濃硫酸添加點(diǎn)對(duì)磷礦石反浮選作業(yè)的影響

楊穩(wěn)權(quán),羅廉明,彭 杰

(云南磷化集團(tuán)研發(fā)中心,云南 昆明 650113)

0 引 言

云南海口磷礦浮選廠原設(shè)計(jì)時(shí)采用正反浮選工藝流程,且正—反浮選工藝流程采用同一種捕收劑,即在堿性條件下正浮選捕收磷礦物和在酸性條件下捕收碳酸鹽礦物使用同一種捕收劑YP2(脂肪酸陰離子捕收劑).故在正浮選磷精礦進(jìn)行反浮選前只設(shè)計(jì)了一臺(tái)礦漿攪拌槽,用于添加濃硫酸(98%)作為磷礦物的抑制劑.由于浮選藥劑的研發(fā),提高了浮選藥劑性能,用YP2-1(脂肪酸陰離子捕收劑)作為堿性條件下正浮選捕收磷礦物的捕收劑,用YP2-3(脂肪酸陰離子捕收劑)作為酸性條件下捕收碳酸鹽礦物的捕收劑.這就造成了在同一臺(tái)礦漿攪拌槽內(nèi)同時(shí)需要添加反浮選抑制劑和捕收劑.本文就在反浮選工藝流程中同時(shí)添加硫酸和捕收劑進(jìn)行試驗(yàn)研究,考察硫酸添加點(diǎn)對(duì)浮選過程的影響,及改進(jìn)措施和方法.

1 原礦性質(zhì)

試驗(yàn)礦樣為海口礦區(qū)中低品位硅鈣質(zhì)磷礦巖,主要有用礦物為膠磷礦,主要脈石礦物為白云石、石英和玉髓.礦樣多元素分析見表1所示.

表1 生產(chǎn)礦樣多元素分析結(jié)果

從表1可以看出:生產(chǎn)礦樣為硅鈣質(zhì)磷礦巖,其中m(CaO)/m(P2O5)=1.66,m(SiO2)/m(CaO)=0.52.對(duì)這類礦石在選礦過程中必須同時(shí)排除大部分碳酸鹽和硅酸鹽雜質(zhì)后富集磷礦物,才能滿足后續(xù)加工的要求.

對(duì)此類礦石目前以正反浮選工藝流程生產(chǎn)較為成熟.即在堿性介質(zhì)中,采用捕收劑富集磷礦物,硅酸鹽礦物留在槽內(nèi)產(chǎn)品作為尾礦被排除,泡沫產(chǎn)品為得到的正浮選磷精礦.在正浮選磷精礦中添加無機(jī)酸(通常用硫酸和磷酸)作為礦漿pH值調(diào)整劑和抑制劑,在弱酸性介質(zhì)中用脂肪酸捕收劑浮出白云石,槽內(nèi)產(chǎn)品為富集的磷礦物.

2 試驗(yàn)內(nèi)容

2.1 相同加藥攪拌時(shí)間試驗(yàn)

試驗(yàn)采用對(duì)比法:一是采用反浮抑制劑(主要是硫酸)和捕收劑分開在不同的時(shí)間添加,二是將反浮抑制劑和捕收劑同時(shí)添加.不同藥劑試驗(yàn)工藝流程及條件如圖1所示,結(jié)果如表2所示.

圖1 浮選藥劑制度不同試驗(yàn)工藝及條件流程圖

從表2可知:對(duì)反浮選作業(yè),分別在不同時(shí)間添加浮選藥劑比在同一個(gè)礦漿攪拌槽中同時(shí)添加抑制劑硫酸、磷酸和捕收劑YP2-3的浮選效果(精礦選別指標(biāo)、選礦效率等)要好得多.

表2 不同藥劑制度試驗(yàn)結(jié)果

2.2 不同加藥攪拌時(shí)間試驗(yàn)

試驗(yàn)工藝流程如圖2所示,結(jié)果如表3所示.

從表3可知:隨著浮選藥劑攪拌時(shí)間的增加,精礦產(chǎn)率、回收率降低,精礦中P2O5品位、選礦效率升高,MgO品位降低,排MgO效率增加.

圖2 不同加藥攪拌時(shí)間浮選試驗(yàn)工藝及條件流程圖

表3 不同加藥攪拌時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)果討論

浮選藥劑的添加和調(diào)節(jié)是浮選過程中重要的工藝因素,對(duì)提高藥效、改善浮選指標(biāo)有重大影響[1].從表2和表3中可以看出,硫酸和YP-3的不同添加方式浮選指標(biāo)相差較大,且增加或減少攪拌時(shí)間,也不能很好的改善浮指標(biāo).另外,浮選藥劑添加地點(diǎn)的選擇與該藥劑的用途及溶解度有關(guān)[1].通常在反浮選脫除碳酸鹽礦物的作業(yè)中,加入的硫酸因與碳酸鹽礦物反應(yīng)快,故反浮選酸的攪拌時(shí)間短,攪拌時(shí)間長短對(duì)浮選指標(biāo)影響小.而對(duì)于捕收劑YP2-3則需要較長的攪拌時(shí)間,以利于充分和碳酸鹽礦物接觸,礦化充分而利于提高浮選過程的選擇性.

在同一礦漿攪拌桶中同時(shí)添加濃硫酸、磷酸和捕收劑YP-3,導(dǎo)致濃硫酸放熱時(shí)將一部分捕收劑碳化,使得碳化了的那部分捕收劑失去了捕收能力;另外,硫酸、磷酸與一部分捕收劑(脂肪酸皂)發(fā)生了反應(yīng),生成脂肪酸,也使得這部分捕收劑選擇性變差.硫酸與捕收劑YP-3(脂肪酸皂)生成脂肪酸的反應(yīng)式為[2]:

對(duì)海口中低品位磷礦石的反浮選作業(yè),需分別在不同地點(diǎn)添加濃硫酸和脂肪酸捕收劑,以利更有效地提高浮選效率.現(xiàn)海口浮選廠已將反浮選濃硫酸、磷酸和捕收劑YP-3的加藥點(diǎn)分開,即濃硫酸、磷酸加入到礦漿攪拌桶中,而捕收劑YP-3加入到浮選機(jī)給礦間箱中,浮選效果很好.

參考文獻(xiàn):

[1]胡為柏.浮選[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1988:246.

[2]朱玉霜.浮選藥劑的化學(xué)原理[M].長沙:中南工業(yè)大學(xué)出版社,1996:56.

Abstract: It was studied that sulfaric acid and collector YP-3 was added in different dosing point with Haikon low grade phosphate rock reverse flotation operation. The results of the test indicated that: in the same dosing point and adding sulfuric acid and collector YP-3, flotation index is poor, pure mineral rate is low, and content of MgO is high. Such ore reverse flotation homework needs different dosing points respectively adding sulfuric acid and collector YP-3, in order to improve the flotation process selectivity and obtain more ideal dressing indexes.

Keywords: low-grade phosphorus ore; sulfuric acid; reverse flotation;dressing indexes; Yunnan Haikou grade phosphorus