湖北某公司膠磷礦浮選工藝流程改造

何新建，劉 亭，符敬杰，占其軍，余承章

（湖北大峪口化工有限責(zé)任公司,湖北 鐘祥 432910）

我國(guó)磷礦資源特點(diǎn)是資源儲(chǔ)量大，分布比較集中；低品位磷礦多，富礦資源少；膠磷礦多，采選難度大［1-2］。膠磷礦必須通過分選富集后才能滿足濕法磷酸工藝生產(chǎn)要求［3-4］。因此，合理開發(fā)利用低品位膠磷礦已成為促進(jìn)我國(guó)磷化工產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要途徑。湖北某公司膠磷礦原采用正反浮選工藝進(jìn)行浮選［5-7］，共使用27臺(tái)浮選機(jī)，2016年公司將浮選流程改為單一反浮選后，使用了其中的17臺(tái)浮選機(jī)，改造后精礦磷回收率大幅度提高；后來又利用閑置浮選機(jī)形成1套獨(dú)立反浮選系統(tǒng)并進(jìn)行了工業(yè)化試驗(yàn)，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。

1 原礦

原礦主要有4種自然類型，自上而下為致密狀磷塊巖、蠕蟲狀磷塊巖、白云質(zhì)條帶狀磷塊巖和泥質(zhì)條帶狀磷塊巖。上述4種礦石在礦層中按厚度比為致密狀磷塊巖占34%，蠕蟲狀磷塊巖占2%，白云質(zhì)條帶狀磷塊巖占23%，泥質(zhì)條帶狀磷塊巖占41%。礦石工業(yè)類型屬硅鎂質(zhì)磷塊巖，礦物多元素分析結(jié)果見表1。

表1 礦物多元素分析結(jié)果 %

2 正反浮選工藝改為單一反浮選工藝

將正反浮選工藝改為單一反浮選工藝后，礦漿由渣漿泵輸送至1號(hào)攪拌桶，攪拌均勻后流至2號(hào)攪拌桶，攪拌均勻后流至粗選第1槽前中間箱，添加反浮選捕收劑。礦漿由第1槽吸漿式浮選機(jī)吸入反浮選粗選作業(yè)進(jìn)行粗選，粗選作業(yè)共有9臺(tái)浮選機(jī)，在第1、第3臺(tái)浮選機(jī)中分別添加H2SO4。為保證精礦產(chǎn)品質(zhì)量，在粗選第6槽前中間箱補(bǔ)加少量捕收劑，以保證藥劑效果持續(xù)性。粗選槽內(nèi)為精礦，粗選精礦作為最終精礦產(chǎn)品自流到精礦漿槽，再由砂漿泵輸送至濃密機(jī)沉降濃縮。泡沫產(chǎn)品由吸漿式浮選機(jī)吸入反浮選掃選作業(yè)，掃選作業(yè)共有7臺(tái)浮選機(jī)。掃選精礦由液下渣漿泵輸送至2號(hào)攪拌桶，作為返回中礦。掃選尾礦經(jīng)1臺(tái)吸漿式浮選機(jī)消泡后自流至礦漿槽，再由立式砂漿泵輸送至尾礦庫(kù)。整個(gè)流程共使用17臺(tái)浮選機(jī)。由于單一反浮選工藝對(duì)于原礦磨礦細(xì)度降低，后期通過磨礦工藝改造，磨礦能力由55 t/h提高到了80 t/h，但在實(shí)踐中，由于浮選時(shí)間有限，當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷提高到60 t/h時(shí)，浮選尾礦量明顯增多，精礦質(zhì)量下降，磷回收率降低，因此裝置處理能力維持在55 t/h左右。

3 閑置浮選機(jī)形成獨(dú)立反浮選系統(tǒng)及工業(yè)化試驗(yàn)

3.1 閑置浮選機(jī)形成獨(dú)立反浮選系統(tǒng)

研究人員在礦漿由渣漿泵輸送至1號(hào)攪拌桶的管線上開口架設(shè)分漿管線至3號(hào)攪拌桶，添加反浮選捕收劑。礦漿由第1槽吸漿式浮選機(jī)吸入反粗選作業(yè)進(jìn)行粗選，粗選作業(yè)共4槽，在第1、第2臺(tái)浮選機(jī)內(nèi)分別添加H2SO4，粗選槽內(nèi)精礦便為最終精礦產(chǎn)品。泡沫產(chǎn)品由吸漿式浮選機(jī)吸入反浮選掃選作業(yè)，掃選作業(yè)共有3臺(tái)浮選機(jī)。掃選精礦由液下渣漿泵輸送至攪拌桶，作為返回中礦。掃選尾礦經(jīng)1臺(tái)吸漿式浮選機(jī)消泡后自流至礦漿槽，再由立式砂漿泵輸送至尾礦庫(kù)。改造后利用了原10臺(tái)閑置浮選機(jī)中的7臺(tái)。

3.2 工業(yè)化試驗(yàn)

為驗(yàn)證利用閑置浮選機(jī)形成的反浮選系統(tǒng)的合理性，研究人員進(jìn)行了工業(yè)化試驗(yàn)。試驗(yàn)初期原礦處理量為25 t/h，但由于礦漿流通時(shí)間較短，尾礦品位較高，后減小浮選處理量至23 t/h，待浮選工藝調(diào)試穩(wěn)定后，開始取72 h流程樣，每小時(shí)取一次原礦樣、精礦樣（即反浮選粗選精礦）、尾礦樣，分別合并為72 h的樣品，經(jīng)稱量、烘干、縮分、制樣后送化驗(yàn)室化驗(yàn)分析。

3.2.1工業(yè)化試驗(yàn)結(jié)果

工業(yè)化試驗(yàn)產(chǎn)品多元素分析結(jié)果如表2所示。

表2 產(chǎn)品多元素分析結(jié)果 %

3.2.2數(shù)質(zhì)量流程圖

根據(jù)72 h流程樣試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算各個(gè)作業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)率及回收率，并繪制數(shù)質(zhì)量流程圖，見圖1。

圖1 浮選數(shù)質(zhì)量流程圖

經(jīng)一次粗選、一次掃選單一反浮選作業(yè)后，在原礦w（P2O5）22.24%、w（MgO）4.18%，礦漿細(xì)度≤0.075 mm（-200目）占比均值為80.50%的條件下，可獲得精礦w（P2O5）28.48%、w（MgO）0.99%、P2O5回收率86.74%的選礦指標(biāo)。

4 結(jié)論

工業(yè)實(shí)踐表明，利用閑置浮選機(jī)進(jìn)行單一反浮選工藝流程是可行的、有效的。完成改造后，原裝置的處理能力由55 t/h提高到了78 t/h，每月可多處理原礦1.66萬t，每月可多生產(chǎn)精礦1.12萬t；閑置設(shè)備得到有效利用，產(chǎn)品電耗得以降低，生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低。未來需要進(jìn)一步優(yōu)化藥劑制度等，降低尾礦品位，進(jìn)一步提高精礦P2O5回收率。