胡廷海 吳杰鋼 羅 波 段 峰 劉 濤
(1.四川發(fā)展礦業(yè)集團有限公司;2.四川發(fā)展天瑞礦業(yè)有限公司)
我國擁有豐富的磷礦資源,分布廣、類型多,但大多數(shù)以沉積型磷塊巖為主,品位低、難以選別、利用率低是其基本特征[1-4]。因此,合理開發(fā)我國的磷礦資源,提高對中低品位磷礦資源的開發(fā)和利用具有重要意義。四川省磷礦資源儲量大,但幾乎都是沉積型磷塊巖礦床,礦石性質復雜,選礦難度大[5-6]。試驗以四川某中低品位膠磷礦石為對象,采取常溫反浮選工藝對其脫鎂工藝進行了研究。
試樣中主要礦物有磷灰石、白云石、石英、玉髓,長石、黃鐵礦、方解石及炭質等少量。試樣主要化學成分分析結果見表1。
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由表1可以看出,試樣P2O5含量23.81%,MgO含量5.47%,屬于高鎂中低品位磷礦石。
主要試劑:濃度98%的工業(yè)級硫酸配制成質量體積分數(shù)為0.2 g/mL的溶液使用;濃度35.5%的工業(yè)級磷酸配制成質量體積分數(shù)為0.1 g/mL的溶液使用;捕收劑PA-70、聚鑫2#、MG、YSB、澤廣均為工業(yè)級,配制成質量體積分數(shù)為0.02 g/mL的溶液使用。
在前期探索試驗基礎上,對單一反浮選脫鎂工藝進行了研究。
條件試驗采用1粗1精流程。
2.1.1 脫鎂捕收劑選擇試驗
在前期大量探索試驗的基礎上,固定磨礦細度-0.074 mm80.25%,粗選pH調整劑兼抑制劑硫酸用量12 kg/t、抑制劑磷酸用量6 kg/t、捕收劑用量均為1.1 kg/t,精選捕收劑用量均為0.3 kg/t,試驗結果見表2。
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由表2可以看出,捕收劑PA-70的浮選效果較好,可以得到P2O5品位32.63%、P2O5回收率75.06%、MgO含量1.27%的反浮選精礦,所以選擇PA-70為后續(xù)試驗的鎂礦物浮選捕收劑。
2.1.2 磨礦細度試驗
磨礦細度試驗固定粗選硫酸用量12 kg/t、磷酸用量6 kg/t、PA-70用量1.1 kg/t,精選PA-70用量0.3 kg/t,試驗結果見表3。
由表3可以看出,隨著磨礦細度的提高,精礦P2O5品位逐漸上升、P2O5回收率總體呈下降趨勢、MgO含量下降;磨礦細度達到-0.074 mm80.25%后繼續(xù)提高磨礦細度,精礦P2O5品位、MgO含量變化較小,但P2O5回收率明顯下降,且該細度下精礦指標基本達到要求。因此,后續(xù)試驗的磨礦細度-0.074 mm80.25%。
2.1.3 硫酸用量試驗
硫酸用量試驗固定磨礦細度-0.074 mm80.25%,粗選磷酸用量6 kg/t、PA-70用量1.1 kg/t,精選PA-70用量0.3 kg/t,試驗結果見表4。
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由表4可以看出,隨著硫酸用量的減少,精礦P2O5回收率和MgO含量上升、P2O5品位下降;硫酸用量為14 kg/t時,雖然精礦P2O5品位達33.37%、MgO含量降至1.14%,但P2O5回收率較低。綜合考慮,確定粗選硫酸用量12 kg/t。
2.1.4 磷酸用量試驗
磷酸用量試驗固定磨礦細度-0.074 mm80.25%,粗選硫酸用量為12 kg/t、PA-70用量1.1 kg/t,精選PA-70用量0.3 kg/t,試驗結果見表5。
由表5可以看出,隨著磷酸用量的減少,精礦P2O5品位和回收率變化微小,但MgO含量明顯上升。綜合考慮,選擇粗選磷酸用量6 kg/t。
2.1.5 PA-70用量試驗
PA-70用量試驗固定磨礦細度-0.074 mm 80.25%,粗選硫酸用量為12 kg/t、磷酸用量6 kg/t,試驗結果見表6。
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由表6可以看出,隨著PA-70用量的減少,精礦P2O5回收率上升、P2O5品位下降、MgO含量顯著上升;粗選+精選PA-70用量大于1.1+0.3 kg/t后,精礦P2O5品位上升、MgO含量下降不明顯,但P2O5回收率下降明顯。綜合考慮,確定粗選+精選PA-70用量1.1+0.3 kg/t。
在條件試驗基礎上進行了開路流程試驗,試驗流程見圖1,結果見表7。
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由表7可以看出,采用圖1所示的流程處理礦石,可獲得P2O5品位32.92%、P2O5回收率74.06%、MgO含量1.34%的浮選精礦。
在開路試驗基礎上進行了實驗室閉路試驗,試驗流程見圖2,結果見表8。
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由表8可以看出,在磨礦細度-0.074 mm 80.25%的情況下,采用圖2所示的閉路流程處理礦石,最終獲得P2O5品位33.01%、P2O5回收率88.25%、MgO含量1.31%的磷精礦,產品質量達到了酸法加工用磷礦石的標準。
(1)PA-70是優(yōu)良的反浮選脫鎂捕收劑。
(2)反浮選條件試驗確定的磨礦細度-0.074 mm80.25%,粗選硫酸用量12 kg/t、磷酸用量6 kg/t、PA-70用量1.1 kg/t,精選PA-70用量0.3 kg/t。
(3)試驗采用1粗1精2掃、掃選中礦順序返回閉路流程處理礦石,獲得P2O5品位33.01%、P2O5回收率88.25%、MgO含量1.31%的磷精礦,產品質量達到了酸法加工用磷礦石的標準。