貴州某磷礦反浮選工業試驗研究

時承東，衛 波，占其軍

（湖北大峪口化工有限責任公司，湖北 鐘祥 431910）

0 引言

某選礦廠近期開展了貴州某磷礦浮選實驗室實驗，在原礦品位w（P2O5）為21.75%、w（MgO）為6.57%的條件下，可選出品位w（P2O5）為32.65%、w（MgO）為0.87%、P2O5回收率為88.49%的精礦。為了考察該磷礦在工業生產應用的可行性，于2019年5月利用現有浮選工業裝置開展了貴州某磷礦反浮選工業試驗研究。

1 原礦性質

貴州某磷礦區位于貴州省織金縣，是貴州省三大磷礦區之一，也是目前我國保持完好的特大型磷礦區之一。該礦區磷礦石中含磷和稀土等多種有用組分，其中磷資源量為9.05億t，稀土資源量約120萬t。該磷礦區磷礦石細密堅硬，是以白云石為主的碳酸鹽沉積物，磷酸鹽晶體顆粒非常微小，與脈石礦物緊密共生、嵌布粒度很細［1-2］。原礦多元素全分析結果見表1。

表1 原礦多元素全分析結果 %

由表1可以看出，該磷礦為高鎂低硅低品位原生礦。

2 磨礦工藝

磨礦工序采用原來的兩段磨礦兩段水力分級閉路流程［3］，即原礦經給礦皮帶輸送到磨礦Ⅱ系統一段球磨機，磨出的礦漿經旋流砂泵輸送到一段水力旋流器中進行粒度分級，粗砂經沉砂嘴返回到一段球磨機再磨，細砂經溢流口自流到二段球磨機礦漿池，再經旋流砂泵輸送到二段水力旋流器進行分級；分級后的粗砂返回到二段球磨機再磨，細砂經溢流口自流到浮選第一攪拌桶。入選磨礦礦漿＜0.075mm（200目）的顆粒占比為92.78%，w（固）為34.50%。

3 浮選工藝

3.1 流程說明

工業裝置原采用正反浮選工藝流程，正浮選部分為一粗二精一再選流程，反浮選部分為一反粗一反掃流程。

根據設備布置實際情況，將正浮選部分的粗選作業改為反粗選作業，反浮選部分的反掃選作業直接作為反掃選作業。運行一段時間后發現由于管道較長，再加上管徑較小，導致反粗選泡沫不能順暢地被吸收到反掃選作業，后續作業分選效果不好。因此，對流程進行了局部改造，即利用正浮選部分的精選Ⅰ作業作為反掃選作業，在精選Ⅰ泡沫槽下部安裝一條管道到尾礦漿池用于排放反掃選尾礦。運行后發現反粗選精礦w（MgO）依然較高，需要對其再進行一次分選作業以確保最終精礦w（MgO）＜1.2%。然后第三次對流程進行改進，即將反粗選精礦漿打入反浮選部分的反粗選作業槽進行分選，其精礦為最終精礦，產生的泡沫進入原來的反掃選作業進行反掃選，最終形成了一粗一精兩掃選作業流程。

具體的工藝流程如下：一段反粗選中礦漿進入反精選作業；一段反粗選刮出的泡沫進入一段反掃選作業，一段反掃選刮出的泡沫經泡沫溜槽管道自流到尾礦池，一段反掃選中礦經泵輸送到一段反粗選作業；精選作業刮出的泡沫自流到二段反掃選作業，一次精選精礦即為最終精礦，經管道自流到濃密機進行沉降濃縮；二段反掃選作業刮出的泡沫經管道自流到尾礦池，二段反掃選中礦經泵輸送到一段反粗選作業［4］。

反浮選工藝流程見圖1。

圖1 反浮選工藝流程

3.2 流程樣分析結果

在反浮選工藝流程穩定、工藝指標正常后，于6月13日8時至16日8時取72 h全作業流程樣。共有9個作業取樣點，每小時取樣一次，9個班共取樣72次。取樣結束后，將各樣品送選礦化驗室進行P2O5、MgO分析，各班流程樣工藝指標分析結果見表2。

表2 72 h各班流程樣工藝指標分析結果 %

3.3 數質量流程圖

根據表2各班流程樣工藝指標平均值繪制數質量流程圖，見圖2。由圖2可知，在原礦w（P2O5）為20.90%、w（MgO）為7.41%的條件下，經過一粗一精兩掃選作業，可獲得最終精礦w（P2O5）為32.48%、w（MgO）為0.92%、P2O5回收率為93.01%的指標。

圖2 數質量流程圖

4 結論

（1）流程樣工藝指標匯總分析結果表明，在原礦w（P2O5）為20.90%、w（MgO）為7.41%指標下，經反浮選工藝流程選別后，最終精礦w（P2O5）為32.48%、w（MgO）為0.92%、P2O5回收率為93.01%，說明用單一反浮選工藝流程進行貴州某高鎂低硅磷礦浮選是可行的。

（2）本次工業試驗入選磨礦礦漿粒徑＜0.075 mm（-200目）的顆粒占比平均值為92.78%、w（固）為34.50%。貴州某磷礦實驗室實驗磨礦細度為粒徑＜0.075 mm（-200目）占比為81.23%。因此工業生產中磨礦工藝可以考慮磨礦細度＜0.075 mm的顆粒占比在85%左右，減少鋼球消耗，以降低生產成本。

（3）一段反掃選尾礦產率為39.18%，二段反掃選尾礦產率僅為0.97%，可忽略不計，綜合尾礦應該以一段反掃選尾礦為主。

（4）本次工業試驗時間較短，該磷礦在濃密機中沉降情況還有待進一步評估。