新型捕收劑CL-07+CJ常溫浮選某中低品位磷礦石

王祖旭 李 楠

(1.昆明冶金研究院，云南 昆明 650031；2.云南省選冶新技術重點實驗室，云南 昆明 650031；3.昆明理工大學冶金與能源工程學院，云南 昆明 650093)

新型捕收劑CL-07+CJ常溫浮選某中低品位磷礦石

王祖旭1,2李 楠3

(1.昆明冶金研究院，云南 昆明 650031；2.云南省選冶新技術重點實驗室，云南 昆明 650031；3.昆明理工大學冶金與能源工程學院，云南 昆明 650093)

滇池周邊擁有巨量的中低品位磷礦資源，為了高效開發(fā)這些資源，并解決磷礦石浮選常規(guī)捕收劑常溫下分散性和溶解性差的問題，用昆明冶金研究院研制的新型常溫捕收劑CL-07+CJ，對滇池附近某磷礦石進行了選礦試驗。結果表明，該礦石在磨礦細度為-200目占60.4%，浮選溫度為15 ℃，脈石礦物抑制劑Na2SiO3粗選用量為2.0 kg/t，礦漿pH調整劑NaOH粗選用量為0.8 kg/t，磷礦物捕收劑CL-07+CJ粗選用量為0.4+0.14 kg/t情況下，采用1粗2精1掃、中礦順序返回流程浮選，可獲得P2O5品位為34.60%、P2O5回收率為94.10%的磷精礦。

中低品位磷礦 常溫浮選 捕收劑CL-07+CJ

我國富磷礦產資源較貧乏，但中低品位磷礦資源較豐富。滇池周邊磷礦區(qū)與美國弗羅里達磷礦、俄羅斯柯拉磷礦和摩洛哥磷礦并稱世界4大磷礦，已探明礦石儲量達46億t，但品位偏低，P2O5含量不足25%的中低品位磷礦約占總儲量的80%。為了滿足國民經濟建設需要，對滇池周邊磷礦資源進行高效開發(fā)勢在必行[1-4]。

目前，該區(qū)中低品位磷礦選礦主要有擦洗和浮選2種工藝。由于擦洗工藝屬粗放式的生產工藝，精礦磷品位和回收率均不高，且資源浪費嚴重，已逐步被浮選工藝代替[5]。該區(qū)磷礦浮選大都以脂肪酸或脂肪酸皂為捕收劑，而這些類型的捕收劑由于在礦漿中的分散性和溶解性較差，常常需要將礦漿加溫至30 ℃以上進行浮選，這既會增大工藝的復雜性，又會影響流程的穩(wěn)定性，而且會顯著增加選礦成本[6-9]。因此，實現(xiàn)常溫浮磷成為相關科研工作者共同關心的問題。

實現(xiàn)常溫浮磷，其關鍵是開發(fā)高效常溫捕收劑。為了解決傳統(tǒng)捕收劑存在的分散性和溶解性差的問題，昆明冶金研究院對油酸進行了改性，研制出了分散性和溶解性較好的浮磷新型組合捕收劑CL-07+CJ，并用該捕收劑對滇池周邊中低品位磷礦進行了選礦試驗。

1 礦石成分

試驗所用磷礦石來自滇池附近某磷礦選礦廠，主要礦物成分為石英、氟磷灰石，有少量白云石，主要化學成分分析結果見表1。

表1 礦石主要成分分析結果Table 1 Main components of the ore %

由表1可知，礦石中主要成分為P2O5、SiO2、CaO，含量分別為20.97%、37.17%、21.51%，MgO含量為1.30%，滿足濕法磷酸工藝對原料中MgO含量不高于1.50%的要求。因此，對該礦物進行浮選的主要目的是脫硅。

2 試驗結果與討論

2.1 粗選條件試驗

粗選條件試驗流程見圖1。

圖1 粗選試驗流程Fig.1 Flow sheet for rough flotation

2.1.1 磨礦細度試驗

磨礦細度試驗的浮選溫度為15 ℃，抑制劑Na2SiO3用量為8 kg/t，pH調整劑NaOH用量為0.8 kg/t，捕收劑CL-07+CJ用量為1.6+0.14 kg/t，試驗結果見圖2。

圖2 磨礦細度對粗精礦指標的影響Fig.2 The effect of grinding fineness on flotation index▲—品位；△—回收率

由圖2可知，隨著磨礦細度的提高，粗精礦P2O5品位先維持在高位后小幅下降，P2O5回收率先上升后下降。綜合考慮，確定磨礦細度為-200目占60.4%。

2.1.2 CL-07用量試驗

CL-07用量試驗的浮選溫度為15 ℃，磨礦細度為-200目占60.4%，Na2SiO3用量為8 kg/t，NaOH為0.8 kg/t，CJ為0.14 kg/t，試驗結果見圖3。

圖3 CL-07用量對粗精礦指標的影響Fig.3 The effect of CL-07 dosage on flotation index▲—品位；△—回收率

由圖3可知，隨著捕收劑CL-07用量的增加，粗精礦P2O5品位下降、回收率上升。綜合考慮，確定CL-07粗選用量為0.4 kg/t。

2.1.3 pH調整劑種類及用量試驗

脂肪酸及脂肪酸皂屬于陰離子捕收劑，起捕收作用的成分為脂肪酸根離子，因此，此類捕收劑的電離程度決定了其捕收能力的強弱和選擇性的好壞，而決定其電離程度的主要因素為礦漿的酸堿度。因此，進行礦漿pH調整劑種類及用量試驗很有必要[10]。試驗分別用NaOH和Na2CO3為礦漿pH調整劑，試驗固定浮選溫度為15 ℃，磨礦細度為-200目占60.4%，Na2SiO3用量為8 kg/t，CL-07+CJ為0.4 +0.14 kg/t，試驗結果見圖4、圖5。

圖4 Na2CO3用量對粗精礦指標的影響Fig.4 The effect of Na2CO3 dosage on flotation index▲—品位；△—回收率

圖5 NaOH用量對粗精礦指標的影響Fig.5 The effect of NaOH dosage on flotation index▲—品位；△—回收率

由圖4、圖5可知，隨著Na2CO3、NaOH用量的增大，粗精礦P2O5品位均先上升后下降，P2O5回收率均先明顯上升后升速趨緩。綜合比較pH調整劑成本和精礦指標因素，確定采用NaOH為pH調整劑，粗選用量為0.8 kg/t。

2.1.4 Na2SiO3用量試驗

在磷礦的浮選中，Na2SiO3既是石英的有效抑制劑，又是礦泥分散劑，且對礦漿的pH值有一定的調節(jié)作用。因此，Na2SiO3用量是影響浮選指標的重要因素。試驗固定浮選溫度為15 ℃，磨礦細度為-200目占60.4%，NaOH用量為0.8 kg/t，CL-07+CJ為0.4+0.14 kg/t，試驗結果見圖6。

圖6 Na2SiO3用量對粗精礦指標的影響Fig.6 The effect of Na2SiO3 dosage on flotation index▲—品位；△—回收率

由圖6可知，隨著Na2SiO3用量的加大，粗精礦P2O5品位先微幅下降后小幅上升，P2O5回收率先小幅下降后下降加速。綜合考慮，確定Na2SiO3用量為2.0 kg/t。

2.1.5 浮選溫度試驗

為了驗證新型捕收劑CL-07+CJ對浮選溫度變化的適應能力，在磨礦細度為-200目占60.4%，Na2SiO3用量為2.0 kg/t，NaOH為0.8 kg/t，CL-07+CJ為0.4+0.14 kg/t情況下進行了浮選溫度試驗，試驗結果見圖7。

圖7 浮選溫度對粗精礦指標的影響Fig.7 The effect of slurry temperature on flotation index▲—品位；△—回收率

由圖7可知，隨著浮選溫度的升高，粗精礦P2O5品位小幅下降，回收率小幅上升，表明該新型捕收劑對浮選溫度變化的適應能力較強。

2.2 閉路試驗

在條件試驗和開路試驗基礎上進行了閉路試驗，試驗溫度為15 ℃，試驗流程見圖8，試驗結果見表2。

圖8 閉路試驗流程Fig.8 Flowsheet of closed-circuit test

表2 閉路試驗結果Table 2 The result of closed-circuit test %

由表2可知，以CL-07+CJ為磷礦石浮選捕收劑，采用1粗2精1掃、中礦順序返回流程處理該礦石，取得的精礦P2O5品位為34.60%、MgO含量為1.10%、P2O5回收率為94.10%。

3 結 論

(1)滇池附近某磷礦石為低鎂高硅中低品位磷礦石，礦石主要成分為石英和氟磷灰石。由于原礦MgO含量低于濕法提磷對MgO含量的要求，因此，脫硅是該磷礦石浮選的中心任務。

(2)新型組合捕收劑CJ-07+CJ對浮選溫度變化的適應能力較強，適用于該礦石的浮選。

(3)以CJ-07+CJ為捕收劑對試樣進行的浮選試驗表明，采用1粗2精1掃、中礦順序返回流程處理該礦石，在15 ℃情況下獲得了P2O5品位為34.60%、P2O5回收率為94.10%的磷精礦。

[1] 劉安榮，聶登攀，張 覃，等.貴州某磷尾礦再選試驗研究[J].金屬礦山，2012(2)：157-158. Liu Anrong，Nie Dengpan，Zhang Qin，et al.Reconcentration study on the tailings of phosphorite in Guizhou[J].Metal Mine，2012(2)：157-158.

[2] 李云燦,楊志鮮.云南環(huán)滇池周邊磷礦找礦實踐及成果[J].武漢工程大學學報,2011,33(3):74-77. Li Yuncan，Yang Zhixian.Search of phosphate rock results around Dianchi Lake in Yunnan province[J].Journal of Wuhan Institute of Technology，2011,33(3):74-77.

[3] 陳獻梅，張漢平，汪 力.云南某磷礦擦洗礦泥中磷的浮選回收試驗[J].金屬礦山，2012(11)：156-158. Chen Xianmei，Zhang Hanping，Wang Li.Flotation test of phosphorus recovery from scrubbed slime of a Yunnan phosphorite mine[J].Metal Mine，2012(11)：156-158.

[4] 柏中能.云南中低品位磷礦浮選工業(yè)化現(xiàn)狀及展望[J].磷肥與復肥,2009,24(2):93-94. Bai Zhongneng.Present status and prospects for floatation industry of Yunnan medium and low grade phosphate[J].Phosphate & Compound Fertilizer,2009,24(2):93-94.

[5] 薛步高.昆明滇池周圍磷礦資源現(xiàn)狀及開發(fā)前景[J].化工礦產地質,2008,30(3):149-153. Xue Bugao.Status and developing potentiality of the phosphorite resource around Dianchi Lake of Kunming[J].Geology of Chemical Minerals，2008,30(3):149-153.

[6] 羅惠華,王 俊.海州式磷礦低溫浮選的研究[J].中國礦業(yè),2006,15(10):92-94. Luo Huihua，Wang Jun.Study on the floatation of Haizhou type phosphate rock at low temperature[J].China Mining Magazine，2006,15(10):92-94.

[7] 劉安榮，聶登攀，趙偉毅，等.織金含稀土磷礦石反浮選試驗研究[J].金屬礦山，2012(4)：83-85. Liu Anrong，Nie Dengpan，Zhao Weiyi，et al.Reverse flotation research on phosphate ore containing rare earth from Zhijin[J].Metal Mine，2012(4)：83-85.

[8] 徐 偉，蘭 豐，楊 松，等.組合捕收劑LG-01反浮選貴州某碳酸鹽磷礦[J].金屬礦山，2012(7)：99-101. Xu Wei，Lan Feng，Yang Song，et al.Study on reverse-flotation test of the new combined collector LG-01 for a carbonate phosphate from Guizhou[J].Metal Mine，2012(7)：99-101.

[9] 羅惠華,張洪文.?？诹椎V擦洗尾礦合理浮選工藝研究[J].化工礦物與加工,2005(7):1-3. Luo Huihua，Zhang Hongwen.Study on floatation of the abraded tailing of Haikou[J].Industrial Minerals and Processing，2005(7):1-3.

[10] 王 資.浮游選礦技術[M].北京,冶金工業(yè)出版社,2006. Wang Zi.Froth Floatation Technology[M].Beijing:Metallurgical Industry Press，2006.

(責任編輯 羅主平)

Floating a Middle-Low Grade Phosphorite with a New Collector CL-07+CJ at Room Temperature

Wang Zuxu1,2Li Nan3

(1.KunmingMetallurgicalResearchInstitute，Kunming650031，China; 2.YunnanKeyLaboratoryofBeneficiatingandSmeltingNewTechnology，Kunming650031，China;3.CollegeofMetallurgicalandEnergyEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650093，China.)

There are huge amount of middle-low grade phosphorite rock resources around Tien Lake.In order to high-efficiently exploit these resources and solve the problems such as poor decentrality and solubility of traditional collectors，beneficiation experiments on a phosphorite around Tien Lake was carried out by using a new type collector CL-07+CJ invented by Kunming Metallurgical Research Institute.The results showed that phosphorus concentrate with P2O5grade of 34.60%，P2O5recovery of 94.10% was obtained with the grinding fineness of 60.4% passing 200 mesh，slurry temperature at 15 ℃，dosage of gangue mineral depressor Na2SiO3of 2.0 kg/t and slurry pH regulator NaOH at 0.8 kg/t for roughing，dosage of phosphate mineral collector CL-07+CJ at 0.4+0.14 kg/t，through process of one roughing-one scavenging-one cleaning，middles back to the flow-sheet in turn.

Middle-low grade phosphorite，F(xiàn)loating at room temperature，Collector CL-07+CJ

2013-11-14

王祖旭(1975—)，男，工程師。

TD923+.7

A

1001-1250(2014)-03-093-04