贵州织金某磷矿反浮选工艺研究与实践*

符敬杰，卫 波，余承章，占其军，傅克文

(湖北大峪口化工有限责任公司，湖北 钟祥 431910)

0 引言

磷矿选矿的目的是使磷矿物富集，有害杂质(主要是MgO、倍半氧化物等)得到排除，获得满足化工生产要求的磷精矿。磷矿的选别方法有浮选、擦洗脱泥、焙烧消化、重介质选矿及联合选矿等工艺，此外还有化学选矿、光电选矿以及生物选矿等方法[1-2]。浮选是分选磷矿物的有效方法[3]，磷矿物的浮选工艺包括直接正浮选、单一反浮选、正反浮选、反正浮选、双反浮选工艺等[4-5]。

本文针对贵州织金某磷矿矿石性质开展了浮选工艺研究与实践，以期获得理想的浮选工艺指标。

1 原矿性质

对试样进行化学分析，主要化学组分及质量分数见表1。

表1 矿样多元素分析结果 单位：%

由表1可知，该矿样为碳酸盐型磷块岩[6]。此类矿石细密坚硬，碳酸盐沉积物以白云石为主，磷酸盐晶体颗粒非常细小，与脉石矿物紧密共生，嵌布粒度很细，属高镁低硅磷矿。

2 反浮选工艺流程研究

通过对矿浆流向、浮选设备、药剂管线的改造，先后完成了反浮选1粗1扫和1粗1扫1精加精扫两种工艺流程试验。

2.1 反浮选1粗1扫工艺流程

反浮选1粗1扫工艺流程见图1，其设备形象联系图见图2。

图1 反浮选1粗1扫工艺流程

图2 反浮选1粗1扫设备形象联系图

反浮选1粗1扫工艺流程为：来自磨矿的合格矿浆自流进入1#搅拌桶和2#搅拌桶，搅拌均匀的矿浆流入反粗选间隔箱内，并在此添加反浮选捕收剂B，由反粗选吸浆槽吸入槽内进行搅拌和充气；反粗选作业共有9个浮选槽，在第1和第2槽内加入混酸A，在反粗选2段间隔箱内加入少量反浮选捕收剂B，保持浮选过程的延续性；浮选槽内为最终精矿，其最后自流进入浓密机；刮出的反粗选泡沫在生产水C的冲压下经由两台吸浆浮选机吸入进行反扫作业，反扫共有5个槽，在反扫第1槽内加入少量混酸A，反扫作业刮出泡沫为最终尾矿，其最后自流进入尾矿池，泵送至尾矿库；反扫作业的中矿被泵送至反粗作业，至此构成完整的反浮选1粗1扫工艺流程。

2.2 反浮选1粗1扫1精加精扫工艺流程

反浮选1粗1扫1精加精扫工艺流程见图3，其设备形象联系图见图4。

图3 反浮选1粗1扫1精加精扫工艺流程

图4 反粗选1粗1扫1精加精扫设备形象联系图

反浮选1粗1扫1精加精扫工艺流程为：球磨矿浆自流进入1#搅拌桶和2#搅拌桶，搅拌均匀的矿浆流入反粗选间隔箱内，并在此添加反浮选捕收剂B，由反粗吸浆槽吸入槽内进行反粗选作业；反粗选作业共有9个浮选槽，在第1和第2槽内加入混酸A，在反粗选2段间隔箱内加入少量反浮选捕收剂B，反粗选槽内矿浆经吸浆浮选机吸入精选作业；在精选作业中添加少量反浮选捕收剂B,精选共有4槽，精选槽内矿浆为最终精矿，其最后自流进入浓密机；刮出的反粗选泡沫在酸性废水D和生产水C的冲压下经由两台吸浆浮选机吸入进行第1次反扫作业；反扫1共有5个槽，在反扫1第1槽内加入少量混酸A，反扫1作业刮出泡沫为尾矿1，反扫1作业中矿被泵送至反粗作业；反精选刮出的泡沫进行第2次反扫选，反扫选2一共有3个槽，刮出泡沫为尾矿2，中矿被泵送至反粗作业；尾矿1和尾矿2自流进入尾矿池，被泵送至尾矿库，至此构成完整的反浮选1粗1扫1精加精扫工艺流程。

2.3 反浮选工艺流程的确定

依据实验室试验结果先进行反浮选1粗1扫工艺流程工业化实践。在实际运行中发现泡沫量较大、泡沫黏度高，导致反粗选泡沫不能顺畅地流入反扫选作业，致使后续作业分选效果受限；试验结果磷精矿品位低、镁质量分数高，精矿MgO质量分数在1.8%左右，无法满足下游生产要求，需要进一步降低精矿MgO质量分数。

通过流程改造形成反浮选1粗1扫1精加精扫工艺流程，继续开展贵州织金某磷矿反浮选工业化实践。经过3天调试，浮选流程运行平稳，工艺指标符合考核要求，因此最终确定采用反浮选1粗1扫1精加精扫的工艺流程。

3 反浮选工艺流程生产实践

对反浮选1粗1扫1精加精扫工艺流程进行工业化生产实践，待系统稳定后进行72 h流程样取样分析。每小时在9个取样点分别取样1次，每班分别合并当班流程样，按要求制样后进行分析化验。根据流程样试验结果，得到各班流程样工艺指标平均值，以此计算出各个作业产品的产率及回收率，并绘制浮选工艺数质量流程图(见图5)。

图5 反浮选工艺数质量流程图

由图5可知，在原矿P2O5品位为20.85%、MgO质量分数为7.50%的条件下，经过反浮选1粗1扫1精加精扫作业，可获得最终精矿P2O5品位为32.42%、MgO质量分数为0.92%、精矿P2O5回收率为89.62%的工艺指标，满足下游工序对磷精矿指标的要求。

4 结论

a.贵州织金某磷矿原矿P2O5品位20.85%、MgO 质量分数7.50%，为碳酸型磷块岩，嵌布粒度较细，针对该矿石特征，确定采用反浮选工艺。

b.通过反浮选1粗1扫工艺和反浮选1粗1扫1精加精扫工艺实践得知，反浮选1粗1扫工艺所得精矿MgO的质量分数为1.8%左右，无法满足下游生产要求，所以确定采用反浮选1粗1扫1精加精扫流程。

c.72 h流程样试验结果表明，采用反浮选1粗1扫1精加精扫工艺时，磷精矿P2O5品位由原矿20.85%提高到32.42%、MgO质量分数由7.50%降至0.92%，有害杂质MgO得到有效排除，精矿P2O5回收率达到89.62%。说明反浮选1粗1扫1精加精扫工艺在贵州织金某磷矿是可行的。