中低品位难选磷矿浮选工艺试验研究

沙特图赖夫磷矿属于中低品位难选矿，其原有的选矿工艺所获得磷精矿不达标。为了有效提高其磷精矿品位，红星机器厂家对该磷矿石性质进行了详细分析，并针对其性质做了选矿试验研究，选出浮选工艺、浮选条件及试剂，有效提高了该选磷精矿的品位及回收率，为该磷选厂带来了可观的经济利益。

一、实验部分

1、原矿生产工艺存在问题

该磷矿选矿厂原采用焙烧-消化工艺，通过焙烧碳酸盐矿物受热分解，生成MgO和CaO的固体产物并析出CO2气体。焙烧后的矿石用水消化，所含的矿物晶格及其物理化学特性发生突变，加速热裂解，并使MgO、CaO形成氢氧化物微粒，消化后产物经脱泥，除去钙、镁杂质，获得磷精矿。但焙烧-消化工艺能耗高，尾矿pH值高，不利于低碳环保的生产要求。更重要的是，焙烧过程中碳酸盐裂解不充分，同时焙烧矿物的凝结和消化时石灰乳的胶结，导致精矿中含镁较高。

2、实验的仪器设备

本实验采用的主要设备有：球磨机，浮选机，X真空过滤机，电热鼓风干燥箱，电子精密天平，-0.074mm标准分样筛。

3、选矿试验

先将原矿破碎筛分到2mm以下，经堆锥混匀后缩分、方格取样，分别作为实验样、化验样及存样。试验过程中每次称取500g实验样进行试验。根据原矿P2O5品位低，MgO含量高的特点，采用反浮选的工艺流程。脱出含镁、钙白云石，提高精矿P2O5品位，降低MgO含量。进行了原矿筛析试验，磨矿细度试验、混合酸用量试验、捕收剂种类试验、CYH-001用量试验、闭路试验。

二、结果与讨论

1、原矿筛析矿样

经破碎到-2mm后，进行原矿筛析试验。根据原矿粒级分布情况，确定是否需要进行脱泥处理试验。原矿筛析试验结果可看出，-0.019mm粒级含量为7.7%，矿石泥化现象并不严重，P2O5在粗粒级中品位偏高，MgO在各粒级中分布相对均匀，SiO2在细粒级中品位偏高，因此，通过简单的筛分分析法不能获得合格的产品。如果进行预先脱泥，将致使P2O5在脱泥作业中损失，终导致回收率降低。

2、磨矿细度

通过调节磨矿时间控制磨矿细度，再进行一段反浮选试验。调整剂为混合酸15kg/t(H3PO47.5kg/t，H2SO47.5kg/t)，捕收剂为CYH-0013kg/t，以粗精矿中P2O5品位和回收率确定佳磨矿细度。结果可看出，随着磨矿细度的增加，粗精矿中P2O5品位和回收率均逐渐增加，当磨矿细度达到-0.074mm含量为85.64%时，粗精矿中P2O5品位达到28.61%，回收率达到74.68%，随着磨矿细度继续上升，P2O5回收率大幅下降，品位变化不大。

综合考虑，确定球磨机粗选磨矿细度为-0.074mm含量占85.64%。

3、混合酸用量

采用磷酸、硫酸的混合酸（混合质量比1：1）作为反浮选磷矿物调整剂，其中磷酸能够抑制磷矿物主要是由于电离产生的PO43-、HPO42-、H2PO4-对磷灰石表面钙离子的特性吸附，同时碳酸盐在酸性介质中其表面会形成CO2微泡，可增加浮选时气泡粒子的附着，有利于反浮选。硫酸可溶解部分碳酸盐，通过化学离解分离出胶磷矿和磷酸盐。在磨矿细度为-0.074mm含量占85.64%的条件下，捕收剂采用CYH-001，用量为3kg/t；抑制剂采用混合酸，用量可变；以粗精矿中P2O5的品位和回收率确定佳混合酸用量。

试验结果可看出，随着混合酸用量的增加，粗精矿中P2O5品位先上升后下降，P2O5回收率先下降后上升。综合考虑，确定混合酸用量为12kg/t(H3PO46kg/t，H2SO46kg/t)。

4、捕收剂种类

矿石磨矿细度为-0.074mm含量占85.64%；采用磷酸、硫酸混合酸（混合质量比1：1）作为反浮选磷矿物抑制剂，用量12kg/t；在捕收剂用量为3kg/t的情况下确定佳磷矿反浮选捕收剂。试验结果显示，自配捕收剂CYH能在反浮选作业中选择性浮出白云石，提高粗精矿中P2O5品位，降低MgO含量。其中，使用捕收剂CYH-001得到的磷粗精矿中P2O5品位为29.57%，回收率为71.48%；MgO品位为2.13%，回收率为13.51%，有效地实现了胶磷矿的磷、镁分离。因此，确定磷矿反浮选捕收剂为实验室自配捕收剂CYH-001。

5、CYH-001用量

在粗选磨矿细度为-0.074mm含量占85.64%的条件下，采用混合酸作为反浮选磷矿物抑制剂，用量12kg/t；捕收剂采用CYH-001，进行捕收剂CYH-001用量试验，以粗精矿中P2O5的品位和回收率确定捕收剂CYH-001的佳用量。试验结果可知，随着捕收剂CYH-001用量的增加，粗精矿中P2O5品位逐渐上升，当CYH-001达到3kg/t，后，粗精矿中P2O5品位上升缓慢，P2O5回收率继续下降。综合考虑，确定捕收剂CYH-001用量为3kg/t。

6、开路试验

在反浮选药剂制度确定后，为考察该工艺流程的稳定性和可行性，进行"1粗1精1扫"的反浮选开路试验。试验结果显示，该矿石经反浮选开路流程选别后，得到磷精矿P2O5品位32.34%，回收率67.42%；MgO品位0.68%；SiO2品位9.12%。获得的精矿产品符合磷制品加工要求，但P2O5回收率较低，采用此流程进行工业生产会造成资源的巨大浪费。

7、闭路试验

根据上述条件试验结果，终确定"1粗1精1扫"的反浮选闭路试验流程。通过闭路试验，获得磷精矿P2O5品位32.15%，回收率72.36%；MgO品位0.77%；SiO2品位10.83%。取得了较好的选别指标。

三、试验结论

（1）沙特图赖夫磷矿原矿P2O5品位19.18%，MgO品位7.31%，属高镁钙质碳酸盐磷矿，原有的焙烧-消化工艺无法获得镁含量较低的磷精矿，需进行选矿试验研究，对选矿工艺进行改进。

（2）实验室自配药剂CYH系列捕收剂，对实现胶磷矿磷、镁分离具有较好的效果。通过探索性试验，确定了磨矿细度为-0.074mm含量占85.64%；捕收剂为CYH-001，用量3kg/t；抑制剂混合酸（混合质量比1：1），用量12kg/t的磷矿反浮选流程。终通过"1粗1精1扫"的反浮选闭路试验流程，获得P2O5品位32.15%，回收率72.36%；MgO品位0.77%；SiO2品位10.83%的磷精矿，实现了磷资源的有效回收利用。

近年来，随着磷矿资源得日益枯竭，磷矿品位也逐渐下降趋于贫化。为了有效缓解磷矿资源短缺和磷矿质量下降所带来的问题，合理探索中低品位磷矿的综合利用技术势在必行，此次试验结果不仅有效提高了该磷选厂的经济效益，同时也促进了同类中低品位磷矿的综合利用。红星机器厂家专业生产鄂式破碎机、球磨机、浮选机、磁选机等矿山设备，欢迎大家前来咨询选购！选购热线：0371-67772626。