膠磷礦預(yù)先脫泥-浮選試驗研究①

李 寧， 劉潤哲，2

（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）

磷礦是一種不可再生的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。 我國磷礦資源富礦少、貧礦多，選礦是高效利用中低品位磷礦的主要技術(shù)手段［1－5］。 磷礦選礦主要包含磨礦分級和浮選兩個工序。 磨礦是浮選前必要的準(zhǔn)備作業(yè)，磨機電耗占選廠能耗的30%～75%，磨機負(fù)荷直接決定了選廠負(fù)荷，磨礦效果直接影響著選礦指標(biāo)和選廠經(jīng)濟效益［6－8］。 磷礦浮選有單一正浮選、單一反浮選、兩步浮選法等［1］，單一正浮選和單一反浮選成本較低，而兩步浮選法成本較高。 某磷礦選廠采用兩段閉路磨礦、單反浮選工藝。 流程考察分析結(jié)果表明，入磨原礦中－0.074 mm 粒級含量7.78%，這部分礦石品位低、泥質(zhì)含量大，對磨礦和浮選均會造成不利影響。 為有效解決該問題，本文結(jié)合生產(chǎn)工藝，開展了脫泥磨礦分級-浮選工藝試驗研究，以期提高磨礦效率和提高浮選效果。

1 原礦性質(zhì)

礦樣取自破碎產(chǎn)品皮帶樣，每0.5 h 取樣一次，取樣時長12 h。 樣品粒度分析以及主要元素在各粒級中的分布情況見表1。 從表1可以看出，樣品中－0.074 mm粒級含量7.05%、P2O5品位13.87%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于樣品的P2O5品位（20.51%）。 如果能在入磨前預(yù)先把－0.074 mm粒級礦樣分離出來，一是可以提升磨機負(fù)荷，二是可以減少細(xì)粒級對磨礦的不良影響、提高磨礦效率；把－0.074 mm 粒級礦樣單獨分離出來浮選，也可提高＋0.074 mm 粒級礦樣的選礦效率。

表1 原礦粒度組成及主要元素粒級分布情況

2 試驗方法

2.1 試驗設(shè)備

試驗主要設(shè)備包括顎式破碎機、標(biāo)準(zhǔn)分樣篩、球磨機、恒溫水浴鍋、分樣機、浮選機、磁力攪拌器、真空過濾機、電熱恒溫干燥箱等。

2.2 試驗試劑

試驗試劑包括捕收劑YP6（常溫下為固狀塑性脂肪，含固量25%左右，呈弱堿性，凝固點40 ℃）、抑制劑YP3（主要成分為濃度25%左右的磷酸）、調(diào)整劑YP4（主要成分為濃度98%的濃硫酸），均為自主研發(fā)的藥劑。

2.3 試驗方法

將原礦中－0.074 mm 粒級礦樣分離出來，并對＋0.074 mm 粒級礦樣進行磨礦，再對兩個粒級分別進行浮選。 同時進行了全粒級磨礦-浮選試驗，并對比了兩種工藝的指標(biāo)。 試驗流程見圖1。

圖1 試驗流程

3 試驗結(jié)果及分析

3.1 脫泥-磨礦試驗

在磨礦條件完全相同的情況下，使用XMQΦ240×90 錐形球磨機分別對＋0.074 mm 粒級礦樣和全粒級礦樣磨礦至－0.074 mm 粒級占94.14%，分別記錄所需磨礦時間，作為磨礦效率的依據(jù)。

兩種礦樣的磨礦效率見表2。 從表2可以看出，去除了－0.074 mm 粒級礦樣的影響，－0.074 mm 粒級礦樣磨礦效率提升了8.90%；同時，由于預(yù)先分離了部分細(xì)粒級礦石，相應(yīng)地提升了磨機負(fù)荷。

表2 礦樣磨礦效率

3.2 脫泥-浮選試驗

3.2.1 ＋0.074 mm 粒級礦樣浮選試驗

磨礦細(xì)度－0.074 mm 粒級占94.14%，捕收劑YP6用量3.5 kg/t、調(diào)整劑YP4 用量20.0 kg/t，抑制劑YP3用量條件試驗結(jié)果見表3。 結(jié)果表明，YP3 用量2.0 kg/t時，精礦產(chǎn)率較高，其余指標(biāo)相差不大。 適宜的YP3用量為2.0 kg/t。

表3 ＋0.074 mm 粒級礦樣抑制劑用量試驗結(jié)果

抑制劑YP3 用量2.0 kg/t，其他條件不變，進行了調(diào)整劑YP4 用量條件試驗，結(jié)果見表4。 結(jié)果表明，YP4 用量22.0 kg/t 時，精礦MgO 含量較低，其余指標(biāo)相差不大。 適宜的調(diào)整劑YP4 用量為22.0 kg/t。

表4 ＋0.074 mm 粒級礦樣調(diào)整劑用量試驗結(jié)果

調(diào)整劑YP4 用量22.0 kg/t，其他條件不變，進行了捕收劑YP6 用量條件試驗，結(jié)果見表5。 結(jié)果表明，YP6 用量3.5 kg/t 時，精礦MgO 含量較低、產(chǎn)率較高。適宜的捕收劑YP6 用量為3.5 kg/t。

表5 ＋0.074 mm 粒級礦樣捕收劑用量試驗結(jié)果

3.2.2 －0.074 mm 粒級礦樣浮選試驗

不磨礦條件下，對－0.074 mm 粒級礦樣進行了浮選藥劑用量單因素條件試驗，結(jié)果見表6。 從表6可以看出，適宜的藥劑制度為：抑制劑YP3 用量2.0 kg/t，調(diào)整劑YP4 用量20.0 kg/t，捕收劑YP6 用量5.0 kg/t。

表6 －0.074 mm 粒級礦樣藥劑用量試驗結(jié)果

3.3 全粒級礦樣浮選試驗

磨礦細(xì)度－0.074 mm 粒級占94.14%條件下，對全粒級礦樣進行了浮選藥劑用量單因素條件試驗，結(jié)果見表7。 從表7可以看出，適宜的藥劑制度為：抑制劑YP3 用量2.0 kg/t，調(diào)整劑YP4 用量22.0 kg/t，捕收劑YP6 用量4.0 kg/t。

表7 全粒級礦樣藥劑用量試驗結(jié)果

3.4 對比分析

按以上試驗確定的適宜藥劑制度進行了驗證試驗，結(jié)果見表8。 從表8可以看出，－0.074 mm 粒級礦樣原礦P2O5品位13.87%，不磨礦直接浮選可以獲得精礦產(chǎn)率56.16%、P2O5品位19.91%、MgO 含量0.86%、P2O5回收率80.66%；＋0.074 mm 粒級礦樣原礦P2O5品位21.01%，經(jīng)磨礦-浮選可以獲得精礦產(chǎn)率62.22%、P2O5品位29.16%、MgO 含量0.98%、P2O5回收率86.35%；兩者的綜合精礦產(chǎn)率61.94%、P2O5品位28.51%、MgO 含量0.97%、P2O5回收率86.11%。 全粒級浮選可以獲得精礦產(chǎn)率61.48%、P2O5品位27.60%、MgO 含量1.07%、P2O5回收率82.74%。 與全粒級浮選指標(biāo)相比，脫泥分別浮選的精礦、尾礦指標(biāo)更好，產(chǎn)率提高了0.46個百分點，回收率提高了3.37個百分點，調(diào)整劑用量下降了0.64%，捕收劑用量下降了9.75%。 這有利于降低選廠成本、提高效益。

表8 浮選指標(biāo)對比

4 結(jié) 論

1） 預(yù)先脫泥磨礦減小了－0.074 mm 粒級礦樣對磨礦的影響，磨礦效率提升了8.90%，而且有利于提升磨礦負(fù)荷。

2） 脫泥浮選把－0.074 mm 粒級礦樣和＋0.074 mm粒級礦樣分開浮選，減小了原生細(xì)泥對＋0.074 mm 粒級礦樣浮選的影響，相比于全粒級浮選，脫泥浮選所得選別指標(biāo)更好，產(chǎn)率提高了0.46個百分點，回收率提高了3.37個百分點，調(diào)整劑用量下降了0.64%，捕收劑用量下降了9.75%。