某磷礦正反浮選工藝研究與實(shí)踐

衛(wèi) 波，符敬杰，余承章，王官忠，時(shí)承東

（湖北大峪口化工有限責(zé)任公司，湖北 鐘祥 431910）

0 引言

磷礦是生產(chǎn)磷肥、黃磷及磷化工產(chǎn)品的重要化工原料。我國(guó)磷礦資源具有富礦少、貧礦多的特點(diǎn)，貧礦必須經(jīng)過(guò)富集才能滿足生產(chǎn)需求。浮選是磷礦選礦中常用的有效分選方法［1］。浮選法包括直接正浮選、單一反浮選、正反浮選、反正浮選、雙反浮選等工藝［2-3］。

針對(duì)湖北鐘祥某磷礦性質(zhì)開(kāi)展正反浮選工藝實(shí)踐，要求浮選工藝滿足生產(chǎn)指標(biāo)，精礦磷回收率達(dá)到預(yù)期。

1 原礦組成

對(duì)原礦樣進(jìn)行化學(xué)分析，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，該礦樣為低品位硅鈣質(zhì)磷塊巖，顏色為淡黃色。此類磷礦石含磷礦物為膠磷礦，脈石礦物主要為碳酸鹽、硅質(zhì)及泥質(zhì)礦物等。針對(duì)礦石性質(zhì)宜采用正反浮選工藝進(jìn)行選礦。

表1 原礦樣多元素分析結(jié)果 %

2 球磨分級(jí)工藝流程

磨礦分級(jí)采用“兩段兩閉路”流程，即兩段磨礦兩段分級(jí)。來(lái)自粉礦倉(cāng)的原礦物料由圓盤(pán)給料機(jī)給料，經(jīng)皮帶秤計(jì)量后送到Ⅰ段溢流型球磨機(jī)內(nèi)，球磨機(jī)內(nèi)按比例加入一定量的鋼球和工藝水。原礦物料在磨礦介質(zhì)的作用下被研磨和破碎，研磨好的礦漿從球磨機(jī)的排礦端排入礦漿緩沖池，再由Ⅰ段旋流砂泵揚(yáng)送至Ⅰ段水力旋流器進(jìn)行分級(jí)，粗粒級(jí)的物料從下方沉砂嘴排出，返回到Ⅰ段球磨機(jī)再磨；細(xì)粒級(jí)的物料從溢流管自流到Ⅱ段球磨機(jī)礦漿池內(nèi)和Ⅱ段球磨機(jī)排出的礦漿一起由Ⅱ段旋流砂泵揚(yáng)送至Ⅱ段水力旋流器進(jìn)行分級(jí)，分級(jí)后的粗粒級(jí)物料返回到Ⅱ段球磨機(jī)再磨；合格的礦漿自流到浮選工序1#攪拌桶。

磨礦裝置穩(wěn)定運(yùn)行后對(duì)二段溢流取樣分析，每小時(shí)取樣1次，每班合并當(dāng)班流程樣，按要求進(jìn)行篩樣分析，得出每班入選礦漿固含量及細(xì)度（見(jiàn)表2）。

表2 入選礦漿固含量及細(xì)度

由表2可知，磨礦分級(jí)系統(tǒng)平均給礦量為74.78 t/h，入選礦漿w（固）為32.09%，細(xì)度＜0.075 mm顆粒占比為90.56%。

3 正反浮選工藝流程

正浮選采用一次粗選、兩次精選、一次掃選作業(yè)，反浮選采用一次粗選、一次掃選作業(yè)。具體流程為：來(lái)自磨礦裝置的合格礦漿自流到1#攪拌桶，添加適量的pH 調(diào)整劑A、正浮選抑制劑C 和蒸汽后，再流入2#攪拌桶，此處攪拌桶內(nèi)礦漿溫度達(dá)到60 ℃、pH達(dá)到10.20，攪拌好的礦漿流入粗選間隔箱內(nèi)，并在此添加正浮選捕收劑B；礦漿由粗選吸漿泵吸入到粗選槽內(nèi)（共有9 槽），進(jìn)行攪拌和充氣，刮出的粗精礦泡沫產(chǎn)品添加pH 調(diào)整劑A、正浮選抑制劑C后進(jìn)入精選Ⅰ浮選槽，粗選尾礦1自流到尾礦池；精選Ⅰ浮選槽刮出的泡沫產(chǎn)品進(jìn)入精選Ⅱ浮選槽，尾礦送到掃選槽；掃選槽添加pH 調(diào)整劑A、正浮選抑制劑C 和正浮選捕收劑B 進(jìn)行掃選，刮出的精礦泡沫產(chǎn)品返回到粗選槽，尾礦2自流到尾礦池；精選Ⅱ采用“多管吸漿”技術(shù)［4］，不添加藥劑，刮出的精礦泡沫加入pH 調(diào)整劑D 和反浮選捕收劑E 后進(jìn)入反浮選粗選作業(yè)，此處礦漿pH為5.5，尾礦返回到精選Ⅰ作業(yè)；反浮選粗選刮出的泡沫進(jìn)入反浮選掃選作業(yè)，精礦自流到濃密機(jī)進(jìn)行濃縮，針對(duì)反浮選工序礦漿泡沫發(fā)黏、流通不暢現(xiàn)象采用酸性廢水進(jìn)行消泡；反浮選掃選作業(yè)刮出的尾礦泡沫（尾礦3）自流到尾礦池，中礦返回到反浮選粗選作業(yè)。浮選工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 正反浮選工藝流程

精選Ⅰ共有5 槽，吸漿浮選機(jī)2 槽，充氣浮選機(jī)3 槽；精選Ⅱ作業(yè)共有4 槽，其中吸漿浮選機(jī)2槽，充氣浮選機(jī)2 槽；掃選作業(yè)有3 槽，其中吸漿浮選機(jī)1 槽，充氣浮選機(jī)2 槽；反浮選粗選共有4槽，其中吸漿浮選機(jī)2 臺(tái)，充氣浮選機(jī)2 臺(tái)；反浮選掃選作業(yè)共有3 槽，其中吸漿浮選機(jī)1 臺(tái)，充氣浮選機(jī)2臺(tái)。正反浮選設(shè)備形象聯(lián)系見(jiàn)圖2。

圖2 正反浮選設(shè)備形象聯(lián)系

完成正反浮選工藝流程后進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)踐，待系統(tǒng)穩(wěn)定后進(jìn)行72 h流程樣取樣分析。每小時(shí)在13 個(gè)取樣點(diǎn)分別取樣一次，每班分別合并當(dāng)班流程樣，按要求制樣后進(jìn)行分析化驗(yàn)。72 h流程樣數(shù)據(jù)匯總見(jiàn)表3。

由表3可知原礦w（P2O5）為17.60%、w（MgO）為7.50%，尾礦1 的w（P2O5）為5.22%、w（MgO）為7.44%，尾礦2 的w（P2O5）為4.45%、w（MgO）為15.25%；尾礦3 的w（P2O5）為7.65%、w（MgO）為14.25%；總磷精礦的w（P2O5）為31.45%、w（MgO）為1.02%。

表3 72 h流程樣數(shù)據(jù)匯總 %

根據(jù)流程樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得到各班流程樣工藝指標(biāo)平均值，以此計(jì)算各個(gè)作業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)率及回收率，并繪制正反浮選工藝數(shù)質(zhì)量流程圖，如圖3所示。

圖3 正反浮選工藝數(shù)質(zhì)量流程

由圖3可知，在原礦w（P2O5）為17.60%、w（MgO）為7.50%的條件下，經(jīng)過(guò)正反浮選工藝流程，可獲得最終磷精礦w（P2O5） 為31.45%、w（MgO） 為1.02%、P2O5回收率為83.52%的工藝指標(biāo)，滿足下游對(duì)磷精礦的指標(biāo)要求。

4 結(jié)論

（1）湖北鐘祥某磷礦原礦w（P2O5）17.60%，w（MgO）7.50%，為低品位硅鈣質(zhì)磷塊巖，針對(duì)該礦石性質(zhì)，宜采用正反浮選工藝選礦。

（2）通過(guò)正反浮選工藝流程實(shí)踐，正浮選采用一次粗選、二次精選、一次掃選作業(yè)，反浮選采用一次粗選、一次掃選作業(yè)。

（3）實(shí)踐表明，酸性廢水可用于反浮選作業(yè)中有效解決浮選泡沫發(fā)黏、流動(dòng)不暢問(wèn)題，為酸性廢水的利用提供了思路。

（4）通過(guò)正反浮選工藝流程選礦時(shí)，磷精礦w（P2O5） 達(dá) 到31.45% ，w（MgO） 降 到1.02%，有害雜質(zhì)MgO 得到有效排除，磷精礦P2O5回收率達(dá)到83.52%，說(shuō)明正反浮選工藝用于湖北鐘祥某磷礦浮選是可行的。