組合捕收劑KHY反浮選某鈣鎂質磷礦石

侯 波，李金智，厲生杰

（金川集團股份有限公司選礦廠，甘肅 金昌 737100）

磷礦石在生產黃磷、磷肥和磷化工產品等方面具有重要作用，它是不可再生和不可代替的戰略資源，被我國國土資源部列為未來緊缺的二十個礦種之一[1]。我國磷礦石保有儲存26.35億噸，累計查明資源儲量為37.91億噸[2]，但P2O5平均品位僅有16.85%[3]，富礦僅占6.75%，且80%以上為中低品位的硅鈣質磷礦石（膠磷礦），且成礦性質復雜，脈石礦物含量高，磷礦物與脈石礦物緊密共生、包裹、嵌布粒度較細，不能直接應用于磷肥工業或濕法磷酸的生產，低品位磷礦石提磷脫鎂工藝，對我國磷礦資源充分利用具有重要意義。

目前浮選在磷礦選礦中的應用最為廣泛、有效，通過藥劑混用，在浮選體系中引入多種極性基團與礦物作用，可獲得更好的浮選指標。單一反浮選工藝流程簡單，適應性強，能有效的分離膠磷礦與白云石，適用于MgO含量高、硅質物含量低的中低品位鈣（鎂）質磷礦石選礦。本研究針對貴州某中低品位鈣（鎂）質磷礦石，采用硫酸為抑制劑、KHY為捕收劑進行單一反浮選脫鎂試驗，考察了磨礦細度、抑制劑與捕收劑用量以及溫度對一段粗選試驗的影響，得到了較好的選礦指標。

1 試樣性質、藥劑與設備

1.1 試樣性質

試樣采自某海相沉積型磷礦區，經破碎、篩分至-2 mm。礦石主要成分為膠磷礦和白云石，對礦物樣品進行X射線熒光光譜分析（Axios mAx4KW，PANalytical）和X射線衍射分析（荷蘭帕納科X-PertPowder），結果如表1和圖1所示。

表1 原礦多元素分析結果/%

圖1 原礦X射線粉晶衍射圖

取破碎至-2mm的原礦進行篩分試驗，結果見表2。

表2 原礦粒度分析結果

由表2可知：不同粒級中P2O5品位各有差異，P2O5主要分布在0.045mm～0.075mm粒級，分布率為25.45%；-0.025mm粒級產率為8.38%，其P2O5在該粒級分布率為8.14%，由于該粒級礦物顆粒較細與細泥相混合，導致其分選指標較低。

1.2 試驗藥劑

脫鎂捕收劑KHY為實驗室自配陰離子捕收劑，配成質量分數為1%的水溶液；H2SO4配成質量分數20%的水溶液，以上試劑均為分析純。

1.3 試驗設備

XMQ-Φ240×90球磨機，XFDⅢ(1.5 L)實驗室用單槽浮選機，XTLZ-Φ260/240型盤式真空過濾機，HJ-4型多頭磁力加熱攪拌器，101-4AS型電熱鼓風干燥箱，FA2004電子天平，傅立葉紅外變換光譜儀，X-Pert Powder X射線衍射儀（XRD），Axios mAx4KW PANalytical X射線熒光光譜儀等。

2 試驗方法

采用單一反浮選工藝，每次稱取400g試樣于1.5 L的浮選槽中，礦漿濃度為26.67%，先添加抑制劑H2SO4作用1min，再添加捕收劑GJBW作用1min后，進行浮選，分別得到槽內精礦和泡沫尾礦產品，經壓濾、烘干、稱重與化學分析后，計算浮選指標。試驗流程如圖2所示。

圖2 粗選試驗流程圖

3 結果與討論

3.1 磨礦細度試驗

在磨礦濃度為60%，礦漿濃度為26.67%，單一抑制劑H2SO4用量為13.00 kg/t，捕收劑KHY用量為0.70 kg/t，浮選溫度為常溫（20℃左右），試驗結果如圖3所示。由圖3可知，隨著磨礦細度的提高，精礦P2O5品位和回收率均呈現先上升后下降的趨勢。綜合考慮，確定磨礦細度為-0.075 mm占64.42%，獲得精礦P2O5品位為32.34%，P2O5回收率為83.38%。

圖3 磨礦細度對精礦指標的影響

3.2 捕收劑KHY用量試驗

圖4 捕收劑KHY用量對精礦指標的影響

在磨礦細度為-0.075mm占64.42%，礦漿濃度為26.67%，硫酸用量為13.00kg/t，浮選溫度為常溫，試驗結果如圖4所示。由圖4可知，隨著捕收劑KHY用量的增加，精礦P2O5品位呈現逐漸上升趨勢，精礦P2O5回收率在77.95%～81.16%之間變化。綜合考慮，確定KHY用量為1.10kg/t，獲得精礦P2O5品位為35.60%，P2O5回收率為80.41%。

3.3 抑制劑硫酸用量試驗

抑制劑H2SO4用量試驗磨礦產品細度為-0.075mm占64.42%，礦漿濃度為26.67%，捕收劑KHY用量為1.10kg/t，浮選溫度為常溫，試驗結果如圖5所示。

圖5 抑制劑H2SO4用量對精礦指標的影響

由圖5可知，隨著硫酸用量的增加，精礦P2O5品位總體呈現上升趨勢，回收率呈現先上升后下降的趨勢。綜合考慮，確定H2SO4用量為16.00kg/t，獲得精礦P2O5品位為35.27%，P2O5回收率為80.19%。

3.4 浮選溫度試驗

浮選溫度試驗磨礦產品細度為-0.075mm占64.42%，礦漿濃度為26.67%，捕收劑KHY用量為1.10 kg/t，H2SO4用量為16 kg/t，試驗結果如圖6所示。

圖6 礦漿溫度對精礦指標的影響

由圖6可知，浮選溫度升高，精礦P2O5品位和回收率變化均不明顯，表明捕收劑KHY對浮選溫度不敏感，確定浮選溫度為常溫。綜合考慮各項指標，確定粗選藥劑制度：在常溫（20℃左右）條件下，捕收劑KHY用量1.10 kg/t，抑制劑H2SO4用量16.0 kg/t，獲得精礦P2O5品位35.27%，P2O5回收率80.19%的浮選指標。

4 結論

（1）原礦P2O5品位為24.65%，MgO含量為7.93%，為中低品位鈣（鎂）質磷礦石，主要有用礦物為氟磷灰石和羥基磷灰石，主要脈石礦物為白云石。

組合捕收劑KHY碳酸鹽磷礦的反浮選捕收劑，通過單因素試驗，確定了合適的藥劑制度：捕收劑KHY用量1.1 kg/t，抑制劑H2SO4用量16.00 kg/t,獲得了精礦P2O5品位35.27%，回收率80.19%的優質磷精礦。