湖北某公司膠磷礦浮選工藝流程改造

何新建，劉 亭，符敬杰，占其軍，余承章

（湖北大峪口化工有限責任公司,湖北 鐘祥 432910）

我國磷礦資源特點是資源儲量大，分布比較集中；低品位磷礦多，富礦資源少；膠磷礦多，采選難度大［1-2］。膠磷礦必須通過分選富集后才能滿足濕法磷酸工藝生產要求［3-4］。因此，合理開發利用低品位膠磷礦已成為促進我國磷化工產業可持續發展的必要途徑。湖北某公司膠磷礦原采用正反浮選工藝進行浮選［5-7］，共使用27臺浮選機，2016年公司將浮選流程改為單一反浮選后，使用了其中的17臺浮選機，改造后精礦磷回收率大幅度提高；后來又利用閑置浮選機形成1套獨立反浮選系統并進行了工業化試驗，進一步降低了生產成本。

1 原礦

原礦主要有4種自然類型，自上而下為致密狀磷塊巖、蠕蟲狀磷塊巖、白云質條帶狀磷塊巖和泥質條帶狀磷塊巖。上述4種礦石在礦層中按厚度比為致密狀磷塊巖占34%，蠕蟲狀磷塊巖占2%，白云質條帶狀磷塊巖占23%，泥質條帶狀磷塊巖占41%。礦石工業類型屬硅鎂質磷塊巖，礦物多元素分析結果見表1。

表1 礦物多元素分析結果 %

2 正反浮選工藝改為單一反浮選工藝

將正反浮選工藝改為單一反浮選工藝后，礦漿由渣漿泵輸送至1號攪拌桶，攪拌均勻后流至2號攪拌桶，攪拌均勻后流至粗選第1槽前中間箱，添加反浮選捕收劑。礦漿由第1槽吸漿式浮選機吸入反浮選粗選作業進行粗選，粗選作業共有9臺浮選機，在第1、第3臺浮選機中分別添加H2SO4。為保證精礦產品質量，在粗選第6槽前中間箱補加少量捕收劑，以保證藥劑效果持續性。粗選槽內為精礦，粗選精礦作為最終精礦產品自流到精礦漿槽，再由砂漿泵輸送至濃密機沉降濃縮。泡沫產品由吸漿式浮選機吸入反浮選掃選作業，掃選作業共有7臺浮選機。掃選精礦由液下渣漿泵輸送至2號攪拌桶，作為返回中礦。掃選尾礦經1臺吸漿式浮選機消泡后自流至礦漿槽，再由立式砂漿泵輸送至尾礦庫。整個流程共使用17臺浮選機。由于單一反浮選工藝對于原礦磨礦細度降低，后期通過磨礦工藝改造，磨礦能力由55 t/h提高到了80 t/h，但在實踐中，由于浮選時間有限，當生產負荷提高到60 t/h時，浮選尾礦量明顯增多，精礦質量下降，磷回收率降低，因此裝置處理能力維持在55 t/h左右。

3 閑置浮選機形成獨立反浮選系統及工業化試驗

3.1 閑置浮選機形成獨立反浮選系統

研究人員在礦漿由渣漿泵輸送至1號攪拌桶的管線上開口架設分漿管線至3號攪拌桶，添加反浮選捕收劑。礦漿由第1槽吸漿式浮選機吸入反粗選作業進行粗選，粗選作業共4槽，在第1、第2臺浮選機內分別添加H2SO4，粗選槽內精礦便為最終精礦產品。泡沫產品由吸漿式浮選機吸入反浮選掃選作業，掃選作業共有3臺浮選機。掃選精礦由液下渣漿泵輸送至攪拌桶，作為返回中礦。掃選尾礦經1臺吸漿式浮選機消泡后自流至礦漿槽，再由立式砂漿泵輸送至尾礦庫。改造后利用了原10臺閑置浮選機中的7臺。

3.2 工業化試驗

為驗證利用閑置浮選機形成的反浮選系統的合理性，研究人員進行了工業化試驗。試驗初期原礦處理量為25 t/h，但由于礦漿流通時間較短，尾礦品位較高，后減小浮選處理量至23 t/h，待浮選工藝調試穩定后，開始取72 h流程樣，每小時取一次原礦樣、精礦樣（即反浮選粗選精礦）、尾礦樣，分別合并為72 h的樣品，經稱量、烘干、縮分、制樣后送化驗室化驗分析。

3.2.1工業化試驗結果

工業化試驗產品多元素分析結果如表2所示。

表2 產品多元素分析結果 %

3.2.2數質量流程圖

根據72 h流程樣試驗結果，計算各個作業產品的產率及回收率，并繪制數質量流程圖，見圖1。

圖1 浮選數質量流程圖

經一次粗選、一次掃選單一反浮選作業后，在原礦w（P2O5）22.24%、w（MgO）4.18%，礦漿細度≤0.075 mm（-200目）占比均值為80.50%的條件下，可獲得精礦w（P2O5）28.48%、w（MgO）0.99%、P2O5回收率86.74%的選礦指標。

4 結論

工業實踐表明，利用閑置浮選機進行單一反浮選工藝流程是可行的、有效的。完成改造后，原裝置的處理能力由55 t/h提高到了78 t/h，每月可多處理原礦1.66萬t，每月可多生產精礦1.12萬t；閑置設備得到有效利用，產品電耗得以降低，生產成本進一步降低。未來需要進一步優化藥劑制度等，降低尾礦品位，進一步提高精礦P2O5回收率。