湖南省××磷矿选矿工艺研究①

吴艳妮

中化地质矿山总局地质研究院，河北涿州，072754

技术·方法

湖南省××磷矿选矿工艺研究①

吴艳妮*

中化地质矿山总局地质研究院，河北涿州，072754

针对湖南省××磷矿矿石性质及可选特性，采用擦洗脱泥—浮选联合工艺选别，有效降低了能耗和药耗，使P2O5品位由15.78%富集至30.77%，P2O5回收率为82.40%，磷精粉达到酸法加工用磷矿石一等品Ⅰ级标准。

磷矿 擦洗脱泥工艺 浮选工艺 选矿方法

我国磷矿资源储量虽大，但富矿少，中低品位矿多，必须通过选矿富集除杂后才能被有效利用【1】。目前在磷矿选矿工艺中，占主导地位的选矿方法有浮选、擦洗脱泥、焙烧—消化、重介质选矿及联合选矿工艺，此外还有化学选矿、光电选矿以及生物选矿等【1】。为了有效合理的利用资源，对不同类型的磷矿，根据其矿石性质及可选特性，选择适宜的选矿工艺尤为重要。本文针对湖南省××磷矿，进行了详细的选矿工艺研究。

1 矿石性质

湖南省××磷矿为浅海相化学沉积型磷块岩矿床。矿石结构主要为泥晶胶状结构，矿石构造为条带状构造及块状构造。磷块岩在构造应力作用下发生碎裂，受地表风化淋滤作用，岩石中产生的微裂隙以及风化孔洞，被次生磷灰石、粒状石英和针柱状银星石充填，形成弱风化磷块岩。磷块岩矿石中磷酸盐矿物为胶磷矿，脉石矿物主要为石英、玉髓和粘土矿物，含少量碳质物、铁质氧化物和金属矿物等，胶磷矿嵌布类型以细-中粒级为主。

原矿化学分析结果见表1，矿物组成结果见表2。

表1 原矿化学分析结果（%）Table 1 Undressed ore chemical analysis result（%）

表2 原矿矿物组成（％）Table 2 Mineral composition of undressed ore（%）

2 选矿工艺探讨

对中低品位胶磷矿，浮选法通常是较为有效的选别方法[3]。但该矿中Al2O3和Fe2O3含量高，对浮选工艺极为不利，不仅会恶化浮选现象，还会消耗大量的浮选药剂。考虑到该矿为弱风化磷块岩矿石，擦洗脱泥工艺主要应用于风化型或含泥多的磷矿石选矿【4】，可以应用该工艺方法预先脱除含铝、铁氧化物的脉石矿物，再利用浮选工艺提高精矿品位，达到磷精矿品级要求。综上探讨，对湖南省××磷矿可采用擦洗脱泥—浮选联合工艺选别。

3 选矿工艺试验研究

3.1 擦洗脱泥工艺试验研究

擦洗脱泥工艺的研究重点是确定合适的擦洗粒度上限和脱除粒级。笔者对-75mm原矿及破碎至-25mm、-15mm原矿分别进了了擦洗脱泥对比试验研究，三者P2O5、Fe2O3、Al2O3、、MgO、累积试验结果对比曲线分别见图1、图2、图3、图4。

图1 不同粒级原矿P2O5累积试验结果对比曲线Fig.1 P2O5accumulation test results contrast curve of different particle size of ore

图2 不同粒级原矿Fe2O3累积试验结果对比曲线Fig.2 Fe2O3accumulation test results contrast curve of different particle size of ore

图3 不同粒级原矿Al2O3累积试验结果对比曲线Fig.3 Al2O3accumulation test results contrast curve of different particle size of ore

从图1可以看出，脱除粒级越细，精矿P2O5品位越低，回收率越高，兼顾品位与回收率，脱除-0.5mm粒级较为适宜，且易于工业化实施。对比（-75+0.5）mm、（-25+0.5）mm、（-15+0.5）mm试验结果曲线发现：三者P2O5品位变化不大，（-75+0.5）mm 的P2O5回收率最高；主要杂质Fe2O3、Al2O3、MgO的品位相近，脱除率均比较高，达到60%以上。因此，擦洗脱泥工艺选择对-75mm原矿脱除-0.5mm粒级即可。

图4 不同粒级原矿MgO累积试验结果对比曲线Fig.4 MgO accumulation test results contrast curve of different particle size of ore

3.2 浮选工艺试验研究

浮选工艺的研究重点是确定适宜的浮选方法及药剂制度。该磷矿中的主要脉石矿物为硅酸盐类矿物，因此适宜采用正浮选法。磷矿正浮选工艺通常需要添加碱性pH调整剂、硅酸盐抑制剂及磷矿物捕收剂。碳酸钠，氢氧化钠及石灰是较为普遍采用的碱性无机调整剂，相比较而言，碳酸钠不仅可以调整矿浆的pH值，还能够消除矿浆中难免离子的有害影响【5】，因此，对该矿采用碳酸钠作为pH调整剂较为适宜。水玻璃是一种的价廉有效的硅酸盐抑制剂，被选矿厂广泛应用，也很适宜该矿应用。磷矿捕收剂经过对比试验，选用中化地质矿山总局地质研究院研制生产的AZ-02捕收剂效果较好。

在以上研究的基础上，笔者对正浮选工艺中的主要影响因素磨矿细度、药剂用量、浮选浓度及浮选温度进行了择优试验，根据试验结果, 采用一次粗选一次扫选一次精选，中矿返回粗选工艺流程进行了闭路流程试验, 试验结果见表3。

表3 浮选闭路试验结果Table 3 Closed-circruit experimental results

3.3 擦洗脱泥—浮选联合工艺试验结果与评价

擦洗脱泥—浮选联合工艺流程见图5，试验结果见图6（数质量流程图）。

试验结果表明，擦洗脱泥工艺能够将P2O5品位从15.78%提高至22.82%，脱除的-0.5mm矿泥P2O5品位仅为4.43%，有害杂质Fe2O3、Al2O3、MgO的排除率高，分别达到66.19%、69.09%和64.97%，擦洗脱泥效果显著，同时使进入浮选工艺的入选矿量只占61.71%，有效的降低了矿泥对浮选的干扰，提高了磨矿机效率。

对擦洗脱泥后的粗精矿采用一次粗选一次扫选一次精选的正浮选工艺流程，比较简单，易于实现工业化，而且实现了胶磷矿的常温浮选工艺，获得了较优的选矿工艺指标。

图5 擦洗脱泥—浮选联合工艺流程Fig.5 scrub desliming - flotation process flowsheet

图6 擦洗脱泥—浮选联合工艺数质量流程Fig.6 scrub desliming - flotation process mumber quality flowsheet

4 结语

（1）根据该矿矿石性质及可选特性，对该矿预先采用擦洗脱泥工艺效果显著，有效降低了能耗和药耗。

（2）该矿采用的常温浮选工艺简单易行，有效提高了磷精矿品位，使磷精粉达到酸法加工用磷矿石一等品Ⅰ级标准。

（3）采用擦洗脱泥—浮选联合工艺选别该磷矿，针对性强，很好的解决了单一浮选的缺陷，技术、经济均合理可行，较好的为其他该类型矿山的开发利用提供了参考。

1 刘安，刘丽芬，罗慧华，等.安徽宿松磷矿低温浮选研究[J].武汉工程大学学报，2011，（3）：26～28.

2 谢国先，张路丽，刘鑫，等.胶磷矿选矿工艺的研究现状[J].磷肥与复肥，2012，（1）：16～19.

3 吴艳妮，丁晓姜.江西××胶磷矿选矿试验研究[J].化工矿产地质，2011（3）：181～184.

4 李成秀，文书明.我国磷矿选矿现状及其进展[J].矿产综合利用，2010（2）：22～25.

5 谢恒星.无机调整剂碳酸钠和水玻璃对磷灰石分选特性的影响研究[J].中国矿业，1998（2）：56～59.

STUDY ON MINERAL DRESSING PROCESS FOR HUNAN ×× PHOSPHATE ORE

Wu Yanni Geological Institute of China Chemical Geology & Mining Bureau

According to the ore properties and optional features of Hunan ×× phosphate ore, we use the scrub desliming - flotation process dressing. It can effectively reduce the energy consumption and drug consumption, and make the P2O5grade is increased from 15.78% to 30.77%. The P2O5recovery rate is 82.40%. Phosphorus powder reach the first gradeⅠstandard of using phosphorus ore acid method processing.

Phosphate ore scrub desliming process flotation process dressing metho

TD923+TD921.1

A

1006-5296（2014）02-0117-04

①此文获中化地质矿山总局地质研究院、地质调查总院“第三届青年学术研讨会”论文三等奖* 作者简介：吴艳妮（1982～），女，矿物加工专业，工程师

2014-03-24；改回日期：2014-04-17