晉寧低品位膠磷礦配礦浮選利用研究

張 華，楊穩(wěn)權(quán)，李海兵，何海濤，蔡忠俊

（1.云南磷化集團有限公司，云南 昆明 650600；2.國家磷資源開發(fā)利用工程技術(shù)研究中心，云南 昆明 650600）

云南晉寧磷礦在采出較高品位磷礦的同時產(chǎn)出低品位磷礦石約1 000萬t，該磷礦石由于選礦處理成本較高，長期處于堆存狀態(tài)，未能大規(guī)模工業(yè)化應用。張朝旺等［1-3］對該類礦石進行了浮選試驗研究，工藝為正-反浮選或預先擦洗后正-反浮選，但研究僅停留在小試階段。多家高校及科研機構(gòu)針對該低品位磷礦在云南磷化集團有限公司?？谥性嚮亻_展中試，所采用的選礦方案均是正-反浮選，工藝流程復雜，生產(chǎn)成本較高，截至目前未能給出技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的解決方案。

云南磷化集團有限公司晉寧選礦分公司建設有年處理量為450萬t的浮選裝置，用于處理碳酸鹽型膠磷礦。本研究將晉寧低品位硅質(zhì)膠磷礦與昆陽高碳酸鹽型膠磷礦按比例配礦后進行浮選，以期將晉寧堆存低品位磷礦經(jīng)濟、合理地應用于工業(yè)生產(chǎn)。

1 磷礦石性質(zhì)與藥劑

1.1 晉寧低品位膠磷礦

晉寧低品位膠磷礦多元素分析結(jié)果見表1，礦石的礦物組成分析結(jié)果見表2。

表1 晉寧低品位膠磷礦多元素分析結(jié)果 %

表2 晉寧低品位膠磷礦礦物組成分析結(jié)果 %

1.2 昆陽高碳酸鹽型膠磷礦

昆陽高碳酸鹽型膠磷礦多元素分析結(jié)果見表3。

表3 昆陽高碳酸鹽型膠磷礦多元素分析結(jié)果 %

從表3可以看出，昆陽高碳酸鹽型膠磷礦P2O5含量中等，雜質(zhì)SiO2含量較低、MgO含量較高，通過反浮選脫除大部分含MgO的碳酸鹽脈石礦物，即可得到富集磷精礦。

1.3 浮選藥劑

pH 調(diào)整劑、磷礦物抑制劑：硫酸，w（H2SO4）98%，云南磷化集團有限公司磷酸鹽廠；磷礦物抑制劑：磷酸，w（H3PO4）23%，云南磷化集團有限公司磷酸鹽廠；碳酸鹽型脈石礦物捕收劑：YP6，稀釋至2%使用，云南磷化集團有限公司試劑廠。

2 配礦浮選

2.1 配礦原礦控制

為確保最終精礦w（P2O5）＞29%、w（MgO）＜0.9%，應嚴格控制配礦中的原礦指標。按碳酸鹽型膠磷礦選礦經(jīng)驗，配入晉寧低品位膠磷礦后進入浮選的原礦w（P2O5）應控制在21.5%～22.5%，w（MgO）應控制在5.0%～5.5%，w（SiO2）應控制在＜16%。

晉寧低品位膠磷礦與昆陽高碳酸鹽型膠磷礦按不同質(zhì)量比進行配礦后，所得原礦指標理論計算結(jié)果見表4。

表4 不同比例配礦后所得原礦指標理論計算結(jié)果

由表4 可以看出，只有當m（昆陽礦）/m（晉寧礦）≥4時，才能滿足原礦指標要求。

2.2 配礦試驗

在m（昆陽礦）/m（晉寧礦）為4，粒徑≤0.074 mm的顆粒占比為86.71%，粗選抑制劑硫酸用量為16 kg/t、捕收劑YP6用量為0.8 kg/t，掃選抑制劑硫酸用量為4 kg/t 的條件下進行單一反浮選閉路試驗，試驗結(jié)果見表5。

由表5 可以看出，晉寧低品位膠磷礦與昆陽高碳酸鹽型膠磷礦配礦浮選，可獲得w（P2O5）29.05%、w（MgO）0.84%的合格精礦。

表5 單一反浮選閉路試驗結(jié)果 %

2.3 工業(yè)應用

晉寧選礦分公司從2019年12月開始將晉寧低品位膠磷礦配入昆陽高碳酸鹽型膠磷礦進行浮選，截至2021年8月累計使用晉寧低品位膠磷礦約93萬t。在磷酸、硫酸、YP6 用量分別為1.22、20.69、1.29 kg/t條件下，經(jīng)過一粗一精一掃反浮選工藝流程（見圖1），獲得精礦w（P2O5）29.32%、w（MgO）0.88%、產(chǎn)率69.40%、P2O5回收率92.98%，尾礦w（P2O5）6.72%的選礦指標。

圖1 反浮選工藝流程

3 結(jié)論

晉寧低品位膠磷礦主要脈石礦物為石英，次要脈石礦物為白云石、白云母，采用正-反浮選流程富集存在流程長、成本高等缺點，難于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。昆陽高碳酸鹽型膠磷礦與晉寧低品位膠磷礦按質(zhì)量比為4配礦后進行一粗一精一掃反浮選，在控制配礦原礦w（P2O5）在21.5%～22.5%、w（MgO）在5.0%～5.5%、w（SiO2）＜16%的條件下，可獲得精礦w（P2O5）29.32%、w（MgO）0.88%、產(chǎn)率69.40%、P2O5回收率92.98%，尾礦w（P2O5）6.72%的工業(yè)選礦指標。