云南某碳质胶磷矿浮选工艺探索

杨稳权，张 华，何海涛，蔡忠俊，杨明芳

（1.云南磷化集团有限公司 研发中心，云南 昆明 650600；2.国家磷资源开发利用工程技术研究中心，云南 昆明 650600）

云南是磷资源大省，磷资源主要聚集在滇池周边区域［1］。由于开采、加工、运输等条件较好，云南省中低品位胶磷矿浮选技术总体趋于成熟，经济技术指标较好，但都以反浮选脱除白云石等碳酸盐矿物富集磷精矿为主，浮选工艺相对简单，一般为一次粗选一次精选一次扫选流程［2］。笔者根据云南某碳质胶磷矿性质，深度优化浮选工艺流程，有效脱除磷精矿中白云石矿物，降低浮选尾矿品位，为同类矿石的产业化应用提供依据。

1 磷矿石性质

实验磷矿样化学多元素分析结果见表1。

表1 磷矿样化学多元素分析结果 %

由表1 可知，实验磷矿样中w（CaO）/w（P2O5）为1.56，属于碳酸盐型磷块岩［3］。磷矿样呈黑灰色，w（无机碳）为0.86%，为碳质胶磷矿。碳的天然可浮性好，在浮选过程中细粒级碳质矿物吸附在有用矿物和脉石矿物上，降低了矿石的分选性［4］。

2 浮选工艺流程探索

2.1 一次反浮选粗选工艺流程

在磨矿细度≤0.075 mm颗粒占比76.91%、抑制剂硫酸用量16 kg/t、捕收剂NECP用量1.4 kg/t条件下进行一次反浮选粗选实验，结果见表2。收剂用量下不能将精矿中w（MgO）降至1.5%以下。

表2 一次反浮选粗选实验结果 %

2.2 预先脱碳-反浮选脱镁工艺流程

为降低碳质脉石矿物的影响，探索预先脱碳-反浮选脱镁工艺流程，实验流程见图1。

图1 预先脱碳-反浮选脱镁工艺流程

2.2.1 磨矿细度实验

在反浮选脱碳捕收剂2#油用量100 g/t，反浮选脱镁硫酸用量16 kg/t、捕收剂NECP用量1 kg/t条件下进行磨矿细度实验，结果见图2。从图2 可以看出，随着≤0.075 mm 颗粒占比增加，精矿w（P2O5）和P2O5回收率增长缓慢。综合考虑磨矿能耗［5］，确定磨矿细度为≤0.075 mm颗粒占比68.21%。

图2 磨矿细度对精矿w（P2O5）及P2O5回收率的影响

2.2.2 脱碳捕收剂用量实验

在磨矿细度≤0.075 mm颗粒占比68.21%，反浮选脱镁硫酸用量16 kg/t、捕收剂NECP用量1 kg/t条件下进行脱碳捕收剂用量实验，结果见图3。

图3 脱碳捕收剂2#油用量对精矿w（P2O5）、w（MgO）的影响

由图3 可知，随着脱碳捕收剂2#油用量增加，精矿w（P2O5）呈先增大后减小的趋势，w（MgO）呈现先减小后增大的趋势。当2#油用量为100 g/t时，精矿w（P2O5）最高（31.33%），w（MgO）最低（1.28%），所以确定脱碳捕收剂2#油用量为100 g/t。

2.3 脱碳尾矿分级抛尾

经过预先脱碳-反浮选脱镁工艺后，精矿中w（MgO）可降至1.2%左右，脱碳尾矿中w（P2O5）约19%，且含有大量细粒级碳质脉石矿物。对脱碳尾矿进行全粒级筛分分析，结果见表3。

表3 脱碳尾矿全粒级筛分分析结果

从表3来看，随着脱碳尾矿粒度变细，w（P2O5）呈降低趋势，w（无机碳）呈增大趋势。≤0.025 mm细粒级无机碳富集明显，实验室采用筛分的方法抛掉此部分尾矿以降低其对扫选的影响，工业上可用旋流器进行分级抛除［6］。

2.4 尾矿扫选实验

预先脱碳尾矿抛掉≤0.025 mm 细粒级碳质脉石矿物后w（P2O5）约24%，脱镁尾矿2w（P2O5）约14%，为了回收该部分有用矿物，可将脱镁尾矿再磨后和脱碳尾矿粗粒级合并进行扫选。优化后的工艺流程见图4，实验结果见表4。

图4 尾矿扫选工艺流程

表4 尾矿扫选实验结果 %

2.5 闭路实验

在图4 开路流程基础上进行闭路实验，中矿w（P2O5）为26.53%，可以与精矿合并，Ⅱ次扫选后的尾矿3可以返回至Ⅰ次扫选，最终闭路实验流程见图5，实验结果表5。

图5 闭路浮选工艺流程

表5 闭路浮选工艺浮选结果 %

从闭路实验结果可以看出，通过预先脱碳细粒级抛尾-反浮选脱镁-尾矿扫选的闭路流程，可以获得精矿w（P2O5）为30.33%、w（MgO）为1.36%、产率为68.39%，P2O5回收率为89.08%，脱镁率为81.65%，总尾矿w（P2O5）为8.04%的选矿指标。

3 结论

云南某碳质胶磷矿，采用常规反浮选工艺流程脱除白云石矿物富集磷精矿，无法有效脱除精矿中MgO。根据矿石性质，采用预先脱碳细粒级抛尾-反浮选脱镁-尾矿扫选的闭路工艺流程，获得w（P2O5）为30.33%、w（MgO）为1.36%的磷精矿，精矿产率为68.39%，P2O5回收率为89.08%，实现了碳质胶磷矿中有用磷矿物的高效富集与回收。