林一明 任鵬鯤 江 波 顧志洪 官長(zhǎng)平

（1.四川省有色礦冶科技有限公司；2.宜賓天原科創(chuàng)設(shè)計(jì)有限公司；3.馬邊無(wú)窮礦業(yè)有限公司）

磷礦是重要的非金屬礦物資源，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、食品、阻燃劑、洗滌劑、電子等行業(yè)［1］。由于我國(guó)磷礦石平均品位較低，且成分復(fù)雜，往往磷精礦雜質(zhì)含量較高［2-3］。因此，加強(qiáng)磷礦浮選分離新工藝研究對(duì)我國(guó)磷資源高效利用具有重要意義。

丁家灣磷礦位于四川省馬邊縣，是我國(guó)八大磷礦之一［4-5］。原礦為硅鈣鎂質(zhì)磷礦，主要有用礦物為磷灰石，脈石礦物以白云石、玉髓、石英等為主［6］。目前，該地區(qū)礦石的選礦普遍采用反浮選工藝，重點(diǎn)脫除其中的鎂質(zhì)礦物白云石［7］，所獲得的磷精礦P2O5含量在27% 左右，MgO 含量約1.5%、SiO2含量接近10%［8］。硅、鎂含量偏高，磷與鎂、硅分離效果不理想，磷精礦品位有待提高。

針對(duì)目前磷礦一步反浮選主要脫鎂，正浮選主要抑硅，均有局限性［9-10］。本研究將對(duì)現(xiàn)場(chǎng)磷精礦進(jìn)行差異化選別，通過(guò)降低硅、鎂含量盡可能多地獲得高品位磷精礦，并產(chǎn)出少量中品位磷精礦，在解決現(xiàn)有磷精礦品質(zhì)問(wèn)題的同時(shí)，顯著提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 試樣

試樣為丁家灣某選礦廠的反浮選磷精礦，主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表1，主要礦物組成見(jiàn)表2，粒度篩析結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3 可知，試樣的P2O5含量為27.63%，雜質(zhì)成分MgO、SiO2含量分別為1.64%和15.52%。

由表2 可知，試樣中的有用礦物為磷灰石，脈石礦物主要有石英和白云石。

由表2 可知，試樣中+0.15 mm 粒級(jí)P2O5品位較低；0.10～0.074 mm 粒級(jí)P2O5品位高達(dá)30.28%，達(dá)到高品位磷精礦要求；0.10～0.045 mm 粒級(jí)P2O5品位為29.50%，產(chǎn)率24.65%，說(shuō)明通過(guò)篩分即可獲得合格磷精礦；-0.038 mm 粒級(jí)產(chǎn)率達(dá)44.06%，P2O5分布率高達(dá)43.29%，P2O5品位低于試樣，說(shuō)明細(xì)粒級(jí)明顯含泥，后續(xù)應(yīng)考慮脫泥浮選工藝。

2 試驗(yàn)流程、藥劑及設(shè)備

根據(jù)試樣性質(zhì)分析，決定浮選前先進(jìn)行脫泥，脫泥分散劑IW 用量為1 000 g/t；參考文獻(xiàn)［11-12］和單礦物浮選試驗(yàn)結(jié)果，脫泥產(chǎn)物1 次浮選以碳酸鈉為pH調(diào)整劑，KYY-2為抑制劑，KYB-1為捕收劑。

試驗(yàn)用分散劑為IW，南通永樂(lè)化工公司生產(chǎn)，工業(yè)級(jí)；碳酸鈉為分析純?cè)噭籏YY-2和KYB-1為實(shí)驗(yàn)室自行復(fù)配。

浮選設(shè)備為XFD-Ⅲ型浮選機(jī)。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 碳酸鈉用量試驗(yàn)

碳酸鈉對(duì)礦漿酸堿度有緩沖作用，可沉淀礦漿中的鈣、鎂等有害離子，降低捕收劑的消耗；同時(shí)，碳酸鈉還是良好的分散劑，防止礦漿中細(xì)泥的團(tuán)聚，提高浮選過(guò)程的選擇性，是磷礦浮選的良好調(diào)整劑。碳酸鈉用量試驗(yàn)固定KYB-1 用量為500 g/t，KYY-2用量為1 000 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。

由圖1 可知，碳酸鈉用量增加至3 000 g/t 前，精礦P2O5品位和回收率隨碳酸鈉用量的增加而升高；繼續(xù)增加碳酸鈉用量，精礦P2O5品位和回收率下降。因此，確定碳酸鈉用量為3 000 g/t。

3.2 KYB-1用量試驗(yàn)

KYB-1 用量試驗(yàn)固定碳酸鈉用量為3 000 g/t，KYY-2用量為1 000 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖3 可知，隨著KYB-1 用量的增加，精礦P2O5品位下降、回收率上升；KYB-1 用量為750 g/t 時(shí)回收率達(dá)64.31%，繼續(xù)增加用量，回收率增加緩慢。因此，確定KYB-1用量為750 g/t。

3.3 KYY-2用量試驗(yàn)

KYY-2 用量試驗(yàn)固定碳酸鈉用量為3 000 g/t，KYB-1用量為750 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3 可知，隨著KYY-2 用量的增加，精礦P2O5品位逐漸升高，回收率逐漸下降；當(dāng)KYY-2 用量為1 000 g/t 時(shí)，精礦P2O5品位為31.57%、回收率為63.24%；繼續(xù)增加KYY-2 用量，回收率大幅度下降。因此，確定KYY-2用量為1 000 g/t。

3.4 驗(yàn)證試驗(yàn)

在完成浮選條件試驗(yàn)后進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)流程見(jiàn)圖4，結(jié)果見(jiàn)表4，高品位精礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表5。

由表4 可知，試樣采用脫泥—浮選開(kāi)路流程處理，可獲得P2O5品位31.85%、回收率61.75%的高品位磷精礦，以及P2O5品位22.76%、回收率38.25%的中品位磷精礦。

由表5可知，現(xiàn)場(chǎng)磷精礦經(jīng)過(guò)脫泥—浮選開(kāi)路流程處理，精礦P2O5品位提升4.22 個(gè)百分點(diǎn)，MgO 含量降低0.53個(gè)百分點(diǎn)，SiO2含量降低8.80個(gè)百分點(diǎn)。

4 結(jié)論

（1）丁家灣某選磷廠的反浮選磷精礦P2O5含量為27.63%，雜質(zhì)成分MgO、SiO2含量分別為1.64%和15.52%，有用礦物為磷灰石，脈石礦物主要有石英和白云石；+0.15 mm 粒級(jí)P2O5品位較低，-0.038 mm 粒級(jí)P2O5品位低于試樣，說(shuō)明細(xì)粒級(jí)明顯含泥。

（2）試樣以碳酸鈉為調(diào)整劑，KYY-2 為抑制劑，KYB-1 為捕收劑，通過(guò)脫泥—浮選流程處理，可獲得P2O5品位31.85%、回收率61.75%的高品位磷精礦，及P2O5品位22.76%、回收率38.25%的中品位磷精礦，精礦P2O5品位提升4.22個(gè)百分點(diǎn)，MgO含量降低0.53個(gè)百分點(diǎn)，SiO2含量降低8.80 個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到了較好的提質(zhì)降雜效果。