孔匯賢 趙 勇 孫騰飛

（1.甕福（集團）有限責任公司技術研究院；2.中國黃金集團陜西有限公司）

磷礦石中往往含有一定量的黏土礦物，在生產加工過程中這些礦物容易泥化，造成篩孔堵塞，礦漿黏度增大，流動性降低，磨礦效率下降，球磨機“脹肚”，浮選泡沫發(fā)黏，浮選效率下降，消泡困難等一系列問題。因此，要獲得理想的選磷指標，磷礦浮選過程中常采用預先脫泥工藝。為提高水資源的利用率，可對脫泥礦漿進行沉降處理。

突尼斯加夫薩省OM ELKHECHEB 磷礦礦石洗礦脫泥水量大，為了準確掌握礦泥的沉降特性，使?jié)饷軝C的選型更加合理，開展了有針對性的濃密試驗。

1 試 樣

試樣為突尼斯加夫薩省磷礦洗礦廠的脫泥旋流器溢流，pH=7，干礦泥的密度為2.86 g/cm3。礦泥的粒度組成對礦泥的沉降、濃密有直接影響，通常粒度越細越不利于礦物的沉降［1］與固液分離。試樣粒度篩析結果見表1。

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由表 1 可知，-23 μm 粒級產率為 65.2%，表明試樣屬于超細礦泥，自然沉降難度大。

2 試驗方法

2.1 量筒靜態(tài)沉降試驗

量筒靜態(tài)沉降試驗采用直接觀測沉降界面法［2］，試驗時，將不同濃度的礦漿分別倒入貼有坐標紙的量筒內，根據需要加入絮凝劑攪拌均勻，并觀測記錄不同時間量筒內澄清層高度。根據沉降曲線計算沉降速度及沉降面積［3］。

2.2 小型動態(tài)絮凝沉降試驗

在量筒靜態(tài)沉降試驗基礎上，使用圖1 所示的直徑120 mm 動態(tài)沉降試驗裝置進行連續(xù)的濃密試驗，以便為濃密機的選型提供依據。試驗前連接好各部件，加滿清水，調試絮凝劑添加泵和給料泵。加滿清水空運行10 min 后依次開啟絮凝劑添加泵、給料泵。給料開始時先少量加入，觀察濃縮機運轉及渣層變化并調整濃縮機耙子轉速，從而減少對底部物料的擾動，然后逐步提高給礦量。試驗過程中準確記錄試驗數據，并取樣供后續(xù)分析［4］。

3 試驗結果與分析

3.1 靜態(tài)自然沉降試驗

靜態(tài)自然沉降試驗在不添加絮凝劑情況下進行，礦漿濃度試驗澄清層高度與沉降時間的關系見圖2，不同礦漿濃度下的沉降速度與單位面積干礦處理量見圖3。

從圖2、圖3可以看出，各濃度下的自然沉降速度均很慢，這與試樣粒度微細有關；濃度越低，沉降速度越快，這與礦漿濃度低有利于沉降有關，因為礦漿濃度低意味著礦物顆粒間距較大，相互干擾小，因而越有利于顆粒沉降；各濃度下的單位面積干礦處理量基本沒有變化。

3.2 靜態(tài)絮凝沉降試驗

3.2.1 絮凝劑用量試驗

由于靜態(tài)自然沉降速度過慢，根本無法達到實際生產的需要，又進行了靜態(tài)絮凝沉降試驗。試驗所用絮凝劑為TNS，由突尼斯加夫薩省磷礦洗礦廠提供。絮凝劑用量試驗固定礦漿濃度為5%，TNS 溶液質量濃度為0.03%，試驗結果見圖4、圖5。

從圖4、圖5 可以看出，添加絮凝劑TNS 后，沉降速度顯著加快，且TNS 用量越大沉降速度越快，這是因為TNS 對礦漿中的礦泥顆粒發(fā)揮了吸附、橋聯(lián)作用，使細小顆粒橋聯(lián)成大顆粒群絮團［5］，有效提高了礦泥的沉降速度；隨著TNS 用量的增加，沉降速度加快、相應單位面積干礦處理能力上升。

3.2.2 不同濃度絮凝沉降試驗

為進一步了解絮凝劑TNS 對礦泥沉降的影響，考查了不同礦漿濃度下的絮凝沉降情況。試驗固定TNS 溶液質量濃度為0.03%，添加量為50 g/t，試驗結果見圖6、圖7。

從圖6、圖7可以看出，礦漿濃度越高絮凝沉降速度越慢，單位面積干礦處理量先升后降，礦漿濃度為5%時的單位面積干礦處理量最大。綜合考慮，確定后續(xù)試驗濃密機的進料濃度為5%。

3.3 動態(tài)絮凝沉降試驗

實際生產過程的絮凝沉降情況比靜態(tài)絮凝沉降過程復雜得多，不僅礦漿給入速度和濃度不斷變化，而且入料性質也在不斷變化，還有濃密機耙架移動的影響。為給后續(xù)濃密機選型提供依據，探究了在濃密機底流濃度、溢流水濃度變化情況下的動態(tài)絮凝沉降規(guī)律。試驗固定TNS 溶液質量濃度為0.03%，添加量為50 g/t，礦漿濃度為5%，試驗結果見圖8。

從圖8 可以看出，隨著礦漿給料速度的加快，動態(tài)絮凝沉降的底流濃度下降，溢流水濃度升高。為確保底流濃度大于25%，綜合考慮，確定礦漿給料速度為0.10 m3/h。

4 結 論

（1）突尼斯加夫薩省磷礦洗礦廠的脫泥旋流器溢流pH=7，干礦泥密度為2.86 g/cm3，-23 μm 粒級產率為65.2%，屬自然沉降難度大的超細礦泥。

（2）靜態(tài)自然沉降試驗表明，無論礦漿濃度高低，自然沉降速度均很慢；濃度越低，沉降速度越快；各濃度下的單位面積干礦處理量基本沒有變化。

（3）靜態(tài)絮凝沉降試驗表明，添加絮凝劑TNS后，沉降速度顯著加快，且TNS 用量越大，沉降速度越快，相應的單位面積干礦處理能力上升；礦漿濃度越高，絮凝沉降速度越慢，單位面積干礦處理量先升后降，適宜的礦漿濃度為5%。

（4）動態(tài)絮凝沉降試驗表明，隨著礦漿給料速度的加快，動態(tài)絮凝沉降的底流濃度下降，溢流水濃度升高。為確保底流濃度大于25%，確定動態(tài)濃密試驗裝置適宜的給料速度為0.10 m3/h。