李兵

（中化重慶涪陵化工有限公司，重慶涪陵408000）

工業(yè)技術(shù)

配礦對(duì)磷礦單一反浮選加工的影響研究*

李兵

（中化重慶涪陵化工有限公司，重慶涪陵408000）

將宜昌磷礦、馬邊磷礦按照不同配比復(fù)配，研究了不同配比對(duì)同樣工況條件下磷礦漿細(xì)度、精礦品位、磷回收率及氧化鎂脫出率及浮選藥劑用量的影響。結(jié)果表明，馬邊磷礦的平均硬度較宜昌磷礦低，磨礦中晶體解離好，更易于通過單一反浮選裝置選礦。配礦可以使得磷礦入選MgO/P2O5及（Al2O3+Fe2O3）/P2O5等雜質(zhì)含量穩(wěn)定，有利于生產(chǎn)穩(wěn)定操作，但是對(duì)于精礦品位、磷收率、氧化鎂脫除率影響不太大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，其不存在必然聯(lián)系。從生產(chǎn)操作經(jīng)濟(jì)性考量，馬邊磷礦和宜昌磷礦在單一反浮選裝置上比較適宜的配礦比（質(zhì)量比）為（1～3）∶1。

磷礦；配礦；浮選

隨著近十多年中國磷肥工業(yè)，特別是濕法磷酸工業(yè)的飛速發(fā)展，中國高品位磷礦資源日漸枯竭。因此，占全國磷礦資源儲(chǔ)量70%的中低品位磷礦資源的高效利用成為了行業(yè)技術(shù)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。隨著濕法磷酸行業(yè)戰(zhàn)略布局及異地建廠的推行，企業(yè)使用單一礦源進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)代已經(jīng)一去不復(fù)返。目前，礦源的不穩(wěn)定性帶來的系列問題成為磷礦選礦技術(shù)發(fā)展的難點(diǎn)所在，許多企業(yè)通過配礦來解決磷礦均化品質(zhì)的問題。因此，研究適應(yīng)各類低品位磷礦配礦條件下的選礦技術(shù)及優(yōu)化其工藝條件具有十分重要的意義。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)主要根據(jù)磷礦硬度、雜質(zhì)成分及含量、各類脈石礦物物相構(gòu)成及嵌布粒度等，對(duì)礦石進(jìn)行復(fù)配，并通過研磨加工成可以利用單一反浮選裝置進(jìn)行浮選實(shí)驗(yàn)的磷礦漿，從而實(shí)現(xiàn)不同選礦工藝條件的實(shí)驗(yàn)研究。

1.2 原料及設(shè)備

原料：宜昌磷礦（工業(yè)洗選原料普礦）、馬邊磷礦（工業(yè)洗選原料普礦），甕福1號(hào)浮選劑，抑制劑為工業(yè)回水（pH為2～3，主要為稀磷酸）。

設(shè)備：FXD型單槽浮選機(jī)（0.75 L）、XMB-70型棒磨機(jī)（容積為2 L，介質(zhì)充填率為28%）、80萬t/a磷礦浮選工業(yè)裝置。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

將原料宜昌磷礦、馬邊磷礦按照不同質(zhì)量比復(fù)配，再研究不同配比對(duì)同樣工況條件下磷礦漿細(xì)度、精礦能夠達(dá)到的品位、磷回收率及氧化鎂脫除率及浮選藥劑用量的影響，最終討論這2種磷礦在工業(yè)化浮選裝置上適宜的配比，以期為生產(chǎn)操作條件的優(yōu)化提供借鑒。

2 結(jié)果與討論

2.1 磷礦配比對(duì)磨礦細(xì)度的影響

將工廠采購的宜昌磷礦和馬邊磷礦分析后，按照MgO/P2O5及（Al2O3+Fe2O3）/P2O5計(jì)算參數(shù)，分別按照質(zhì)量比1∶0.6、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5配礦，通過實(shí)驗(yàn)室及工廠磨礦裝置進(jìn)行20 min定時(shí)磨礦實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見圖1。由圖1可以看出，隨著馬邊磷礦加入量逐漸增大，粒徑≤150 μm的磷礦漿分布也從85%上升到96.4%，這證實(shí)了宜昌磷礦的平均硬度比馬邊磷礦大，其加工難度大、磨礦成本高的判斷。根據(jù)后續(xù)加工單一反浮選裝置技術(shù)要求，為了降低磨礦費(fèi)用，同時(shí)又要滿足浮選工藝要求，實(shí)驗(yàn)選擇適宜的配比為m（宜昌磷礦）∶m（馬邊磷礦）≥1∶2。

圖1 宜昌磷礦與馬邊磷礦的配比對(duì)磨礦細(xì)度的影響

2.2 磷礦配比對(duì)精礦品位及回收率的影響

將不同配比的混合礦樣經(jīng)過磨礦加工后，加入石膏庫酸性回水，稀釋至固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%左右，控制pH為5～6，浮選藥劑加入量為每1 t磷礦550 g左右，停留時(shí)間為5 min左右，在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)裝置上分別進(jìn)行單一反浮選實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見圖2、3。由圖2、3可以看出，在其他選礦操作條件基本一致的情況下，隨著馬邊磷礦加入量的逐步增加，精礦品位先上升后下降，呈現(xiàn)波浪起伏狀，但是磷的總回收率呈下降趨勢，表明2種磷礦中馬邊磷礦的反應(yīng)活性較好，這可能是因?yàn)樵摰V硬度相對(duì)較低，同樣的磨礦條件下礦石解離更為充分。從生產(chǎn)控制經(jīng)濟(jì)性角度看，30%左右的精礦品位和96%左右的總磷回收率是可以接受的，所以生產(chǎn)中宜昌磷礦與馬邊磷礦的質(zhì)量比以1∶（1～3）為宜。

圖2 宜昌磷礦與馬邊磷礦的配比對(duì)浮選精礦品位的影響

圖3 宜昌磷礦與馬邊磷礦的配比對(duì)磷收率的影響

2.3 磷礦配比對(duì)氧化鎂脫除率的影響

磷礦浮選主要的目的是脫除其中對(duì)后續(xù)濕法磷酸工藝影響嚴(yán)重的氧化鎂，不同礦物中氧化鎂的賦存狀態(tài)不一致，其脫除難易程度也不一樣。實(shí)驗(yàn)考察了單一浮選實(shí)驗(yàn)中，宜昌磷礦與馬邊磷礦的配比對(duì)氧化鎂脫除率的影響，結(jié)果見圖4。由圖4可知，氧化鎂的脫除率基本為60%～70%，其中宜昌磷礦與馬邊磷礦的質(zhì)量比為1∶2和1∶5時(shí)氧化鎂的脫除效果較好。

圖4 宜昌磷礦與馬邊磷礦的配比對(duì)氧化鎂脫除率的影響

2.4 磷礦配比對(duì)浮選藥劑用量的影響

磷礦浮選作為中低品位磷礦利用的有效方式，其加工成本除了磨礦電耗之外，最大部分為浮選藥劑的消耗，占到磷礦浮選總成本的20%左右，因此考察不同配礦比例對(duì)于浮選藥劑的消耗變化很有必要。圖5為宜昌磷礦與馬邊磷礦的配比對(duì)浮選劑用量的影響。由圖5可以看出，隨著馬邊磷礦加入量的增加，浮選藥劑加入量也呈現(xiàn)上升趨勢，表明浮選藥劑的增加有利于提高氧化鎂的脫除率，但是變化趨勢逐漸變緩，說明過多的藥劑已經(jīng)失去意義。

圖5 宜昌磷礦與馬邊磷礦的配比對(duì)浮選劑用量的影響

3 結(jié)論

通過對(duì)馬邊磷礦和宜昌磷礦進(jìn)行配礦后再浮選的實(shí)驗(yàn)，研究了配礦比例對(duì)磨礦細(xì)度、精礦品位、磷收率、氧化鎂脫除率及浮選藥劑用量影響：1）馬邊磷礦平均硬度較宜昌磷礦低，磨礦中晶體解離好，更易于通過單一反浮選裝置選礦；2）配礦可以使得磷礦入選MgO/P2O5及（Al2O3+Fe2O3）/P2O5等雜質(zhì)含量穩(wěn)定，有利于生產(chǎn)穩(wěn)定操作，但是對(duì)于精礦品位、磷收率、氧化鎂脫除率影響不太大，通過實(shí)驗(yàn)表明其不存在必然關(guān)系；3）從生產(chǎn)操作經(jīng)濟(jì)性考量，宜昌磷礦和馬邊磷礦在單一反浮選裝置上比較適宜的配比為1∶（1～3）。

Study on influence of phosphate ore blending on single reverse flotation processing

Li Bing
（Sinochem Chongqing Fuling Chemicals Co.，Ltd.，F(xiàn)uling 408000，China）

Yichang phosphate rock and Mabian phosphate mine were mixed in different ratios，and effects of different proportions on phosphate rock slurry fineness，grade of concentrate，recovery rate of phosphorus，magnesium oxide removal rate，and flotation reagent dosage at the same conditions were investigated.Result showed that the average hardness of Mabian phosphate mine was lower than Yichang phosphate rock and grinding crystal dissociation was good，which was more easily through the single reverse flotation for beneficiation.Phosphate rock ore matching could make the selected MgO/P2O5and（Al2O3+Fe2O3）/P2O5impurity contents keep stable，and conducive to the stable operation of production，but the effect on the grade of concentrate，phosphorus yield，magnesium oxide removal effect was not too big.The test results showed that there was no necessary relationship.From the economic consideration of production operation，the suitable proportioning（mass ratio）of the Mabian phosphate mine on Yichang phosphate was（1～3）∶1.

phosphate rock；ore matching；flotation

TQ126.34

A

1006-4990（2015）08-0053-03

2015-03-18

李兵（1975— ），男，碩士，高級(jí)工程師，總工程師，主要從事工業(yè)廢棄物資源化利用及磷化工技術(shù)開發(fā)研究。

重慶涪陵區(qū)科委項(xiàng)目（FLKJ，2014ABA2016）。

聯(lián)系方式：zhhyflb@sina.com