貴州織金某磷礦反浮選工藝研究與實踐*

符敬杰，衛(wèi) 波，余承章，占其軍，傅克文

(湖北大峪口化工有限責(zé)任公司，湖北 鐘祥 431910)

0 引言

磷礦選礦的目的是使磷礦物富集，有害雜質(zhì)(主要是MgO、倍半氧化物等)得到排除，獲得滿足化工生產(chǎn)要求的磷精礦。磷礦的選別方法有浮選、擦洗脫泥、焙燒消化、重介質(zhì)選礦及聯(lián)合選礦等工藝，此外還有化學(xué)選礦、光電選礦以及生物選礦等方法[1-2]。浮選是分選磷礦物的有效方法[3]，磷礦物的浮選工藝包括直接正浮選、單一反浮選、正反浮選、反正浮選、雙反浮選工藝等[4-5]。

本文針對貴州織金某磷礦礦石性質(zhì)開展了浮選工藝研究與實踐，以期獲得理想的浮選工藝指標(biāo)。

1 原礦性質(zhì)

對試樣進(jìn)行化學(xué)分析，主要化學(xué)組分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表1。

表1 礦樣多元素分析結(jié)果 單位：%

由表1可知，該礦樣為碳酸鹽型磷塊巖[6]。此類礦石細(xì)密堅硬，碳酸鹽沉積物以白云石為主，磷酸鹽晶體顆粒非常細(xì)小，與脈石礦物緊密共生，嵌布粒度很細(xì)，屬高鎂低硅磷礦。

2 反浮選工藝流程研究

通過對礦漿流向、浮選設(shè)備、藥劑管線的改造，先后完成了反浮選1粗1掃和1粗1掃1精加精掃兩種工藝流程試驗。

2.1 反浮選1粗1掃工藝流程

反浮選1粗1掃工藝流程見圖1，其設(shè)備形象聯(lián)系圖見圖2。

圖1 反浮選1粗1掃工藝流程

圖2 反浮選1粗1掃設(shè)備形象聯(lián)系圖

反浮選1粗1掃工藝流程為：來自磨礦的合格礦漿自流進(jìn)入1#攪拌桶和2#攪拌桶，攪拌均勻的礦漿流入反粗選間隔箱內(nèi)，并在此添加反浮選捕收劑B，由反粗選吸漿槽吸入槽內(nèi)進(jìn)行攪拌和充氣；反粗選作業(yè)共有9個浮選槽，在第1和第2槽內(nèi)加入混酸A，在反粗選2段間隔箱內(nèi)加入少量反浮選捕收劑B，保持浮選過程的延續(xù)性；浮選槽內(nèi)為最終精礦，其最后自流進(jìn)入濃密機(jī)；刮出的反粗選泡沫在生產(chǎn)水C的沖壓下經(jīng)由兩臺吸漿浮選機(jī)吸入進(jìn)行反掃作業(yè)，反掃共有5個槽，在反掃第1槽內(nèi)加入少量混酸A，反掃作業(yè)刮出泡沫為最終尾礦，其最后自流進(jìn)入尾礦池，泵送至尾礦庫；反掃作業(yè)的中礦被泵送至反粗作業(yè)，至此構(gòu)成完整的反浮選1粗1掃工藝流程。

2.2 反浮選1粗1掃1精加精掃工藝流程

反浮選1粗1掃1精加精掃工藝流程見圖3，其設(shè)備形象聯(lián)系圖見圖4。

圖3 反浮選1粗1掃1精加精掃工藝流程

圖4 反粗選1粗1掃1精加精掃設(shè)備形象聯(lián)系圖

反浮選1粗1掃1精加精掃工藝流程為：球磨礦漿自流進(jìn)入1#攪拌桶和2#攪拌桶，攪拌均勻的礦漿流入反粗選間隔箱內(nèi)，并在此添加反浮選捕收劑B，由反粗吸漿槽吸入槽內(nèi)進(jìn)行反粗選作業(yè)；反粗選作業(yè)共有9個浮選槽，在第1和第2槽內(nèi)加入混酸A，在反粗選2段間隔箱內(nèi)加入少量反浮選捕收劑B，反粗選槽內(nèi)礦漿經(jīng)吸漿浮選機(jī)吸入精選作業(yè)；在精選作業(yè)中添加少量反浮選捕收劑B,精選共有4槽，精選槽內(nèi)礦漿為最終精礦，其最后自流進(jìn)入濃密機(jī)；刮出的反粗選泡沫在酸性廢水D和生產(chǎn)水C的沖壓下經(jīng)由兩臺吸漿浮選機(jī)吸入進(jìn)行第1次反掃作業(yè)；反掃1共有5個槽，在反掃1第1槽內(nèi)加入少量混酸A，反掃1作業(yè)刮出泡沫為尾礦1，反掃1作業(yè)中礦被泵送至反粗作業(yè)；反精選刮出的泡沫進(jìn)行第2次反掃選，反掃選2一共有3個槽，刮出泡沫為尾礦2，中礦被泵送至反粗作業(yè)；尾礦1和尾礦2自流進(jìn)入尾礦池，被泵送至尾礦庫，至此構(gòu)成完整的反浮選1粗1掃1精加精掃工藝流程。

2.3 反浮選工藝流程的確定

依據(jù)實驗室試驗結(jié)果先進(jìn)行反浮選1粗1掃工藝流程工業(yè)化實踐。在實際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)泡沫量較大、泡沫黏度高，導(dǎo)致反粗選泡沫不能順暢地流入反掃選作業(yè)，致使后續(xù)作業(yè)分選效果受限；試驗結(jié)果磷精礦品位低、鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，精礦MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1.8%左右，無法滿足下游生產(chǎn)要求，需要進(jìn)一步降低精礦MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

通過流程改造形成反浮選1粗1掃1精加精掃工藝流程，繼續(xù)開展貴州織金某磷礦反浮選工業(yè)化實踐。經(jīng)過3天調(diào)試，浮選流程運(yùn)行平穩(wěn)，工藝指標(biāo)符合考核要求，因此最終確定采用反浮選1粗1掃1精加精掃的工藝流程。

3 反浮選工藝流程生產(chǎn)實踐

對反浮選1粗1掃1精加精掃工藝流程進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)實踐，待系統(tǒng)穩(wěn)定后進(jìn)行72 h流程樣取樣分析。每小時在9個取樣點(diǎn)分別取樣1次，每班分別合并當(dāng)班流程樣，按要求制樣后進(jìn)行分析化驗。根據(jù)流程樣試驗結(jié)果，得到各班流程樣工藝指標(biāo)平均值，以此計算出各個作業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)率及回收率，并繪制浮選工藝數(shù)質(zhì)量流程圖(見圖5)。

圖5 反浮選工藝數(shù)質(zhì)量流程圖

由圖5可知，在原礦P2O5品位為20.85%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.50%的條件下，經(jīng)過反浮選1粗1掃1精加精掃作業(yè)，可獲得最終精礦P2O5品位為32.42%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.92%、精礦P2O5回收率為89.62%的工藝指標(biāo)，滿足下游工序?qū)α拙V指標(biāo)的要求。

4 結(jié)論

a.貴州織金某磷礦原礦P2O5品位20.85%、MgO 質(zhì)量分?jǐn)?shù)7.50%，為碳酸型磷塊巖，嵌布粒度較細(xì)，針對該礦石特征，確定采用反浮選工藝。

b.通過反浮選1粗1掃工藝和反浮選1粗1掃1精加精掃工藝實踐得知，反浮選1粗1掃工藝所得精礦MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.8%左右，無法滿足下游生產(chǎn)要求，所以確定采用反浮選1粗1掃1精加精掃流程。

c.72 h流程樣試驗結(jié)果表明，采用反浮選1粗1掃1精加精掃工藝時，磷精礦P2O5品位由原礦20.85%提高到32.42%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)由7.50%降至0.92%，有害雜質(zhì)MgO得到有效排除，精礦P2O5回收率達(dá)到89.62%。說明反浮選1粗1掃1精加精掃工藝在貴州織金某磷礦是可行的。