柏泉鐵礦膠質磷礦浮選雙側刮料工藝改造研究

李佳興 霍翠萍 肖晶晶 李廣川 劉佳偉 韓明軒

（河北鋼鐵集團礦業有限公司柏泉鐵礦）

我國磷礦資源類型主要分為巖漿型磷灰石資源、沉積巖型磷塊巖資源、沉積變質巖型磷灰石資源，其中沉積磷塊巖礦床是我國磷礦資源的主要存在形式，占總儲量的80%以上［1-14］。這類磷礦資源絕大部分為硅鎂雜質含量較高的中低品位礦石資源，有用礦物與脈石礦物一般結合緊密，嵌布粒度細，常呈均質膠體或隱晶質形式，不易解離，通常磨礦細度需達-0.074 mm90%才能單體解離。

柏泉鐵礦為河北鋼鐵集團礦業有限公司下屬企業，采場采出礦石屬于中低品位磷塊巖（俗稱膠磷礦）型鐵礦石［5-6，11，13］，年處理P2O5品位為1.8%～2.5%的鐵礦石800萬t，選礦廠采用階段磨礦階段磁選選鐵、選鐵尾礦1粗1掃3精常溫浮選選磷工藝。近年，柏泉鐵礦為了改善選磷效果和浮選效率，粗浮選實施了雙側刮板系統，浮選時間明顯縮短，粗選和精選1作業的處理能力明顯增大，取得了較好的改造效果。

1 改造前浮選工藝流程及生產情況

1.1 改造前浮選工藝流程

隨著生產經營任務的逐年提高，浮選精選設備能力略顯不足。通過長期生產實踐和研究分析，浮選機內泡沫層形成后會維持一定時間，其中浮選1#系列粗選聯合浮選機組單側刮板不能及時將浮選機液面礦化泡沫全部刮出，致使1/3以上的礦化泡沫破裂而未被及時收集，且精選1浮選機處理能力呈現不足的局面。

現場1#、2#、3#粗選浮選機的精礦合并精選，精選1、精選2均為2臺浮選機，精選2精礦為合格產品；4#、5#粗選浮選機的精礦合并給入2臺精選浮選機，1次精選精礦也作為最終產品；粗選尾礦進3臺掃選浮選機，掃選精礦與精選1尾礦合并返回2#粗選浮選機，掃選尾礦為選礦廠最終尾礦；4#、5#粗選浮選機的精選尾礦與精選2尾礦合并進入精選1浮選機再選。

1.2 改造前的生產情況

在工業試驗基礎上進行了粗選浮選機雙側刮板系統應用改造，改造前的主要產品指標見表1，浮磷給礦篩析結果見表2，精礦篩析結果見表3，尾礦篩析結果見表4。

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從表1可以看出，粗選精礦濃度在32%～38%，其中粗選1#、粗選2#精礦品位較高，粗選3#、粗選4#、粗選5#精礦品位較低；掃選精礦濃度為21.82%、品位為22.24%，與粗選4#精礦、粗選5#精礦品位接近；精選2精礦濃度為47.21%，品位為34.08%；4#、5#粗浮選—精選精礦濃度為37.00%，品位僅為26.76%。

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從表2～表4可以看出，給礦80～600目粒級產率為36.97%，精礦80～600目粒級產率為81.16%，尾礦80～600目粒級產率為24.31%；現選磷工藝對80～600目粒級選別效果總體較好，不僅80～600目粒級中的磷礦物得到了充分回收，而且精礦該粒級磷品位較高。

2 雙側刮板技改項目實施與應用

為了解決現場問題，有效提高系統處理能力，磷粗選聯合浮選機組采用雙側刮料方式，并在4#、5#粗浮選—精選浮選機后增加2臺20 m3浮選機，即均實現2段精選，以確保精礦品位。改造前后的部分產品指標見表5。

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從表5及生產現場可以看出，改造后舊刮板粗精品位降低了1.71個百分點，但粗精礦刮出量增加，粗選泡沫層厚度變薄；改造后掃選精礦濃度降低了8.48個百分點、品位降低了4.56個百分點，掃選設備負荷得到緩解，回收率明顯提高，為全流程優化創造了條件。

改造完成后，企業新增產值1 667.22萬元/a，新增利潤1 096.47萬元/a。

3 結論

（1）柏泉鐵礦現場粗選浮選機組采用雙側刮料方式，粗精礦刮出量增加，粗選泡沫層厚度變薄，掃選設備負荷得到緩解，磷回收率明顯提高，為全流程優化創造了條件。

（2）改造后，企業新增產值1 667.22萬元/a，新增利潤1 096.47萬元/a。

（3）該改造具有一定的推廣應用價值。