組合捕收劑KHY反浮選某鈣鎂質(zhì)磷礦石

侯 波，李金智，厲生杰

（金川集團(tuán)股份有限公司選礦廠，甘肅 金昌 737100）

磷礦石在生產(chǎn)黃磷、磷肥和磷化工產(chǎn)品等方面具有重要作用，它是不可再生和不可代替的戰(zhàn)略資源，被我國國土資源部列為未來緊缺的二十個(gè)礦種之一[1]。我國磷礦石保有儲(chǔ)存26.35億噸，累計(jì)查明資源儲(chǔ)量為37.91億噸[2]，但P2O5平均品位僅有16.85%[3]，富礦僅占6.75%，且80%以上為中低品位的硅鈣質(zhì)磷礦石（膠磷礦），且成礦性質(zhì)復(fù)雜，脈石礦物含量高，磷礦物與脈石礦物緊密共生、包裹、嵌布粒度較細(xì)，不能直接應(yīng)用于磷肥工業(yè)或濕法磷酸的生產(chǎn)，低品位磷礦石提磷脫鎂工藝，對(duì)我國磷礦資源充分利用具有重要意義。

目前浮選在磷礦選礦中的應(yīng)用最為廣泛、有效，通過藥劑混用，在浮選體系中引入多種極性基團(tuán)與礦物作用，可獲得更好的浮選指標(biāo)。單一反浮選工藝流程簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，能有效的分離膠磷礦與白云石，適用于MgO含量高、硅質(zhì)物含量低的中低品位鈣（鎂）質(zhì)磷礦石選礦。本研究針對(duì)貴州某中低品位鈣（鎂）質(zhì)磷礦石，采用硫酸為抑制劑、KHY為捕收劑進(jìn)行單一反浮選脫鎂試驗(yàn)，考察了磨礦細(xì)度、抑制劑與捕收劑用量以及溫度對(duì)一段粗選試驗(yàn)的影響，得到了較好的選礦指標(biāo)。

1 試樣性質(zhì)、藥劑與設(shè)備

1.1 試樣性質(zhì)

試樣采自某海相沉積型磷礦區(qū)，經(jīng)破碎、篩分至-2 mm。礦石主要成分為膠磷礦和白云石，對(duì)礦物樣品進(jìn)行X射線熒光光譜分析（Axios mAx4KW，PANalytical）和X射線衍射分析（荷蘭帕納科X-PertPowder），結(jié)果如表1和圖1所示。

表1 原礦多元素分析結(jié)果/%

圖1 原礦X射線粉晶衍射圖

取破碎至-2mm的原礦進(jìn)行篩分試驗(yàn)，結(jié)果見表2。

表2 原礦粒度分析結(jié)果

由表2可知：不同粒級(jí)中P2O5品位各有差異，P2O5主要分布在0.045mm～0.075mm粒級(jí)，分布率為25.45%；-0.025mm粒級(jí)產(chǎn)率為8.38%，其P2O5在該粒級(jí)分布率為8.14%，由于該粒級(jí)礦物顆粒較細(xì)與細(xì)泥相混合，導(dǎo)致其分選指標(biāo)較低。

1.2 試驗(yàn)藥劑

脫鎂捕收劑KHY為實(shí)驗(yàn)室自配陰離子捕收劑，配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的水溶液；H2SO4配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的水溶液，以上試劑均為分析純。

1.3 試驗(yàn)設(shè)備

XMQ-Φ240×90球磨機(jī)，XFDⅢ(1.5 L)實(shí)驗(yàn)室用單槽浮選機(jī)，XTLZ-Φ260/240型盤式真空過濾機(jī)，HJ-4型多頭磁力加熱攪拌器，101-4AS型電熱鼓風(fēng)干燥箱，F(xiàn)A2004電子天平，傅立葉紅外變換光譜儀，X-Pert Powder X射線衍射儀（XRD），Axios mAx4KW PANalytical X射線熒光光譜儀等。

2 試驗(yàn)方法

采用單一反浮選工藝，每次稱取400g試樣于1.5 L的浮選槽中，礦漿濃度為26.67%，先添加抑制劑H2SO4作用1min，再添加捕收劑GJBW作用1min后，進(jìn)行浮選，分別得到槽內(nèi)精礦和泡沫尾礦產(chǎn)品，經(jīng)壓濾、烘干、稱重與化學(xué)分析后，計(jì)算浮選指標(biāo)。試驗(yàn)流程如圖2所示。

圖2 粗選試驗(yàn)流程圖

3 結(jié)果與討論

3.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

在磨礦濃度為60%，礦漿濃度為26.67%，單一抑制劑H2SO4用量為13.00 kg/t，捕收劑KHY用量為0.70 kg/t，浮選溫度為常溫（20℃左右），試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，隨著磨礦細(xì)度的提高，精礦P2O5品位和回收率均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為-0.075 mm占64.42%，獲得精礦P2O5品位為32.34%，P2O5回收率為83.38%。

圖3 磨礦細(xì)度對(duì)精礦指標(biāo)的影響

3.2 捕收劑KHY用量試驗(yàn)

圖4 捕收劑KHY用量對(duì)精礦指標(biāo)的影響

在磨礦細(xì)度為-0.075mm占64.42%，礦漿濃度為26.67%，硫酸用量為13.00kg/t，浮選溫度為常溫，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，隨著捕收劑KHY用量的增加，精礦P2O5品位呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì)，精礦P2O5回收率在77.95%～81.16%之間變化。綜合考慮，確定KHY用量為1.10kg/t，獲得精礦P2O5品位為35.60%，P2O5回收率為80.41%。

3.3 抑制劑硫酸用量試驗(yàn)

抑制劑H2SO4用量試驗(yàn)?zāi)サV產(chǎn)品細(xì)度為-0.075mm占64.42%，礦漿濃度為26.67%，捕收劑KHY用量為1.10kg/t，浮選溫度為常溫，試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

圖5 抑制劑H2SO4用量對(duì)精礦指標(biāo)的影響

由圖5可知，隨著硫酸用量的增加，精礦P2O5品位總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，回收率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。綜合考慮，確定H2SO4用量為16.00kg/t，獲得精礦P2O5品位為35.27%，P2O5回收率為80.19%。

3.4 浮選溫度試驗(yàn)

浮選溫度試驗(yàn)?zāi)サV產(chǎn)品細(xì)度為-0.075mm占64.42%，礦漿濃度為26.67%，捕收劑KHY用量為1.10 kg/t，H2SO4用量為16 kg/t，試驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。

圖6 礦漿溫度對(duì)精礦指標(biāo)的影響

由圖6可知，浮選溫度升高，精礦P2O5品位和回收率變化均不明顯，表明捕收劑KHY對(duì)浮選溫度不敏感，確定浮選溫度為常溫。綜合考慮各項(xiàng)指標(biāo)，確定粗選藥劑制度：在常溫（20℃左右）條件下，捕收劑KHY用量1.10 kg/t，抑制劑H2SO4用量16.0 kg/t，獲得精礦P2O5品位35.27%，P2O5回收率80.19%的浮選指標(biāo)。

4 結(jié)論

（1）原礦P2O5品位為24.65%，MgO含量為7.93%，為中低品位鈣（鎂）質(zhì)磷礦石，主要有用礦物為氟磷灰石和羥基磷灰石，主要脈石礦物為白云石。

組合捕收劑KHY碳酸鹽磷礦的反浮選捕收劑，通過單因素試驗(yàn)，確定了合適的藥劑制度：捕收劑KHY用量1.1 kg/t，抑制劑H2SO4用量16.00 kg/t,獲得了精礦P2O5品位35.27%，回收率80.19%的優(yōu)質(zhì)磷精礦。