劉宇桐,羅惠華,趙 軍,彭李情,劉 菊,岑 梅,李封元
(武漢工程大學(xué) 資源與安全工程學(xué)院,湖北 武漢 430074)
磷礦是一種不可再生、無(wú)法替代的重要非金屬礦產(chǎn)資源,其廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品、國(guó)防、制糖、新能源等多個(gè)領(lǐng)域。尤其在農(nóng)業(yè)方面,磷肥作為三大重要農(nóng)業(yè)肥料之一,對(duì)絕大多數(shù)作物的產(chǎn)量提升效果顯著[1-3],多國(guó)將磷礦列入戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源清單。
我國(guó)磷礦資源主要集中在鄂、黔、滇、川、湘等地,形成了湖北宜昌、荊襄、??担F州開(kāi)陽(yáng)、甕福,四川馬邊—雷波、德陽(yáng),云南滇中八大磷礦生產(chǎn)基地[4]。我國(guó)磷礦資源特點(diǎn)是富礦少、貧礦多、易選礦少、難選礦多。國(guó)內(nèi)磷礦近90.8%為中低品位磷礦,平均品位為16.85%,遠(yuǎn)低于摩洛哥(33%)與美國(guó)(30%)等國(guó)家的磷礦資源品位。國(guó)內(nèi)磷礦資源主要為膠磷礦,約占全國(guó)總儲(chǔ)量的70%[5],大部分的磷礦只有通過(guò)分離富集之后,才能作為磷肥、磷化工以及新能源材料等初加工原料。目前國(guó)內(nèi)科研人員對(duì)磷礦選礦研究主要集中在浮選的機(jī)理研究、選礦工藝、浮選藥劑、化學(xué)和生物處理以及尾礦綜合利用等方面。
研究磷礦浮選機(jī)理常使用單礦物浮選、紅外光譜表征、接觸角測(cè)量、Zeta電位測(cè)試、吸附量測(cè)定等。趙澤陽(yáng)[6]通過(guò)對(duì)棉油脂肪酸皂MON-135、MONA-135等進(jìn)行紅外光譜測(cè)試,復(fù)合藥劑MONA-135中含有較強(qiáng)的親水性管能團(tuán)-OH、C2H5O-和較強(qiáng)的疏水性-COOH等極性基團(tuán),因此MONA-135相較于MON-135,前者的吸附以及捕收能力有所提高。石波等[7]研究了磷灰石和石英在捕收劑M-51作用下的紅外光譜特征,脫硅反浮選捕收劑M-51在石英表面的吸附作用比在磷灰石表面的吸附作用強(qiáng)。通過(guò)接觸角θ可以判斷礦物的可浮性,楊穩(wěn)權(quán)等[8]研究了云南某混合型膠磷礦中關(guān)于硅質(zhì)礦物、磷礦物、白云石的接觸角,表明接觸角θ越大,礦物表面越疏水,礦物越容易被浮選。時(shí)景陽(yáng)等[9]試驗(yàn)了單礦物分散性能, pH值為8.5時(shí),增加水玻璃濃度,膠磷礦礦物顆粒的分散效果隨之增加。根據(jù)Zeta電位分析結(jié)果,膠磷礦的Zeta電位負(fù)值會(huì)隨著水玻璃濃度的增加而增加,從而增強(qiáng)礦物顆粒間的靜電斥力。對(duì)于粒度較細(xì),且存在與白云石的連生現(xiàn)象的硅鎂質(zhì)膠磷礦的浮選,礦漿的pH值影響磷精礦的P2O5品位和回收率[10]。章鐵斌等[11]通過(guò)Zeta電位測(cè)試與浮選試驗(yàn)的結(jié)果顯示,白云石的可浮性降低、電負(fù)性的增強(qiáng)與磷酸有關(guān),說(shuō)明磷酸會(huì)影響油酸陰離子在白云石表面的吸附。采用分子模擬可為分離白云石與氟磷灰石提供依據(jù)[12],卯松等[13]通過(guò)密度泛函理論計(jì)算出油酸根離子,H2PO4-和SO42-在白云石,氟磷灰石表面上的吸附差異。謝權(quán)等[14]研究十二胺濃度的增加會(huì)使氟磷灰石、白云石和方解石的泡沫穩(wěn)定性增強(qiáng),而石英顆粒的穩(wěn)定性則會(huì)隨著十二胺濃度的增加出現(xiàn)先提高后降低。
當(dāng)前關(guān)于磷礦選礦工藝的研究多集中在中低品位膠磷礦中硅、鎂、鈣的去除,通過(guò)改變或優(yōu)化浮選工藝流程,改變浮選藥劑的用量以達(dá)到充分開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)磷礦資源的目的。
正浮選是在堿性環(huán)境下,添加抑制劑抑制硅酸鹽等脈石礦物的浮選,從而富集磷礦物,相比其他工藝,其工藝設(shè)備、工藝環(huán)境以及工藝難度都相對(duì)簡(jiǎn)單,實(shí)現(xiàn)難度低,適用于沉積變質(zhì)巖型以及巖漿巖型磷礦,能夠有效解決此類磷礦在分離和收集中回收率不高的問(wèn)題。
汪洋等[15]將氧化石蠟皂與油酸鈉作組合捕收劑,當(dāng)碳酸鈉、水玻璃、組合捕收劑的用量分別為4.0kg/t、2.0kg/t、2.0kg/t,采用一次粗選,三次精選,一次掃選的中礦順序返回的工藝流程,獲得了磷精礦P2O5品位為28.32%,回收率61.46%的選礦指標(biāo)。鄭永明等[16]針對(duì)某尾礦中的P2O5含量為19.60%的原料,試驗(yàn)確定了碳酸鈉、水玻璃、分散劑C11、抑制劑HA和捕收劑LP-Y的用量,通過(guò)一次粗選,一次精選,中礦返回粗選的閉路流程選別,獲得了精礦P2O5品位為30.64%,回收率為84.5%的選礦指標(biāo)。劉樹(shù)永[17]以遼寧某地區(qū)含鐵低品位磷灰石的AMICS礦物物相分析為研究基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)一次粗選,兩次精選,一次掃選的閉路流程分選后,磷精礦品位以及回收率分別為34.02%、91.07%。針對(duì)低品位磷灰石中含鈣脈石礦物較高的問(wèn)題,侯偉等[18]使用HSL作為抑制劑,改性脂肪酸TQHY為捕收劑,將原磷尾礦品位從3.73%提升至33.02%。對(duì)于巖漿型磷灰石礦以及沉積變質(zhì)型磷塊巖一般采用正浮選工藝,且能獲得較好的選礦指標(biāo),分選巖漿型磷灰石礦時(shí),由于原礦品位低,硅酸鹽礦物含量較高,主要是脫硅,該浮選工藝流程以及藥劑制度較簡(jiǎn)單,同時(shí)采用磁選回收釩鈦磁礦。而富集沉積變質(zhì)型磷塊巖時(shí),既有碳酸鹽又有硅酸鹽礦物,直接浮選時(shí),往往在浮選中添加碳酸鹽礦物以及硅酸鹽礦物抑制劑,才能獲得較好的精礦。對(duì)于風(fēng)化的沉積巖型磷礦,也可以采用正浮選。
磷礦的反浮選工藝主要是將磷礦物和白云石分離。通過(guò)使用抑制劑,如磷酸,抑制磷礦物,采用特定的捕收劑達(dá)到目的礦物的選別[19]。反浮選對(duì)于環(huán)境溫度沒(méi)有具體要求,常溫環(huán)境下可以實(shí)現(xiàn)浮選,因此其工藝實(shí)現(xiàn)難度低,選礦成本低。
通過(guò)同步反浮選試驗(yàn),陳慧等[20]解決了硅鈣質(zhì)膠磷礦同期浮選工藝存在的難點(diǎn)問(wèn)題,以TCM作為改性調(diào)整劑,XFP-01 、XFP-02分別作為脫鎂捕收劑脫倍半氧化物捕收劑,浮選獲得了磷礦P2O5品位為33.27%,MgO、 Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.57%、1.84%,P2O5回收率為82.45%的選礦指標(biāo)。針對(duì)云南滇池地區(qū)某碳酸鹽型膠磷礦,李若蘭等[21]采用一次粗選、一次精選、兩次掃選,中礦再選單一反浮選工藝流程脫鎂提磷,得到磷精礦P2O5品位為28.21%、P2O5回收率為93.01%、尾礦P2O5品位為5.95%的指標(biāo)。王玨[22]為了降低浮選礦石中較細(xì)顆粒礦物的含量,將-0.5mm粒級(jí)原礦直接進(jìn)行反浮選,有效避免了浮選泥化。
針對(duì)云南東川某混合型磷礦,張朝旺等[23]利用單一反浮選工藝,使得磷精礦品位達(dá)到28.76%,回收率達(dá)到了92.03%。徐偉等[24]將WF-01和LH-01作為捕收劑應(yīng)用于貴州某膠磷礦,最終獲得了P2O5品位、回收率、MER值分別為35.12%、76.00%、8.06%的選礦指標(biāo)?;谠颇系岢氐貐^(qū)海相沉積大型層狀磷塊巖礦石的特性,肖紅等[25]將P2O5品位為24.46%的原礦,利用單一反浮選流程,將其P2O5品位提升為31.07%,回收率達(dá)到了89.95%。原航輝等[26]采用了一次粗選、一次掃選的反浮選脫鎂閉路工藝流程,分選宜昌某企業(yè)的磷礦PH13礦樣,在原礦的P2O5含量為19.84%、MgO含量為7.84%的條件下,獲得了精礦P2O5含量31.06%、回收率94.66%的良好指標(biāo)。張華等[27]為了合理利用晉寧區(qū)的低品位磷礦,將其與昆陽(yáng)膠磷礦按質(zhì)量1∶4配礦后,采用反浮選一次粗選、一次精選和一次掃選的工藝后,獲得了P2O5品位為29.32%,回收率是92.98%的指標(biāo)。
兩步浮選工藝是采用不同性質(zhì)的捕收劑聯(lián)合介質(zhì)調(diào)整劑進(jìn)行脫硅降鎂,常見(jiàn)的浮選工藝有正—反浮選、雙反浮選,反—正浮選。正—反浮選、反—正浮選用于處理硅—鈣質(zhì)磷塊巖和鈣—硅質(zhì)磷塊巖。其適應(yīng)性強(qiáng),對(duì)中低品味膠磷礦有較好的選別效果。雙反浮選主要用于磷礦物同石英和白云石的分離,其明顯的優(yōu)點(diǎn)是可在常溫環(huán)境下進(jìn)行,整體反應(yīng)成本較低。
羅惠華等[28]針對(duì)放馬山低品位膠磷礦,采用一粗一精一掃的正浮選試驗(yàn)流程聯(lián)合一粗一掃的反浮選工藝流程選后,獲得了磷精礦P2O5品位、回收率分別為28.26%、83.16%的浮選指標(biāo)。針對(duì)四川低品位難選磷礦,余新文等[29]先采用單一反浮選脫鎂然后再采用正反浮選脫硅降鎂工藝得到的磷精礦P2O5品位為30.23%、SiO2含量為13.78%、MgO含量為1.12%。針對(duì)晉寧低品位堆存難選膠磷礦的低溫浮選研究中,趙軍等[30]使用新型捕收劑FRON,在礦漿溫度為15℃的條件下進(jìn)行了正反浮選選礦試驗(yàn),得到了較好的選礦指標(biāo)。衛(wèi)波等[31]采用了正反浮選工藝流程分選湖北鐘祥低品位硅鈣質(zhì)磷塊巖,獲得了磷精礦P2O5品位、MgO含量及回收率分別為31.45%、1.02%、83.52%的浮選指標(biāo)。何新建等[32]采用萘系高效減水劑作為脈石礦物的抑制劑,通過(guò)正反浮選工業(yè)試驗(yàn),將原礦P2O5品位從17.36%提高到32.68%,MgO含量4.84%降低到0.76%,回收率達(dá)到了81.14%。
石波等[33]針對(duì)某硅鈣質(zhì)磷礦,采用雙反浮選工藝脫除其中的硅、鎂雜質(zhì),可得到P2O5品位、回收率分別為34.45%、79.19%的磷精礦,而MgO、SiO2、Al2O3、Fe2O3含量分別降至為0.94%、6.64%、1.67%、0.58%。阮耀陽(yáng)等[34]針對(duì)中低品位膠磷礦進(jìn)行了雙反浮選試驗(yàn),在苛化淀粉、陽(yáng)離子捕收劑用量分別為800g/t、140g/t的條件下,獲得了P2O5品位和回收率分別為29.39%、89.20%的指標(biāo)。徐偉等[35]為了脫除磷礦中石英、倍半氧化物脈石,使用了F-01作為脫鎂捕收劑,LH-01脫硅鋁捕收劑,并通過(guò)預(yù)先脫泥,二次粗選、三次精選、一次掃選雙反浮選工藝流程,可以獲得磷精礦品位為35.12%,回收率為76.00%的指標(biāo)。李守榮等[36]針對(duì)國(guó)外某低品位磷礦存在的硅鈣含量較多問(wèn)題,采取了正反浮選、直接浮選、反正浮選工藝的對(duì)比研究,反正浮選與正反浮選得到磷精礦相比,P2O5品位高1.23%,MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)低0.04%。
近幾年來(lái),產(chǎn)業(yè)化富集磷礦的工藝,大部分為單一反浮選,只有湖北一家磷化工企業(yè)采用正反浮選進(jìn)行磷礦加工,其余為物理分選(重介質(zhì)分選,光電揀選)聯(lián)合反浮選。隨著磷礦稟賦越來(lái)越差,聯(lián)合選礦工藝不可忽視。范旭陽(yáng)[37]提出了浮選法與化學(xué)法耦合的中低品位膠磷礦選冶聯(lián)合利用路徑,設(shè)計(jì)了低品位硅鈣質(zhì)膠磷礦的常溫選礦技術(shù)、中品位高鎂碳酸鹽膠磷礦的化學(xué)循環(huán)脫鎂工藝及脫鎂液處理工藝。黃俊瑋等[38]對(duì)新疆某低品位磷灰石進(jìn)行浮—重聯(lián)合工藝流程與分級(jí)干式磁選工藝流程對(duì)比,在精礦品位相同的情況下,采用浮—重聯(lián)合工藝流程可將回收率提高22.42%。李寧等[39]針對(duì)某膠磷礦選廠入磨原礦中-0.074mm粒級(jí)含量較高的問(wèn)題,進(jìn)行了預(yù)選脫泥,與原先流程相比,調(diào)整劑用量和捕收劑用量分別下降0.64%和9.75%,而產(chǎn)率提高了0.46%,回收率提高了3.37%。為了有效利用低品位磷礦,方舒等[40]對(duì)云南的某低品位磷礦進(jìn)行擦洗脫泥,在經(jīng)過(guò)脫水流程循環(huán)后,可提高低品位精礦產(chǎn)率10.47%。劉亭等[41]針對(duì)王集Ph1層膠磷礦采用正反浮選工藝流程后導(dǎo)致的尾礦品位偏高,產(chǎn)率、回收率偏低的問(wèn)題,進(jìn)行工藝改造,采用了單一反浮選工藝流程,得到的精礦P2O5品位與原正反浮選工藝相比,降低了0.75%,精礦MgO品位升高0.07%,方案滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。諶洪建等[42]針對(duì)開(kāi)陽(yáng)磷礦選礦廠增加浮選裝置后出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了對(duì)比分析,提出了增添濃縮分級(jí)旋流器來(lái)解決含水率超標(biāo)、精礦產(chǎn)量降低等問(wèn)題。羅昆義等[43]針對(duì)膠磷礦反浮選作業(yè)中直沖式浮選柱分選效果不穩(wěn)定的問(wèn)題,采取了直沖式充氣方式調(diào)整為管流混合方式的措施,經(jīng)過(guò)調(diào)整,一次反浮選拋尾量從10.49%增加到15.92%,同時(shí)脫鎂率也從29.91%提高到50.93%。
氫氧化鈉、碳酸鈉、水玻璃是浮選較常用的堿性調(diào)整劑,水玻璃也可常作為硅酸鹽礦物的抑制劑,酸性調(diào)整劑為硫酸、磷酸,這兩種藥劑在反浮選中,也可作為磷礦物的抑制劑。磷礦浮選的關(guān)鍵藥劑為捕收劑,主要分兩大類,一類為以脂肪酸為主的陰離子型捕收劑,另一類為胺類捕收劑(陽(yáng)離子型捕收劑)。為了提高分選的選擇性,浮選中常常采用抑制劑,分為硅酸鹽礦物抑制劑、磷礦物抑制劑、碳酸鹽礦物抑制劑等。
阮耀陽(yáng)等[44]采用棉油酸皂復(fù)配非離子型表面活性劑NP-4制備了一種新型捕收劑。在礦漿pH值為9.5~10.0和礦漿pH值為4.0~4.5時(shí),該捕收劑可分別實(shí)現(xiàn)磷灰石與石英、磷灰石與白云石的有效分離??翟茲齕45]對(duì)比了油酸鈉(NaOL),新型脂肪酸類藥劑(GJBW)電離出更多的RCOO-和H(RCOO)2-離子,在酸性條件下,白云石表面暴露的大量金屬活性位點(diǎn)與磷灰石之間發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)作用,導(dǎo)致形成均勻而致密的點(diǎn)狀吸附,有效促進(jìn)了白云石和磷灰石之間的浮選分離。江峰等[46]為了實(shí)現(xiàn)白云鄂博尾礦中螢石分離后白云石的綜合回收,對(duì)新型捕收劑DWZ-2進(jìn)行條件測(cè)試,經(jīng)閉路浮選工藝(一次粗選、四次精選)后,可獲得含量83.62%,回收率是80.49%的白云石,SiO2的去除率達(dá)到84.10%。合適的磨礦粒度是實(shí)現(xiàn)礦石單體解離的必要條件,過(guò)度降低磨礦細(xì)度會(huì)導(dǎo)致精礦和尾礦的沉降困難,薛廣海等[47]研制的沉降劑可高效沉降精礦與尾礦。
磷礦脫硅反浮選經(jīng)常使用陽(yáng)離子型捕收劑即胺類表面活性劑[48]。閆雅雯等[49]研究了4種不同類型的胺類捕收劑,包括脂肪胺類、胺醚類、醚胺類和氧化胺,對(duì)石英的浮選捕收效果,試驗(yàn)結(jié)果顯示相同種類的胺類藥劑其浮選性能接近,脂肪二胺與脂肪一胺相比,其捕收能力更強(qiáng)。俞豪勇等[50]開(kāi)發(fā)的DTAB捕收劑對(duì)磷灰石與鉀長(zhǎng)石質(zhì)量比為3∶1的混合礦進(jìn)行浮選試驗(yàn),得到的P2O5品位是34.85%、回收率91.46%的磷精礦。針對(duì)用胺類捕收劑進(jìn)行硅質(zhì)鈣磷礦浮選和脫硅處理時(shí),所產(chǎn)生的泡沫水溶性差、選擇性差和粘度高等問(wèn)題,李杰[51]通過(guò)丙烯酸甲酯法得到的新型兩性捕收劑(C12Giy)用于低品位硅質(zhì)鈣磷礦的浮選,在除硅試驗(yàn)中,采用“一粗兩精”的反浮選工藝,得到的磷精礦P2O5品位是30.06%,回收率是85.97%。
針對(duì)貴州某碳酸鹽型膠磷礦,李若蘭等[52]利用全硫酸、全磷酸、硫酸和磷酸混合酸作為反浮選抑制劑,抑制磷礦物,浮選得到的精礦P2O5品位為35.72%、回收率達(dá)到了96.42%。萘系高效減水劑其制備方法簡(jiǎn)單易行,材料來(lái)源廣泛且對(duì)抑制脈石礦物的效果好,何新建等[32]以萘系高效減水劑作為抑制劑,有效抑制了含鎂脈石礦物即白云石的浮選,使得脂肪酸類捕收劑對(duì)白云石選擇性吸附降低。曾夢(mèng)媛等[53]開(kāi)發(fā)了黃原膠和亞氨基二琥珀酸(IDS)作為白云石的新型抑制劑,實(shí)現(xiàn)了磷灰石與白云石的浮選分離,黃原膠可將白云石與磷灰石的回收率差距擴(kuò)大至70%以上;IDS可將白云石與磷灰石的回收率差距擴(kuò)大至60%以上。朱一民等[54]針對(duì)磁選鐵尾礦中存在的磷灰石資源,開(kāi)發(fā)了一種新型抑制劑,可對(duì)鈉長(zhǎng)石和赤鐵礦產(chǎn)生抑制作用,達(dá)到磷灰石同鈉長(zhǎng)石和赤鐵礦分離的目的。為實(shí)現(xiàn)白云石與菱鎂礦的有效分離,陳旭東等[55]在油酸鈉體系下,使用ATMP為抑制劑,在白云石與菱鎂礦質(zhì)量比4∶1的人工混合礦下,當(dāng)ATMP用量為20mg/L,獲得MgO、CaO品位分別為43.98%、3.30%,MgO回收率91.18%的菱鎂礦精礦。當(dāng)?shù)V漿溶液pH值不同時(shí),抑制劑的性能也有所不同,張行榮等[56]研究了兩種新型多羧基有機(jī)大分子抑制劑對(duì)赤鐵礦和石英反浮選脫硅的影響,HAPMA和ASPMA兩種新型多羧基有機(jī)大分子抑制劑在pH值大于9的條件下能很好的抑制赤鐵礦上浮。
磷礦的化學(xué)分解是通過(guò)酸和堿在特定的環(huán)境下,對(duì)相關(guān)礦物的分解,提高磷礦物分解率的同時(shí)降低雜質(zhì)含量。磷酸清潔生產(chǎn)技術(shù)的硝酸法工藝用于處理低品位磷礦,為高效回收利用氟與重金屬離子,晉艷茹等[57]使用響應(yīng)曲面法評(píng)價(jià)了硝酸法制酸過(guò)程中的因素。潘禮富等[58]為了解決副產(chǎn)物硫酸銨的問(wèn)題,研究出硫酸銨替代部分硫酸分解磷礦石,表明部分硫酸可以采用硫酸銨替代。鄭寒笑等[59]研究了貴陽(yáng)某磷礦在磷酸中的浸出行為,可實(shí)現(xiàn)磷礦的分解率達(dá)到98.5%。羅福平等[60]使用納米比亞中品位磷礦,采用的磷酸生產(chǎn)工藝(半水—二水法)為制備磷酸,再采用二水再結(jié)晶轉(zhuǎn)化流程可以解決半水部分P2O5轉(zhuǎn)化率較低的問(wèn)題,經(jīng)過(guò)再結(jié)晶轉(zhuǎn)化后,磷礦中的P2O5轉(zhuǎn)化率從88%提高到97.5%,總P2O5回收率達(dá)到93%以上。
微生物選礦方法相較于傳統(tǒng)的選礦方法,具備諸多優(yōu)勢(shì),如環(huán)境污染較少、操作簡(jiǎn)便、適用于大規(guī)模工業(yè)浸礦,并且能耗較低,因此,具有較好的應(yīng)用前景。孫偉[61]對(duì)比研究了氧化亞鐵硫桿菌、酸性礦坑水菌群、稀硫酸、喜溫酸硫桿狀菌對(duì)貴州甕福品位為13.17%的硅鈣質(zhì)磷礦的浸出效果,發(fā)現(xiàn)喜溫酸硫桿狀菌的浸礦效果較好。韋鑫等[62]從貴州省不同環(huán)境中,采集了7份白三葉根際土壤樣品,從中篩選出根際溶磷菌14株,高效溶磷菌株3株,編號(hào)為PD4-5、PD6-9和PD6-10,溶磷量分別為210.48μg/mL、230.40μg/mL和239.84μg/mL。李思思等[63]從自湖泊沉積物中分離到1株高效溶磷細(xì)菌菌株1416X3,為提高土壤速效磷利用率及合理開(kāi)發(fā)微生物菌肥提供依據(jù)。藺寶珺等[64]篩選出的4株溶磷菌,對(duì)促進(jìn)植物生長(zhǎng)具有良好的效果。
隨著磷礦選礦的處理量、尾礦量、水的使用量呈逐年上升的趨勢(shì),導(dǎo)致環(huán)境污染物也不斷增加,因此為了降低環(huán)境污染,需綜合使用磷尾礦以及相關(guān)的廢棄物。
張?chǎng)蔚萚65]對(duì)磷石膏庫(kù)廢水用于磷礦反浮選可行性進(jìn)行了研究,當(dāng)磷石膏庫(kù)廢水添加比例為2.0%時(shí),浮選精礦中的P2O5品位為29.95%,MgO含量為1.18%,與添加磷酸比例為0.5%時(shí)相比,浮選指標(biāo)基本一致,可以將磷石膏庫(kù)廢水替代部分硫酸作為調(diào)整劑使用。龐建濤等[66]通過(guò)預(yù)先浮選總的尾礦、集中濃縮、再磨和再選,將磷酸鹽浮選尾礦的P2O5含量從8%~10%降低到7%以下,并將磷酸鹽精礦的產(chǎn)量提高了3%~5%。為解決磷石膏質(zhì)量差、白度低的問(wèn)題,沈維云等[67]在磷石膏的提純和增白試驗(yàn)中,采用反—正浮選流程,獲到了純度為99.12%,回收率為69.20%,白度為81的指標(biāo)。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)選礦技術(shù)人員開(kāi)展了磷礦浮選機(jī)理、選礦工藝、浮選的藥劑,化學(xué)分解磷礦,磷尾礦的綜合利用等方面研究工作。為了探尋磷礦捕收劑的作用機(jī)理,研究人員采用紅外光譜、吸附量、Zeta電位等方法進(jìn)行了研究。針對(duì)浮選工藝,研究者也關(guān)注較多,解決了國(guó)內(nèi)難選磷礦的部分問(wèn)題,提高了其選礦指標(biāo),優(yōu)化了選礦工藝流程。但依然面臨諸多問(wèn)題,一是低品位磷礦的富集,存在選礦成本高,回收率低;二是物理選礦的尾礦拋尾率高,導(dǎo)致資源的利用率低;三是浮選的新型藥劑研究相對(duì)較少,浮選藥劑種類繁多。因此研究工作應(yīng)根據(jù)磷礦的特性選擇合適的浮選工藝,提高分選效率,降低浮選成本;開(kāi)發(fā)匹配工藝的浮選藥劑,分析藥劑成本的經(jīng)濟(jì)可行性,綜合考慮浮選流程中附屬變化因素的干擾,如礦漿的酸堿度,達(dá)到最佳的浮選條件,以獲得最好的分選效果,同時(shí)也應(yīng)該加強(qiáng)低溫環(huán)境下的磷礦選礦研究。未來(lái)的磷礦選礦將更加重視資源的可持續(xù)利用,貧礦、細(xì)礦等礦物的增多亟待工作者在遵循綠色、高效、低成本的模式下加強(qiáng)研究。同時(shí)也需引入智能化、自動(dòng)化等技術(shù),從而提高磷礦選礦中的生產(chǎn)效率和操作安全性。