柏泉铁矿胶质磷矿浮选双侧刮料工艺改造研究

李佳兴 霍翠萍 肖晶晶 李广川 刘佳伟 韩明轩

（河北钢铁集团矿业有限公司柏泉铁矿）

我国磷矿资源类型主要分为岩浆型磷灰石资源、沉积岩型磷块岩资源、沉积变质岩型磷灰石资源，其中沉积磷块岩矿床是我国磷矿资源的主要存在形式，占总储量的80%以上［1-14］。这类磷矿资源绝大部分为硅镁杂质含量较高的中低品位矿石资源，有用矿物与脉石矿物一般结合紧密，嵌布粒度细，常呈均质胶体或隐晶质形式，不易解离，通常磨矿细度需达-0.074 mm90%才能单体解离。

柏泉铁矿为河北钢铁集团矿业有限公司下属企业，采场采出矿石属于中低品位磷块岩（俗称胶磷矿）型铁矿石［5-6，11，13］，年处理P2O5品位为1.8%～2.5%的铁矿石800万t，选矿厂采用阶段磨矿阶段磁选选铁、选铁尾矿1粗1扫3精常温浮选选磷工艺。近年，柏泉铁矿为了改善选磷效果和浮选效率，粗浮选实施了双侧刮板系统，浮选时间明显缩短，粗选和精选1作业的处理能力明显增大，取得了较好的改造效果。

1 改造前浮选工艺流程及生产情况

1.1 改造前浮选工艺流程

随着生产经营任务的逐年提高，浮选精选设备能力略显不足。通过长期生产实践和研究分析，浮选机内泡沫层形成后会维持一定时间，其中浮选1#系列粗选联合浮选机组单侧刮板不能及时将浮选机液面矿化泡沫全部刮出，致使1/3以上的矿化泡沫破裂而未被及时收集，且精选1浮选机处理能力呈现不足的局面。

现场1#、2#、3#粗选浮选机的精矿合并精选，精选1、精选2均为2台浮选机，精选2精矿为合格产品；4#、5#粗选浮选机的精矿合并给入2台精选浮选机，1次精选精矿也作为最终产品；粗选尾矿进3台扫选浮选机，扫选精矿与精选1尾矿合并返回2#粗选浮选机，扫选尾矿为选矿厂最终尾矿；4#、5#粗选浮选机的精选尾矿与精选2尾矿合并进入精选1浮选机再选。

1.2 改造前的生产情况

在工业试验基础上进行了粗选浮选机双侧刮板系统应用改造，改造前的主要产品指标见表1，浮磷给矿筛析结果见表2，精矿筛析结果见表3，尾矿筛析结果见表4。

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从表1可以看出，粗选精矿浓度在32%～38%，其中粗选1#、粗选2#精矿品位较高，粗选3#、粗选4#、粗选5#精矿品位较低；扫选精矿浓度为21.82%、品位为22.24%，与粗选4#精矿、粗选5#精矿品位接近；精选2精矿浓度为47.21%，品位为34.08%；4#、5#粗浮选—精选精矿浓度为37.00%，品位仅为26.76%。

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从表2～表4可以看出，给矿80～600目粒级产率为36.97%，精矿80～600目粒级产率为81.16%，尾矿80～600目粒级产率为24.31%；现选磷工艺对80～600目粒级选别效果总体较好，不仅80～600目粒级中的磷矿物得到了充分回收，而且精矿该粒级磷品位较高。

2 双侧刮板技改项目实施与应用

为了解决现场问题，有效提高系统处理能力，磷粗选联合浮选机组采用双侧刮料方式，并在4#、5#粗浮选—精选浮选机后增加2台20 m3浮选机，即均实现2段精选，以确保精矿品位。改造前后的部分产品指标见表5。

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从表5及生产现场可以看出，改造后旧刮板粗精品位降低了1.71个百分点，但粗精矿刮出量增加，粗选泡沫层厚度变薄；改造后扫选精矿浓度降低了8.48个百分点、品位降低了4.56个百分点，扫选设备负荷得到缓解，回收率明显提高，为全流程优化创造了条件。

改造完成后，企业新增产值1 667.22万元/a，新增利润1 096.47万元/a。

3 结论

（1）柏泉铁矿现场粗选浮选机组采用双侧刮料方式，粗精矿刮出量增加，粗选泡沫层厚度变薄，扫选设备负荷得到缓解，磷回收率明显提高，为全流程优化创造了条件。

（2）改造后，企业新增产值1 667.22万元/a，新增利润1 096.47万元/a。

（3）该改造具有一定的推广应用价值。