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        A捕收劑在磷礦石浮選中優(yōu)缺點(diǎn)性能研究和改進(jìn)措施探索①

        2014-04-26 03:01:12
        化工礦產(chǎn)地質(zhì) 2014年2期
        關(guān)鍵詞:礦層磷礦收劑

        李 艷

        中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院,河北涿州,072754

        A捕收劑在磷礦石浮選中優(yōu)缺點(diǎn)性能研究和改進(jìn)措施探索①

        李 艷*

        中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院,河北涿州,072754

        通過對(duì)一些難選磷礦石系統(tǒng)的浮選試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):A捕收劑作為一種不飽和脂肪酸,可以取代或者部分取代AW、阜新皂等其它浮選捕收劑;另外,當(dāng)A捕收劑與表面活性劑組成脂肪酸類混合型捕收劑時(shí),可改善A捕收劑的浮選性能,并取得了較好的試驗(yàn)結(jié)果。

        A捕收劑 磷礦浮選 混合型捕收劑 脂肪酸

        浮選方法是磷礦選別的有效分選方法之一,在浮選工藝中浮選藥劑對(duì)選礦的技術(shù)指標(biāo)起到?jīng)Q定性作用。脂肪酸及其皂類在浮選工藝中是一類很重要的捕收劑,應(yīng)用范圍廣。這類藥劑的最大缺點(diǎn)是對(duì)礦物的選擇性較差、不耐硬水,對(duì)溫度較敏感等【1】。

        通過對(duì)內(nèi)蒙古金田磷礦、湖南石門磷礦、湖北省蓮花山PH1礦層和PH3礦層磷礦、陜西省天臺(tái)山磷礦等進(jìn)行的大量實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在這些難選磷礦石中,A捕收劑作為一種不飽和脂肪酸,可以取代或者部分取代AW、阜新皂等其它浮選捕收劑,當(dāng)與MES等捕收劑混合使用時(shí),可明顯改善其浮選性能,并取得了較好的試驗(yàn)結(jié)果。

        1 磷礦浮選試驗(yàn)

        本文主要選取陜西省天臺(tái)山磷礦、湖南石門磷礦和湖北蓮花山PH3礦層磷礦作為代表礦樣進(jìn)行分析說明,具體如下:

        1.1 陜西省天臺(tái)山磷礦

        陜西省天臺(tái)山磷礦石【2】屬白云母片巖型磷灰?guī)r礦石。礦石由磷酸鹽礦物和脈石礦物兩部分組成:磷酸鹽礦物為磷灰石,脈石礦物主要為石英、白云母、白云石,碳質(zhì)物等。原礦品位P2O520.44 %,磨礦細(xì)度0.074mm(-200目)含量91.1%,采用兩段粗選、一次掃選、三次精選的工藝流程,獲得的試驗(yàn)指標(biāo)見表1、圖1。

        表1 混合型捕收劑對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果Table 1 Results of hybrid collector contrast test

        圖1 陜西省天臺(tái)山磷礦不同捕收劑與精礦、尾礦的關(guān)系Fig.1 The relationship of different collector's with concentrate andtailings about phosphate in Tiantaishan

        1.2 蓮花山PH3礦層磷礦

        湖北省蓮花山PH3礦層礦石礦物主要為膠磷礦【3】,脈石礦物主要為石英、蛋白石、白云石,少量方解石、碳質(zhì)等。原礦品位P2O517.01%,采用一次粗選、一次掃選、兩次精選的正浮選,正浮選精礦經(jīng)兩次精選一次掃選的反浮選。磨礦細(xì)度0.074mm(-200目)含量96%,一次粗選一次精選,獲得的試驗(yàn)指標(biāo)如表2、圖2:

        表2 混合型捕收劑對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results of hybrid collector contrast test

        圖2 蓮花山磷礦PH3礦層磷礦不同捕收劑與精礦、尾礦的關(guān)系Fig.2 The relationship of different collector's with concentrate and tailings about phosphate in Lianhuashan

        1.3 湖南石門磷礦

        湖南省石門磷礦為大型淺海相化學(xué)沉積型層狀磷塊巖礦床【4】,磷酸鹽礦物主要為膠磷礦,脈石礦物主要為白云石、石英和玉髓。原礦品位P2O518.77%,磨礦細(xì)度0.074mm(-200目)含量94.5%,一次粗選、一次掃選、兩次精選的工藝流程,獲得的試驗(yàn)指標(biāo)如表3、圖3。

        表3 不同捕收劑對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of different collectors test

        圖3 湖南省石門磷礦不同捕收劑與精礦、尾礦的關(guān)系Fig.3 The relationship of different collector's with ore concentrate and tailings about phosphate in Shimen

        2 試驗(yàn)結(jié)果分析

        通過對(duì)以上三個(gè)磷礦試驗(yàn)結(jié)果分析得知,A捕收劑作為正浮選捕收劑,其捕收能力,分選效果比AW和阜新皂等捕收劑好;隨著A捕收劑比例的增加,精礦產(chǎn)率和品位均升高,尾礦產(chǎn)率和品位均降低;從蓮花山PH3礦層磷礦試驗(yàn)來看,未添加A捕收劑的混合捕收劑對(duì)該礦的捕收能力和分選效果均不理想;從湖南石門磷礦浮選試驗(yàn)來看,相比較其它混合類捕收劑,改性A捕收劑的捕收能力更強(qiáng),分選性更好??傮w來說,當(dāng)A捕收劑與MES等脂肪酸類捕收劑組成混合類捕收劑時(shí),混合捕收劑捕收能力強(qiáng),分選性好,捕收效率高,可以提高一些難選磷礦石的浮選工藝指標(biāo)。

        3 A捕收劑缺點(diǎn)

        試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),作為脂肪酸類捕收劑,A捕收劑也存在著一些不足之處,以陜西省天臺(tái)山磷礦為例。

        3.1 對(duì)浮選溫度敏感

        在浮選條件一定的情況下,捕收劑為(A捕收劑:MES=8:2),浮選溫度為變量,通過一次粗選的正浮選工藝流程,獲得的試驗(yàn)結(jié)果見表4,粗精礦的產(chǎn)率、回收率及品位的關(guān)系曲線如圖4所示。

        從表4和圖4得知,隨著浮選礦漿溫度的升高,精礦產(chǎn)率和回收率均大幅提高。適當(dāng)?shù)募訙乜梢悦黠@的提高精礦的產(chǎn)率和回收率,有利于該礦磷礦的浮選。相對(duì)于常溫浮選,加溫浮選會(huì)增加選礦廠選礦成本,降低礦山收益。

        表4 浮選礦漿溫度試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Results of the pulp temperature test

        3.2 低濃度A捕收劑穩(wěn)定性差

        浮選條件一定的情況下,捕收劑為(A捕收劑:MES-8:2),A捕收劑濃度1%,放置時(shí)間為變量,通過一次粗選的正浮選工藝流程,獲得的試驗(yàn)結(jié)果見表5,A捕收劑放置時(shí)間粗精礦的產(chǎn)率、回收率及品位的關(guān)系如圖5所示。

        從表5和圖5來看,隨著低濃度A捕收劑的放置時(shí)間增加,精礦的產(chǎn)率降低,品位變化不大,回收率降低。表明新配制的A捕收劑捕收能力強(qiáng),在低濃度情況下,A捕收劑的穩(wěn)定性差。

        表5 A捕收劑放置時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果Table 5 The test results of A collector placed time

        圖4 礦漿溫度和精礦產(chǎn)率、回收率及品位關(guān)系曲線Fig.4 Relationship curve about pulp temperature with concentrate rate, recovery rate and grade

        圖5 A捕收劑放置時(shí)間與精礦產(chǎn)率、品位、回收率關(guān)系圖Fig.5 Relationship curve about A collector placed time with concentrate rate, recovery rate and grade

        4 結(jié)果討論

        A捕收劑優(yōu)點(diǎn):相對(duì)于AW和阜新皂等磷礦正浮選捕收劑,其捕收能力較強(qiáng),分選性較好,浮選泡沫不發(fā)粘,浮選效率高。

        A捕收劑缺點(diǎn):與多數(shù)脂肪酸類捕收劑相同,A捕收劑對(duì)浮選溫度敏感,一般需要加溫才能獲得更好的浮選試驗(yàn)指標(biāo)。在低濃度情況下,穩(wěn)定性較差。

        改進(jìn)措施:A捕收劑與其它類型的脂肪酸及脂肪酸的衍生物組合成混合類捕收劑,可以改善其浮選性能;在A捕收劑中加入少量的表面活性劑產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),提高捕收性能,是實(shí)現(xiàn)磷礦常溫浮選的有效方法;兩種或者兩種以上的表面活性劑按照一定的比例所形成的復(fù)配體系的表面活性效果,可以優(yōu)于各個(gè)組分的單一性能【5】;也能改善引入一些合適的極性官能團(tuán),使A捕收劑合成具有多官能團(tuán)的捕收劑,改善其水溶性和適應(yīng)性【6】。

        1 黃齊茂, 鄧成斌, 潘志權(quán),等. 新型A-取代脂肪酸衍生物類磷礦浮選捕收劑(Ⅰ) [J]. 武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào),2008,(3):15~17

        2 李艷,黃友良. 陜西省天臺(tái)山磷錳礦中磷礦實(shí)驗(yàn)室選礦試驗(yàn)研究報(bào)告[R].涿州:中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院,2013

        3 李艷,黃友良. 湖北省蓮花山Ph1和Ph3礦層磷礦實(shí)驗(yàn)室選礦試驗(yàn)研究報(bào)告[R].涿州:中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院,2012

        4 黃友良,吳艷妮. 湖北省宜昌鴻雁礦業(yè)湖南石門磷礦實(shí)驗(yàn)室選礦試驗(yàn)研究報(bào)告[R].涿州:中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院,2011

        5 徐偉. 脂肪酸類捕收劑在磷礦浮選中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 廣州化工,2012,(1):9~11

        6 陳云峰, 黃齊茂, 潘志權(quán),等. 磷礦浮選捕收劑的研究進(jìn)展[J]. 武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào),2011,(2):76~79

        THE ADVANTAGES AND DISADVANTAGES OF PERFORMANCE STUDY AND IMPROVEMENT MEASURES ABOUT A COLLECTOR IN THE FLOTATION OF PHOSPHATE

        Li Yan
        Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau , Zhuozhou, Hebei, 072754, China

        Based on some flotation test research of difficult phosphate,it found that: A collector, as a kind of unsaturated fatty acid, can replace or partly replace AW, Fuxin soap or other flotation collectors; In addition, when A collector mixed with other surfactant composition, can improve the flotation performance of A collector, and have achieved good results.

        A collector, phosphate flotation, mixed collector ,fatty acid collector

        TD923.13

        A 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:1006-5269(2014)02-0121-05

        ① 此文獲中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院、地質(zhì)調(diào)查總院“第三屆青年學(xué)術(shù)研討會(huì)”論文三等獎(jiǎng)* 第一作者簡(jiǎn)介:李艷(1982~),女,礦物加工專業(yè),工程師

        2014-04-02;改回日期:2014-04-17

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