晉寧低品位膠磷礦配礦浮選利用研究

張 華，楊穩權，李海兵，何海濤，蔡忠俊

（1.云南磷化集團有限公司，云南 昆明 650600；2.國家磷資源開發利用工程技術研究中心，云南 昆明 650600）

云南晉寧磷礦在采出較高品位磷礦的同時產出低品位磷礦石約1 000萬t，該磷礦石由于選礦處理成本較高，長期處于堆存狀態，未能大規模工業化應用。張朝旺等［1-3］對該類礦石進行了浮選試驗研究，工藝為正-反浮選或預先擦洗后正-反浮選，但研究僅停留在小試階段。多家高校及科研機構針對該低品位磷礦在云南磷化集團有限公司海口中試基地開展中試，所采用的選礦方案均是正-反浮選，工藝流程復雜，生產成本較高，截至目前未能給出技術可行、經濟合理的解決方案。

云南磷化集團有限公司晉寧選礦分公司建設有年處理量為450萬t的浮選裝置，用于處理碳酸鹽型膠磷礦。本研究將晉寧低品位硅質膠磷礦與昆陽高碳酸鹽型膠磷礦按比例配礦后進行浮選，以期將晉寧堆存低品位磷礦經濟、合理地應用于工業生產。

1 磷礦石性質與藥劑

1.1 晉寧低品位膠磷礦

晉寧低品位膠磷礦多元素分析結果見表1，礦石的礦物組成分析結果見表2。

表1 晉寧低品位膠磷礦多元素分析結果 %

表2 晉寧低品位膠磷礦礦物組成分析結果 %

1.2 昆陽高碳酸鹽型膠磷礦

昆陽高碳酸鹽型膠磷礦多元素分析結果見表3。

表3 昆陽高碳酸鹽型膠磷礦多元素分析結果 %

從表3可以看出，昆陽高碳酸鹽型膠磷礦P2O5含量中等，雜質SiO2含量較低、MgO含量較高，通過反浮選脫除大部分含MgO的碳酸鹽脈石礦物，即可得到富集磷精礦。

1.3 浮選藥劑

pH 調整劑、磷礦物抑制劑：硫酸，w（H2SO4）98%，云南磷化集團有限公司磷酸鹽廠；磷礦物抑制劑：磷酸，w（H3PO4）23%，云南磷化集團有限公司磷酸鹽廠；碳酸鹽型脈石礦物捕收劑：YP6，稀釋至2%使用，云南磷化集團有限公司試劑廠。

2 配礦浮選

2.1 配礦原礦控制

為確保最終精礦w（P2O5）＞29%、w（MgO）＜0.9%，應嚴格控制配礦中的原礦指標。按碳酸鹽型膠磷礦選礦經驗，配入晉寧低品位膠磷礦后進入浮選的原礦w（P2O5）應控制在21.5%～22.5%，w（MgO）應控制在5.0%～5.5%，w（SiO2）應控制在＜16%。

晉寧低品位膠磷礦與昆陽高碳酸鹽型膠磷礦按不同質量比進行配礦后，所得原礦指標理論計算結果見表4。

表4 不同比例配礦后所得原礦指標理論計算結果

由表4 可以看出，只有當m（昆陽礦）/m（晉寧礦）≥4時，才能滿足原礦指標要求。

2.2 配礦試驗

在m（昆陽礦）/m（晉寧礦）為4，粒徑≤0.074 mm的顆粒占比為86.71%，粗選抑制劑硫酸用量為16 kg/t、捕收劑YP6用量為0.8 kg/t，掃選抑制劑硫酸用量為4 kg/t 的條件下進行單一反浮選閉路試驗，試驗結果見表5。

由表5 可以看出，晉寧低品位膠磷礦與昆陽高碳酸鹽型膠磷礦配礦浮選，可獲得w（P2O5）29.05%、w（MgO）0.84%的合格精礦。

表5 單一反浮選閉路試驗結果 %

2.3 工業應用

晉寧選礦分公司從2019年12月開始將晉寧低品位膠磷礦配入昆陽高碳酸鹽型膠磷礦進行浮選，截至2021年8月累計使用晉寧低品位膠磷礦約93萬t。在磷酸、硫酸、YP6 用量分別為1.22、20.69、1.29 kg/t條件下，經過一粗一精一掃反浮選工藝流程（見圖1），獲得精礦w（P2O5）29.32%、w（MgO）0.88%、產率69.40%、P2O5回收率92.98%，尾礦w（P2O5）6.72%的選礦指標。

圖1 反浮選工藝流程

3 結論

晉寧低品位膠磷礦主要脈石礦物為石英，次要脈石礦物為白云石、白云母，采用正-反浮選流程富集存在流程長、成本高等缺點，難于大規模工業化生產。昆陽高碳酸鹽型膠磷礦與晉寧低品位膠磷礦按質量比為4配礦后進行一粗一精一掃反浮選，在控制配礦原礦w（P2O5）在21.5%～22.5%、w（MgO）在5.0%～5.5%、w（SiO2）＜16%的條件下，可獲得精礦w（P2O5）29.32%、w（MgO）0.88%、產率69.40%、P2O5回收率92.98%，尾礦w（P2O5）6.72%的工業選礦指標。