配礦對磷礦單一反浮選加工的影響研究*

李兵

（中化重慶涪陵化工有限公司，重慶涪陵408000）

工業(yè)技術

配礦對磷礦單一反浮選加工的影響研究*

李兵

（中化重慶涪陵化工有限公司，重慶涪陵408000）

將宜昌磷礦、馬邊磷礦按照不同配比復配，研究了不同配比對同樣工況條件下磷礦漿細度、精礦品位、磷回收率及氧化鎂脫出率及浮選藥劑用量的影響。結果表明，馬邊磷礦的平均硬度較宜昌磷礦低，磨礦中晶體解離好，更易于通過單一反浮選裝置選礦。配礦可以使得磷礦入選MgO/P2O5及（Al2O3+Fe2O3）/P2O5等雜質含量穩(wěn)定，有利于生產(chǎn)穩(wěn)定操作，但是對于精礦品位、磷收率、氧化鎂脫除率影響不太大。實驗結果表明，其不存在必然聯(lián)系。從生產(chǎn)操作經(jīng)濟性考量，馬邊磷礦和宜昌磷礦在單一反浮選裝置上比較適宜的配礦比（質量比）為（1～3）∶1。

磷礦；配礦；浮選

隨著近十多年中國磷肥工業(yè)，特別是濕法磷酸工業(yè)的飛速發(fā)展，中國高品位磷礦資源日漸枯竭。因此，占全國磷礦資源儲量70%的中低品位磷礦資源的高效利用成為了行業(yè)技術研究的熱點和難點。隨著濕法磷酸行業(yè)戰(zhàn)略布局及異地建廠的推行，企業(yè)使用單一礦源進行生產(chǎn)的時代已經(jīng)一去不復返。目前，礦源的不穩(wěn)定性帶來的系列問題成為磷礦選礦技術發(fā)展的難點所在，許多企業(yè)通過配礦來解決磷礦均化品質的問題。因此，研究適應各類低品位磷礦配礦條件下的選礦技術及優(yōu)化其工藝條件具有十分重要的意義。

1 實驗部分

1.1 實驗原理

實驗主要根據(jù)磷礦硬度、雜質成分及含量、各類脈石礦物物相構成及嵌布粒度等，對礦石進行復配，并通過研磨加工成可以利用單一反浮選裝置進行浮選實驗的磷礦漿，從而實現(xiàn)不同選礦工藝條件的實驗研究。

1.2 原料及設備

原料：宜昌磷礦（工業(yè)洗選原料普礦）、馬邊磷礦（工業(yè)洗選原料普礦），甕福1號浮選劑，抑制劑為工業(yè)回水（pH為2～3，主要為稀磷酸）。

設備：FXD型單槽浮選機（0.75 L）、XMB-70型棒磨機（容積為2 L，介質充填率為28%）、80萬t/a磷礦浮選工業(yè)裝置。

1.3 實驗方法

將原料宜昌磷礦、馬邊磷礦按照不同質量比復配，再研究不同配比對同樣工況條件下磷礦漿細度、精礦能夠達到的品位、磷回收率及氧化鎂脫除率及浮選藥劑用量的影響，最終討論這2種磷礦在工業(yè)化浮選裝置上適宜的配比，以期為生產(chǎn)操作條件的優(yōu)化提供借鑒。

2 結果與討論

2.1 磷礦配比對磨礦細度的影響

將工廠采購的宜昌磷礦和馬邊磷礦分析后，按照MgO/P2O5及（Al2O3+Fe2O3）/P2O5計算參數(shù)，分別按照質量比1∶0.6、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5配礦，通過實驗室及工廠磨礦裝置進行20 min定時磨礦實驗，結果見圖1。由圖1可以看出，隨著馬邊磷礦加入量逐漸增大，粒徑≤150 μm的磷礦漿分布也從85%上升到96.4%，這證實了宜昌磷礦的平均硬度比馬邊磷礦大，其加工難度大、磨礦成本高的判斷。根據(jù)后續(xù)加工單一反浮選裝置技術要求，為了降低磨礦費用，同時又要滿足浮選工藝要求，實驗選擇適宜的配比為m（宜昌磷礦）∶m（馬邊磷礦）≥1∶2。

圖1 宜昌磷礦與馬邊磷礦的配比對磨礦細度的影響

2.2 磷礦配比對精礦品位及回收率的影響

將不同配比的混合礦樣經(jīng)過磨礦加工后，加入石膏庫酸性回水，稀釋至固體質量分數(shù)為15%左右，控制pH為5～6，浮選藥劑加入量為每1 t磷礦550 g左右，停留時間為5 min左右，在實驗室和工業(yè)裝置上分別進行單一反浮選實驗，結果見圖2、3。由圖2、3可以看出，在其他選礦操作條件基本一致的情況下，隨著馬邊磷礦加入量的逐步增加，精礦品位先上升后下降，呈現(xiàn)波浪起伏狀，但是磷的總回收率呈下降趨勢，表明2種磷礦中馬邊磷礦的反應活性較好，這可能是因為該礦硬度相對較低，同樣的磨礦條件下礦石解離更為充分。從生產(chǎn)控制經(jīng)濟性角度看，30%左右的精礦品位和96%左右的總磷回收率是可以接受的，所以生產(chǎn)中宜昌磷礦與馬邊磷礦的質量比以1∶（1～3）為宜。

圖2 宜昌磷礦與馬邊磷礦的配比對浮選精礦品位的影響

圖3 宜昌磷礦與馬邊磷礦的配比對磷收率的影響

2.3 磷礦配比對氧化鎂脫除率的影響

磷礦浮選主要的目的是脫除其中對后續(xù)濕法磷酸工藝影響嚴重的氧化鎂，不同礦物中氧化鎂的賦存狀態(tài)不一致，其脫除難易程度也不一樣。實驗考察了單一浮選實驗中，宜昌磷礦與馬邊磷礦的配比對氧化鎂脫除率的影響，結果見圖4。由圖4可知，氧化鎂的脫除率基本為60%～70%，其中宜昌磷礦與馬邊磷礦的質量比為1∶2和1∶5時氧化鎂的脫除效果較好。

圖4 宜昌磷礦與馬邊磷礦的配比對氧化鎂脫除率的影響

2.4 磷礦配比對浮選藥劑用量的影響

磷礦浮選作為中低品位磷礦利用的有效方式，其加工成本除了磨礦電耗之外，最大部分為浮選藥劑的消耗，占到磷礦浮選總成本的20%左右，因此考察不同配礦比例對于浮選藥劑的消耗變化很有必要。圖5為宜昌磷礦與馬邊磷礦的配比對浮選劑用量的影響。由圖5可以看出，隨著馬邊磷礦加入量的增加，浮選藥劑加入量也呈現(xiàn)上升趨勢，表明浮選藥劑的增加有利于提高氧化鎂的脫除率，但是變化趨勢逐漸變緩，說明過多的藥劑已經(jīng)失去意義。

圖5 宜昌磷礦與馬邊磷礦的配比對浮選劑用量的影響

3 結論

通過對馬邊磷礦和宜昌磷礦進行配礦后再浮選的實驗，研究了配礦比例對磨礦細度、精礦品位、磷收率、氧化鎂脫除率及浮選藥劑用量影響：1）馬邊磷礦平均硬度較宜昌磷礦低，磨礦中晶體解離好，更易于通過單一反浮選裝置選礦；2）配礦可以使得磷礦入選MgO/P2O5及（Al2O3+Fe2O3）/P2O5等雜質含量穩(wěn)定，有利于生產(chǎn)穩(wěn)定操作，但是對于精礦品位、磷收率、氧化鎂脫除率影響不太大，通過實驗表明其不存在必然關系；3）從生產(chǎn)操作經(jīng)濟性考量，宜昌磷礦和馬邊磷礦在單一反浮選裝置上比較適宜的配比為1∶（1～3）。

Study on influence of phosphate ore blending on single reverse flotation processing

Li Bing
（Sinochem Chongqing Fuling Chemicals Co.，Ltd.，F(xiàn)uling 408000，China）

Yichang phosphate rock and Mabian phosphate mine were mixed in different ratios，and effects of different proportions on phosphate rock slurry fineness，grade of concentrate，recovery rate of phosphorus，magnesium oxide removal rate，and flotation reagent dosage at the same conditions were investigated.Result showed that the average hardness of Mabian phosphate mine was lower than Yichang phosphate rock and grinding crystal dissociation was good，which was more easily through the single reverse flotation for beneficiation.Phosphate rock ore matching could make the selected MgO/P2O5and（Al2O3+Fe2O3）/P2O5impurity contents keep stable，and conducive to the stable operation of production，but the effect on the grade of concentrate，phosphorus yield，magnesium oxide removal effect was not too big.The test results showed that there was no necessary relationship.From the economic consideration of production operation，the suitable proportioning（mass ratio）of the Mabian phosphate mine on Yichang phosphate was（1～3）∶1.

phosphate rock；ore matching；flotation

TQ126.34

A

1006-4990（2015）08-0053-03

2015-03-18

李兵（1975— ），男，碩士，高級工程師，總工程師，主要從事工業(yè)廢棄物資源化利用及磷化工技術開發(fā)研究。

重慶涪陵區(qū)科委項目（FLKJ，2014ABA2016）。

聯(lián)系方式：zhhyflb@sina.com