葉 林，姜振勝，余 俊，安 平，周晶晶

(湖北大峪口化工有限責(zé)任公司，湖北 鐘祥 431910)

0 引 言

我國(guó)磷礦資源豐而不富，大多數(shù)均屬難選低品位膠磷礦.關(guān)于膠磷礦的浮選已有很多文獻(xiàn)報(bào)道[1-5].本研究以貴州某磷礦為試驗(yàn)礦樣，礦樣中P2O5含量為26.43%、 MgO含量為3.82%，采用一次粗選、一次掃選工藝流程，分別以H2SO4和H3PO4為浮選抑制劑，Yj-1作為浮選捕收劑進(jìn)行浮選試驗(yàn)研究，得到了較好的浮選指標(biāo).

1 礦石性質(zhì)

礦樣為貴州某磷礦，根據(jù)化學(xué)多元素分析，礦石中的有用礦物為磷灰石，主要脈石礦物為SiO2、白云石和方解石等，礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1.

表1 試驗(yàn)礦石主要化學(xué)組成Table 1 Chemical multi-analysis results of ore

*部分微量元素未檢測(cè)出，故總量為98.79%，未達(dá)到100%.

2 試驗(yàn)設(shè)備和藥劑

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)所用設(shè)備及型號(hào)見(jiàn)表2所示.

表2 實(shí)驗(yàn)室所用主要設(shè)備Table 2 Main apparatus used in experiments

2.2 試驗(yàn)藥劑

試驗(yàn)所用化學(xué)藥劑為：H2SO4，工業(yè)品(98%)；H3PO4，工業(yè)品(85%)；捕收劑Yj-1，工業(yè)品(2.5%).

3 試驗(yàn)方法

針對(duì)此次試驗(yàn)礦樣性質(zhì)，試驗(yàn)采取單一反浮選工藝，工藝流程見(jiàn)圖1.

圖1 單一反浮選工藝流程圖Fig.1 Flowsheet of single anti-flotation

4 磨礦細(xì)度與磨礦時(shí)間的關(guān)系

磨礦細(xì)度的確定是選礦研究中必須考慮的關(guān)鍵因素.因?yàn)榈V樣如果沒(méi)有充分研磨到單體解離就很難達(dá)到合同規(guī)定的選礦指標(biāo)，但如果過(guò)磨不僅造成能耗大、選礦成本高，而且還可能導(dǎo)致礦漿的泥化，造成有用礦物的過(guò)粉碎，這將會(huì)大大影響選礦藥劑的作用效果以至引起選礦指標(biāo)的下降.因此，確定最佳磨礦細(xì)度對(duì)于試驗(yàn)指標(biāo)有較大影響.本試驗(yàn)采用棒磨機(jī)作為磨礦設(shè)備，確定磨礦濃度為66.7%.綜合考慮磨礦試驗(yàn)中的各項(xiàng)浮選指標(biāo)，最后確定-0.074 mm含量為70.2%.磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2.

圖2 磨礦細(xì)度試驗(yàn)Fig.2 Conditions of grinding fineness test

5 藥劑條件試驗(yàn)

此次浮選試驗(yàn)采用單因素藥劑條件試驗(yàn)，試驗(yàn)工藝流程見(jiàn)圖3所示.

圖3 藥劑條件試驗(yàn)流程圖Fig.3 Flowsheet of process condition test

5.1 H2SO4用量試驗(yàn)

試驗(yàn)條件： Yj-1 0.833 kg/t；浮選機(jī)轉(zhuǎn)速為1 825 r/min；充氣全開(kāi).隨著硫酸用量的增加，精礦P2O5品位先升高后降低，回收率也顯現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì).其原因是隨著硫酸用量的增加，礦漿的pH值逐步趨近于最優(yōu)條件.綜合考慮精礦P2O5含量、精礦MgO含量和回收率之間關(guān)系，選取硫酸用量為17.93 kg/t.試驗(yàn)結(jié)果如圖4、圖5.

圖4 硫酸用量對(duì)MgO含量的影響Fig.4 Effects of H2SO4 dosage on content of MgO

圖5 硫酸用量對(duì)精礦品位及回收率的影響Fig.5 Effects of H2SO4 dosage on grade of concentrate and recovery

由圖5可知，隨著H2SO4用量的增加，精礦P2O5品位上升幅度先增大后減小，這表明加入適量H2SO4有增強(qiáng)浮選分離效果的作用.綜合考慮精礦P2O5品位、MgO含量與回收率，選取H2SO4用量為17.93 kg/t.

5.2 H3PO4用量試驗(yàn)

試驗(yàn)條件與硫酸一致.試驗(yàn)結(jié)果如圖6、圖7所示.

圖6 磷酸用量與對(duì)精礦品位及回收率的影響Fig.6 Effects of H3PO4 dosage on grade of concentrate and recovery

由圖6可知，隨著H3PO4用量的增加，精礦P2O5品位上升幅度先增大后減小，精礦P2O5回收率都能達(dá)到91%以上，這表明H3PO4作為磷礦抑制劑具有較好的效果.

圖7 磷酸用量對(duì)MgO含量的影響Fig.7 Effects of H3PO4 dosage on content of MgO

6 閉路試驗(yàn)

確定返回中礦在浮選過(guò)程中的影響、確定最終浮選條件，需要進(jìn)行閉路試驗(yàn).在不連續(xù)的裝置上模仿連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，完成閉路試驗(yàn)，即試驗(yàn)過(guò)程中將每組試驗(yàn)產(chǎn)生的中礦加到下一組試驗(yàn)的相應(yīng)點(diǎn).因?yàn)榱蛩岷土姿嵩跅l件試驗(yàn)中作為抑制劑時(shí)都能得出較好的浮選指標(biāo)，所以兩種抑制劑都做閉路試驗(yàn)進(jìn)行最終的比較.根據(jù)藥劑條件試驗(yàn)，分別對(duì)兩種抑制劑進(jìn)行閉路試驗(yàn).試驗(yàn)工藝流程見(jiàn)圖8、圖9，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3、表4.

6.1 硫酸閉路試驗(yàn)

圖8 H2SO4閉路試驗(yàn)流程圖Fig.8 Flowsheet of closed-circuit test of H2SO4

中礦返回過(guò)程中加了大量的清水，導(dǎo)致掃選作業(yè)pH值上升，試驗(yàn)中掃選作業(yè)分選效果不佳，最終導(dǎo)致尾礦偏高.故在掃選作業(yè)中加入2.4 kg/t H2SO4調(diào)節(jié)pH值.

表3 閉路試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of closed-circuit test

從表3結(jié)果得出，使用硫酸作為抑制劑時(shí)，當(dāng)浮選流程處于平衡狀態(tài)時(shí)，精礦平均品位為31.69%，MgO含量平均為0.89%，回收率平均為96.95%，浮選指標(biāo)滿足試驗(yàn)要求.

6.2 磷酸閉路

圖9 H3PO4閉路試驗(yàn)流程圖Fig.9 Flowsheet of closed-circuit test of H3PO4

考慮到掃選過(guò)程中加入了大量的清水，故在掃選中加入0.47 kg/t H3PO4調(diào)節(jié)pH值.閉路試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4.

從表4結(jié)果得出，使用磷酸作為抑制劑時(shí)，當(dāng)浮選流程處于平衡狀態(tài)時(shí)，精礦平均品位為31.63%，MgO含量平均為0.98%，回收率平均為97.01%，浮選指標(biāo)滿足試驗(yàn)要求.

表4 閉路試驗(yàn)結(jié)果Table 4 The results of closed-circuit test

7 結(jié) 語(yǔ)

a. 經(jīng)試驗(yàn)礦樣分析可知，所取礦樣P2O5品位為26.43%，有害雜質(zhì)MgO含量3.82%，-0.074 mm含量為70.2%時(shí)，礦石單體解離最優(yōu).

b. 試驗(yàn)采用的單一反浮選工藝可以將原礦中的氧化鎂從3.82% 降低到0.98%， 而且浮選在常溫下進(jìn)行不需要加溫, 可以有效降低成本.

c. 使用硫酸和磷酸作為抑制劑時(shí)精礦指標(biāo)都較好，指標(biāo)相差不大，由于磷酸價(jià)格較高，建議選擇硫酸做為抑制劑.

d. 最終精礦指標(biāo)：使用單一反浮選工藝，精礦中P2O531.69%，MgO 0.89%, 回收率96.95%，表明浮選指標(biāo)較好.

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