貴州某硅鈣質(zhì)膠磷礦可選性試驗(yàn)

黃苑齡 張周位 陳麗榮 朱亞光

(1.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)中心實(shí)驗(yàn)室；2.貴州省貴金屬礦產(chǎn)資源綜合利用工程技術(shù)研究中心)

貴州某硅鈣質(zhì)膠磷礦可選性試驗(yàn)

黃苑齡1,2張周位1,2陳麗榮1,2朱亞光1,2

(1.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)中心實(shí)驗(yàn)室；2.貴州省貴金屬礦產(chǎn)資源綜合利用工程技術(shù)研究中心)

為提高貴州某硅鈣質(zhì)膠磷礦磷精礦的品位和回收率，經(jīng)工藝礦物學(xué)性質(zhì)研究，決定采用雙反浮選工藝，經(jīng)過(guò)2次粗選，得到了P2O5品位為30.83%、P2O5回收率為86.51%的磷精礦，達(dá)到了磷精礦一等品Ⅰ級(jí)要求，為該磷礦的開(kāi)發(fā)提供了參考依據(jù)。

硅鈣質(zhì)膠磷礦 雙反浮選 磷精礦

磷礦資源是不可再生的戰(zhàn)略性資源，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有重要的地位，世界各國(guó)都注重對(duì)磷礦資源的合理開(kāi)發(fā)和科學(xué)利用，以期發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[1-2]。我國(guó)磷礦資源豐富，儲(chǔ)量居世界前列，但大多為難選的膠磷礦[3]。隨著磷礦資源的不斷開(kāi)采，富礦和易選礦石越來(lái)越少，研究開(kāi)發(fā)利用中低品位磷礦資源，不僅可使資源得到有效利用，為企業(yè)帶來(lái)較好的效益，還可減少環(huán)境污染[4]。為此，針對(duì)貴州某硅鈣質(zhì)膠磷礦，采用雙反浮選工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究，試驗(yàn)最終獲得了滿意的磷精礦，為其他同類(lèi)磷資源的開(kāi)發(fā)利用提供了參考借鑒。

1 原礦性質(zhì)

貴州高硅高鈣質(zhì)膠磷礦的有用礦物主要為膠磷礦和磷灰石，脈石礦物主要為白云石，次為石英、黏土礦物、碎屑礦物等。原礦化學(xué)成分分析見(jiàn)表1。

表1 原礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果 %

成分P2O5SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO含量24.6613.973.141.3841.443.48

由表1可知，原礦中的主要有用元素為磷，鋁、鐵未達(dá)到綜合回收品位。

通過(guò)巖礦鑒定，該礦的礦石礦物主要為膠磷礦，占礦石礦物總量的95%～100%，呈隱晶質(zhì)膠狀，是由膠狀、粉末狀膠磷礦組成的砂屑，多呈不規(guī)則圓形、橢圓形，大小一般為0.10～0.50mm。其次為磷灰石，含量約占礦石礦物總量的0%～5%，磷灰石為膠磷礦重結(jié)晶而成，呈細(xì)小柱粒狀，分布于膠磷礦砂屑邊緣，膠結(jié)砂屑膠磷礦。

2 磷礦浮選試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)方法

根據(jù)原礦性質(zhì)分析，脈石礦物主要為碳酸鹽礦物和硅酸鹽礦物。通過(guò)試驗(yàn)探索決定采用雙反浮選工藝。試驗(yàn)稱(chēng)取-2mm粒級(jí)的磷礦500g，在礦漿濃度為70%，設(shè)備為XMQ-67型240mm×90mm錐形球磨機(jī)及XFGⅢ型掛槽式浮選機(jī)。流程見(jiàn)圖1。

圖1 浮選試驗(yàn)流程

2.2 浮選試驗(yàn)

2.2.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

合適的磨礦細(xì)度能夠保證礦物有效的單體解離且不至于過(guò)粉碎，所以在磷酸用量為2 000g/t，油酸鈉用量為600g/t的條件下進(jìn)行了磨礦細(xì)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 磨礦細(xì)度對(duì)磷礦的浮選影響

由圖2可見(jiàn)，隨著磨礦細(xì)度的增加，精礦P2O5品位先升高后下降，精礦P2O5回收率降低，綜合考慮合適的磨礦細(xì)度為-0.074mm68.08%。

2.2.2 磷酸用量試驗(yàn)

磷酸在磷礦浮選過(guò)程中是較好的pH值調(diào)整劑和磷礦抑制劑。在磨礦細(xì)度為-0.074mm68.08%、油酸鈉用量為600g/t、調(diào)整劑為磷酸的條件下進(jìn)行了磷酸用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 磷酸用量對(duì)磷礦浮選的影響

由圖3可見(jiàn)，隨著磷酸用量的增加，精礦P2O5品位先升后降，精礦P2O5回收率上升；綜合考慮，確定磷酸用量4 000g/t為宜。

2.2.3 油酸鈉用量試驗(yàn)

油酸鈉屬于脂肪酸類(lèi)捕收劑，在磨礦細(xì)度為 -0.074mm68.08%，調(diào)整劑磷酸用量為4 000g/t的條件下進(jìn)行油酸鈉用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 油酸鈉用量對(duì)磷礦浮選影響

由圖4可見(jiàn)，隨著油酸鈉用量的增加，精礦P2O5品位上升，回收率下降。綜合考慮品位及回收率，確定油酸鈉用量600g/t為宜。

2.2.4 GE-609用量試驗(yàn)

GE-609是胺類(lèi)硅酸鹽捕收劑，在磨礦細(xì)度為 -0.074mm68.08%、調(diào)整劑磷酸用量為4 000g/t、捕收劑油酸鈉用量600g/t的條件下進(jìn)行GE-609用量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖5 GE-609用量對(duì)磷礦浮選影響

由圖5可見(jiàn)，隨著GE-609用量的增加，精礦P2O5品位上升，P2O5回收率下降；綜合各因素，確定GE-609用量為300 g/t。

2.3 開(kāi)路試驗(yàn)

在上述確定的最佳條件的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了開(kāi)路試驗(yàn)，試驗(yàn)條件及流程見(jiàn)圖6，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

圖6 開(kāi)路試驗(yàn)流程及藥劑條件

表2 雙浮選開(kāi)路試驗(yàn)結(jié)果 %

由表2可知，優(yōu)先浮選碳酸鹽礦物，再浮選硅酸鹽礦物，經(jīng)過(guò)2次粗選，精礦P2O5品位可達(dá)30.83%，P2O5回收率為86.51%；其中浮選出的尾礦1是鈣質(zhì)尾礦，尾礦2為硅質(zhì)尾礦，開(kāi)路尾礦有用礦物少，泡沫量大，難處理，所以兩者均可以拋除，無(wú)需閉路，得到的精礦可作為最終產(chǎn)品。

3 結(jié) 語(yǔ)

(1)貴州高硅高鈣質(zhì)膠磷礦主要礦物為膠磷礦，呈隱晶質(zhì)膠狀，是由膠狀、粉末狀膠磷礦組成的砂屑，多呈不規(guī)則圓形、橢圓形，大小為0.10～0.50mm；其次為磷灰石，為膠磷礦重結(jié)晶而成，呈細(xì)小柱粒狀，分布于膠磷礦砂屑邊緣，膠結(jié)砂屑膠磷礦；脈石礦物主要為白云石，次為石英、黏土礦物、碎屑礦物。

(2)試驗(yàn)在磨礦細(xì)度為-0.074mm68.08%、磷酸用量為4 000g/t、油酸鈉用量為600g/t、GE-609 用量為300g/t的最佳條件下，獲得了P2O5品位為30.83%、P2O5回收率為86.51%的磷精礦，達(dá)到了酸法加工用磷礦石行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T2673—1995，磷精礦達(dá)到一等品Ⅰ級(jí)要求，為貴州磷礦的開(kāi)發(fā)提供了參考依據(jù)。

[1] 劉志紅.貴州甕福磷礦區(qū)某磷礦的可選性試驗(yàn)研究[J].礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)，2005(4)：37-39.

[2] 張?jiān)?shū)，陳 達(dá)，龔文琪，等.磷礦浮選工藝和藥劑的研究現(xiàn)狀[J].中國(guó)礦業(yè)，2009(7)：58-61.

[3] 李軍旗，李軼轁，曾從江，等.貴州織金中低品位磷礦浮選試驗(yàn)研究[J].礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)，2010(10)：44-45.

[4] 方世祥，羅惠華，陳 慧，等.云南會(huì)澤中低品位膠磷礦選礦工藝對(duì)比研究[J].化工礦物與加工，2012(2)：9-11.

2015-03-19)

黃苑齡(1988—)，女，助理工程師，550018 貴州省貴陽(yáng)市烏當(dāng)區(qū)新莊路82號(hào)。