傅 英，劉文彪，鄭永明，樊海琪，何賓賓

（云南云天化股份有限公司 研發(fā)中心，云南 昆明 650228）

0 引言

前期大量分析總結(jié)發(fā)現(xiàn)，云南某地區(qū)膠磷礦中倍半氧化物等雜質(zhì)在較細粒級中富集，SiO2在各粒級中分布較為平均，同時在細粒級中反浮選脫倍半氧化物效果明顯。筆者采用磷精礦旋流器分級脫細粒級后沉砂產(chǎn)品進行反浮選脫硅技術研究，現(xiàn)介紹如下。

1 磷礦石性質(zhì)

試驗礦樣取自云南某浮選廠脫鎂磷精礦，共取礦漿400 kg，w（固）為20.85%，經(jīng)工藝礦物學研究分析可知，浮選廠入選磷礦樣中主要有用礦物為膠磷礦［1］，脈石礦物大部分為硅質(zhì)脈石礦物石英、玉髓等。脫鎂磷精多元素分析結(jié)果見表1。

表1 ?？谀掣∵x廠脫鎂磷精礦多元素分析結(jié)果

從表1可知，該脫鎂磷精礦w（P2O5）偏低，為27.98%，w（SiO2） 適中，為15.26%，MER 值偏高，為0.144 4，需要脫除倍半氧化物及二氧化硅等雜質(zhì)礦物，磷酸鹽礦物才能得到富集。因此，采用反浮選脫硅除雜工藝對此礦樣進行選別。

2 試驗研究

2.1 旋流器分級試驗

2.1.1 分級入料（脫鎂磷精礦）粒度分布

用激光粒度分析儀對w（固）為20.85%的待分級料漿進行粒度分析，分析結(jié)果見表2。

從表2可以看出，該脫鎂磷精礦粒度較粗，粒徑≤0.075 mm 顆粒占比為78.4%，造成MgO 脫除效果欠佳，導致磷精礦P2O5偏低。為進一步提高磷精礦的品位，需增加反浮選脫硅除雜工藝流程。

表2 進料磷礦漿粒度分布

2.1.2 旋流器分級條件試驗

分級試驗主要通過旋流器處理量及沉砂嘴尺寸改變達到不同的分級效果，采用A和B旋流器在同一物料濃度條件下進行對比，再改變旋流器的沉砂嘴尺寸，探索最佳的分級指標和相應的試驗條件。分級進料w（固）20.85%，試驗數(shù)據(jù)見表3，分級結(jié)果見表4。

表3 旋流器分級條件試驗數(shù)據(jù)

表4 旋流器分級產(chǎn)品粒度分析結(jié)果

從表3可以看出，兩種旋流器沉砂產(chǎn)率最低的為69.25%，最高達87.72%。

從表4 可以看出，A 旋流器在進料w（固）20.85%、進料壓強0.15 MPa條件下，分別使用15 mm、20 mm和25 mm沉砂嘴，溢流細度［2］＜0.030 mm占比從96.42%升高至99.29%，沉砂細度＜0.030 mm占比從10.48%升高到22.41%，沉砂產(chǎn)率從69.25%升高到79.53%。在相同的進料濃度情況下，隨著沉砂嘴直徑增大，旋流器沉砂產(chǎn)率不斷增加。若以＜0.030 mm計，隨著沉砂嘴直徑增大，沉砂夾細量增加，分級效率降低。

表4 磷石膏強度參數(shù)

B 旋流器在進料w（固）20.85%、進料壓強0.30 MPa條件下，使用10 mm和14 mm沉砂嘴，溢流細度＜0.030 mm 占比分別為95.72%和96.41%，沉砂細度＜0.030 mm占比分別為20.65%和35.22%，沉砂產(chǎn)率分別為74.82%和87.72%。

在沉砂產(chǎn)率相近的情況下，A的分級指標優(yōu)于B；且A 單臺旋流器處理量更大；另外，B 配套使用的沉砂嘴尺寸較小，在生產(chǎn)運行中較容易發(fā)生堵塞。故選擇A旋流器15 mm沉砂嘴分級產(chǎn)品作為下一步浮選試驗的入選礦。

2.2 旋流器分級產(chǎn)品組分分析

對旋流器條件試驗獲得的各分級產(chǎn)品進行X熒光分析，分析結(jié)果如表5所示。

表5 旋流器分級產(chǎn)品X熒光分析結(jié)果

從表5 可以看出，倍半氧化物等雜質(zhì)在旋流器溢流產(chǎn)品中富集，溢流產(chǎn)品P2O5指標降低，MER 值指標升高。沉砂產(chǎn)品中MER 值較低，但由于沉砂產(chǎn)率高，均超過了65%，因此SiO2在沉砂中占比較高，應在粗粒級中脫除SiO2提高五氧化二磷品位。

3 旋流器沉砂產(chǎn)品浮選試驗

脫鎂磷精礦經(jīng)過旋流器分級后開展浮選條件試驗，在一次粗選條件下進行不同浮選藥劑和用量的條件試驗［3］。試驗礦漿溫度為13 ℃，pH為5.5。

以A旋流器15 mm沉砂嘴分級試驗所得沉砂產(chǎn)品200 g（干基）作為入選礦，一次粗選后磷精礦、磷尾礦指標如表6所示。

從表6可知，預先脫除細粒級后，沉砂產(chǎn)品作為浮選入選礦，浮選脫硅效果好，P2O5回收率較高。捕收劑XP-1藥劑用量600 g/t與XP-2藥劑用量400 g/t試驗結(jié)果相當，精礦w（P2O5）分別為32.62%和31.53%，P2O5回收率為95.49%和96.03%，磷精礦產(chǎn)率及MER 值均相近，硅脫除率為44.43%和44.17%，但捕收劑XP-2用量少，藥劑性能較優(yōu)。

表6 A-15 mm沉砂一次粗選試驗選礦指標

反浮選脫硅磷精礦與旋流器溢流合并成最終磷精礦［4］，指標見表7。

表7 最終磷精礦指標

在表1 浮選廠脫鎂磷精礦分析指標基礎上，4#混合磷精礦w（P2O5）從27.98%上升至29.97%，提高了1.99個百分點；MER值從0.144 4下降至0.119 8，下降了17.04%；w（SiO2）從15.26%下降至10.53%，下降了4.73個百分點；最終P2O5回收率為91.85%。

4 結(jié)論

（1）預先將脫鎂磷精礦中超細粒級脫除后，再對沉砂產(chǎn)品進行反浮選脫硅，可以獲得較優(yōu)的脫除指標。最終混合磷精礦P2O5回收率均大于90%，最高達97.32%。4#混合磷精礦w（P2O5）29.97%，w（SiO2）較表1下降了4.73個百分點。

（2）從分級和反浮選脫硅試驗效果來看，工業(yè)試驗建議采用A旋流器配合15 mm沉砂嘴，此條件下可獲得較優(yōu)的試驗指標。