捕收劑DP-1在雷波地區某磷礦反浮選工藝中的應用

孫建業，劉 亭，姜振勝

（湖北大峪口化工有限責任公司，湖北 鐘祥 431910）

我國磷礦資源豐富，但大部分為中低品位膠磷礦，富集困難，利用率低。磷礦資源為不可再生資源，隨著資源的不斷開采，富礦越來越少，因此，合理開發磷礦資源，提高對中低品位磷礦的開發和利用，對我國磷肥工業和農業可持續發展具有重要意義［1-4］。以四川雷波地區某磷礦為實驗礦樣，采用一次粗選、一次掃選工藝流程，以硫酸為浮選抑制劑、藥劑DP-1 為反浮選捕收劑進行浮選實驗研究，得到了較理想的浮選指標。

1 礦石性質

原礦石為四川雷波地區某磷礦，經分析原礦w（P2O5）24.52%、w（MgO）4.68%，屬于中低品位高鎂磷礦。礦石主要化學成分分析結果見表1。

表1 原礦化學多元素分析結果 %

2 實驗設備及藥劑

主要設備：SP—60×100 鄂式破碎機，最大進料粒度12 mm，出料粒度1～5 mm，主軋輥轉速186 r/min，貴陽探礦機械廠；電熱鼓風干燥箱，重慶四達試驗設備有限公司；XMB-70三軸滾筒棒磨機；數顯恒溫水浴鍋；電子天平；PHS-3C精密pH計；多用水環式真空過濾機，武漢洛克粉末設備制造有限公司；XFD－63 型單槽式浮選機，0.75 L，武漢洛克粉末設備制造有限公司。

藥劑：H2SO4，工業品（w（H2SO4）98%）；捕收劑DP-1，工業品（質量分數2.5%）。

3 實驗結果及討論

3.1 磨礦細度實驗

磨礦細度對選礦實驗結果影響較大，礦樣若沒有被充分研磨，就很難達到理想的選礦指標；如果過磨就會造成能耗高、選礦成本高，以及有用礦物的過粉碎而影響選礦藥劑的作用效果。本次實驗的磨礦設備采用三軸滾筒棒磨機，料漿濃度確定為66.7%，實驗結果見圖1。

圖1 磨礦細度與磨礦時間關系

由圖1可知，隨著磨礦時間的增加，磨礦細度不斷提高。當磨礦時間為7.5 min，磨礦細度＜0.074 mm顆粒占比為80.9%，之后變化趨勢平緩。

為確定磨礦細度對精礦指標的影響，分別將磨礦細度＜0.074 mm 顆粒占比為62.34%、71.70%、80.90%和85.50%的礦漿進行反浮選開路實驗，分析磨礦細度對精礦指標的影響，實驗結果見表2。

表2 不同磨礦細度對精礦指標的影響

由表2可以看出，磨礦細度＜0.074 mm顆粒占比分別為62.34%、71.70%、80.90%和85.50%時，獲得的精礦P2O5品位分別為28.75%、29.30%、30.82%和30.62%，精礦w（MgO）分別為1.95%、1.50%、1.07%和1.04%，隨著磨礦細度占比的增加，精礦品位提高，MgO 含量逐漸降低，浮選效果越來越好。綜合考慮磨礦能耗和選礦成本，確定磨礦時間為7.5 min，磨礦細度＜0.074 mm 顆粒占比為80.90%。

3.2 藥劑條件實驗

采用單因素法進行藥劑條件優化，流程見圖2。

圖2 藥劑條件實驗流程

3.2.1 粗選H2SO4用量實驗

實驗捕收劑采用一段加藥方式，實驗條件：磨礦細度＜0.074 mm 顆粒占比80.90%、浮選機轉速1 825 r/min、H2SO4用量為變量、DP-1用量0.60 kg/t，實驗結果見表3。

表3 H2SO4用量對浮選效果的影響

表3 表明，隨著H2SO4用量的增加，精礦產率、回收率先降低再升高，精礦P2O5品位先升高再降低，MgO 含量先降低再升高。當硫酸用量為14.58 kg/t時，實驗效果較好，精礦w（P2O5）31.03%，w（MgO）1.01%，精礦回收率達到88.89%。

3.2.2 粗選捕收劑用量實驗

捕收劑采用一段加藥方式，磨礦細度＜0.074 mm顆粒占比80.90%、浮選機轉速1 825 r/min、H2SO4用量為14.58 kg/t、DP-1用量變量，實驗結果見表4。

表4 捕收劑DP-1用量對浮選效果的影響

由表4 可以看出，隨著DP-1 用量增大，精礦產率逐漸降低，當DP-1 用量為0.6 kg/t 時，精礦品位w（P2O5）為31.12%、回收率89.14%、w（MgO）0.97%，實驗指標較好。

3.2.3 掃選H2SO4用量實驗

在磨礦細度＜0.074 mm 顆粒占比80.90%、浮選機轉速1 825 r/min、粗選H2SO4用量14.58 kg/t、DP-1 用量0.60 kg/t、掃選H2SO4用量變量條件下，按圖3實驗流程進行掃選實驗，實驗結果見表5。

圖3 掃選實驗流程

表5 掃選硫酸用量對浮選效果的影響

表5 表明，當掃選硫酸用量為9.11 kg/t 時，實驗指標較好。

3.3 閉路實驗

在磨礦細度＜0.074 mm 顆粒占比80.90%、浮選機轉速1 825 r/min、粗選H2SO4用量14.58 kg/t、DP-1 用量0.60 kg/t、掃選H2SO4用量9.11 kg/t 條件下，進行閉路實驗，實驗流程見圖4，實驗結果見表6和圖5所示。

圖4 閉路實驗流程

表6 閉路實驗所得浮選指標

圖5 數質量流程圖

由表6、圖5 可知，經過一次粗選、一次掃選反浮選脫鎂閉路流程后，能獲得精礦P2O5質量分數31.40%、精礦產率69.84%、回收率89.44%、MgO質量分數0.93%的指標。

4 結論

（1）單因素實驗結果表明：反浮選優惠藥劑制度為粗選H2SO414.58 kg/t、DP-1 0.6 kg/t、掃選H2SO49.11 kg/t。

（2）經過一次粗選、一次掃選反浮選工藝流程和閉路實驗后，可以得到精礦w（P2O5）31.40%、產率69.84%、回收率89.44%、w（MgO）0.93%的指標。

（3）DP-1 對該磷礦浮選指標較好，具有成本低、無氣味、安全環保等優點。