細(xì)，粘土礦物呈細(xì)鱗片狀集合體分部于磷質(zhì)砂屑的膠結(jié)物中，不易單體解離，可浮性較差，浮選難度較大。全鐵含量較高，但易選別的磁性鐵太少，不利于回收利用。

（2） 使用普通的選礦藥劑很難將礦石中有用礦物磷灰石選別出來，添加抑制劑1可增強(qiáng)水玻璃抑制作用，礦漿礦化程度明顯改善。

（3）根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和中礦的礦石性質(zhì)，進(jìn)行了一次粗選，兩次精選，一次掃選，中礦集中返回粗選的正浮選，正浮選精礦-次反浮選脫鎂的正-反浮選實(shí)驗(yàn)室閉路試驗(yàn)。通過閉路試驗(yàn)，得到的選礦工藝指標(biāo)為：磨礦細(xì)度-0.074mm含量89.50%，原礦品位P2O57.30%、MgO 5.42%，精礦產(chǎn)率19.12%，精礦品位P2O532.37%、MgO 1.10%，回收率84.73%。

1 黃青山.內(nèi)蒙古齊華礦業(yè)有限責(zé)任公司某磷鐵礦巖礦鑒定報(bào)告[R].中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，2009

2 李艷，楊麗珍，張華軍.內(nèi)蒙古齊華礦業(yè)有限責(zé)任公司某磷鐵礦試驗(yàn)室選礦試驗(yàn)研究報(bào)告[R].中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，2009

STUDY ON FLOTATION TECHNOLOGY OF DONGSHANMIAO LOW GRADE PHOSPHATE ORE IN INNER MONGOLIA

Li Yan Song Yanqing
Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau , Zhuozhou, Hebei, 072754, China

In order to developing and utilization the low grade phosphate resource of Neimenggu, According to cellophane characteristics and occurrence state. We did more detailed paper studies on the refractory ore .With the application of direct-reverse flotation process flow, closed circuit test targets are when raw mine grade is P2O57.30%, MgO 5.42%, grinding fineness is 89.50% to -0.076mm , phosphate concentrate grade is P2O532.37%、MgO 1.10%，the recovery rate is 84.73%.

low grade phosphate ore，flotation; grinding fineness，concentrate

TD923

A

1006-5296（2014）01-0061-04

* 第一作者簡介：李艷（1982～），女，礦物加工專業(yè)，工程師

2013-12-20；改回日期：2014-02-21