膠磷礦反浮掃選試驗研究*

吳小珠，李 寧，李海兵

(云南磷化集團有限公司，云南 昆明 650600)

0 引言

磷礦是一種不可再生的礦產(chǎn)資源，廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領域[1-2]，在國民經(jīng)濟中占有重要地位。隨著磷礦資源的開采利用，磷礦富礦資源逐漸減少，品質(zhì)不斷降低，為開發(fā)利用這些低品位磷礦石，選礦成為提高磷礦品質(zhì)的重要手段，其中又以浮選最為高效[3]。為提高浮選工藝的產(chǎn)率和回收率，往往需增加掃選工藝。

某膠磷礦浮選廠采用的是反浮1粗1精1掃工藝，其中掃選用于處理粗選尾礦，在生產(chǎn)中一般不添加試劑，掃選精礦直接作為產(chǎn)品與精選精礦配礦后銷售。由于現(xiàn)場掃選精礦品質(zhì)較差，可能會造成配礦產(chǎn)品質(zhì)量不合格，所以對掃選工藝進行了試驗研究。

1 礦樣分析、試驗儀器及試劑

1.1 礦樣性質(zhì)

礦樣為粗選尾礦，有用礦物主要為膠磷礦，脈石礦物主要有白云石、方解石和硅酸鹽礦物。礦樣化學分析結(jié)果如表1所示。

表1 礦樣多元素分析結(jié)果 單位：%

1.2 試驗儀器及試劑

試驗主要儀器有RK/FD單槽浮選機、DHG-9101-1SA電熱恒溫鼓風干燥箱、HJ-2A雙頭磁力攪拌器、RK/ZL-Φ260Φ200多功能真空過濾機、SXHF2-3濕式分樣機、HH-S6數(shù)顯恒溫水浴鍋。

試驗所用試劑為YP6型捕收劑(云南磷化集團有限公司工業(yè)用脂肪酸類復合型反浮選捕收劑)、YP3型抑制劑(主要成分為質(zhì)量分數(shù)為25%左右的磷酸)、YP4型調(diào)整劑(主要成分為質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸)。

2 浮選試驗及結(jié)果分析

浮選試驗采用單一反浮選工藝[4-7]，主要對浮選礦漿質(zhì)量分數(shù)、抑制劑用量、調(diào)整劑用量、捕收劑用量和浮選時間等進行試驗研究，試驗流程如圖1所示。

圖1 試驗工藝流程

2.1 不同礦漿質(zhì)量分數(shù)浮選試驗

將現(xiàn)場取來的礦樣分別制成質(zhì)量分數(shù)為16.57%、19.15%、22.81%、25.15%、27.99%、31.57%的礦漿并分別進行浮選，和現(xiàn)場生產(chǎn)一樣不添加浮選試劑，試驗結(jié)果如圖2所示。

圖2 不同礦漿質(zhì)量分數(shù)浮選試驗結(jié)果

由圖2可知，當掃選礦漿質(zhì)量分數(shù)為25.15%時，掃選精礦的P2O5品位為28.10%、MgO質(zhì)量分數(shù)為1.94%、產(chǎn)率為49.52%、P2O5回收率為81.85%，綜合指標較好，因此確定試驗礦漿質(zhì)量分數(shù)為25.15%。

2.2 抑制劑用量試驗

確定浮選礦漿質(zhì)量分數(shù)為25.15%，預定捕收劑用量為0.5 kg/t、調(diào)整劑用量為3 kg/t，進行抑制劑用量試驗，結(jié)果如圖3所示。

圖3 抑制劑用量試驗結(jié)果

由圖3可知：隨著抑制劑用量的增加，精礦產(chǎn)率逐漸提高，但是精礦P2O5品位逐漸降低；當抑制劑用量為0 kg/t時，掃選精礦的P2O5品位為28.5%、MgO質(zhì)量分數(shù)為1.83%、產(chǎn)率為42.37%、P2O5回收率為63.58%。因此掃選中不需要使用抑制劑。

2.3 調(diào)整劑用量試驗

確定浮選礦漿質(zhì)量分數(shù)為25.15%、抑制劑用量為0 kg/t，預定捕收劑用量為0.5 kg/t，進行調(diào)整劑用量試驗，結(jié)果如圖4所示。

圖4 調(diào)整劑用量試驗結(jié)果

由圖4可知，調(diào)整劑用量對掃選指標影響較大，當調(diào)整劑用量為3 kg/t時，掃選精礦的P2O5品位為27.75%、MgO質(zhì)量分數(shù)為1.01%、產(chǎn)率為54.32%、P2O5回收率為75.37%，所以確定調(diào)整劑用量為3 kg/t。

2.4 捕收劑用量試驗

確定浮選礦漿質(zhì)量分數(shù)為25.15%，抑制劑用量為0 kg/t，調(diào)整劑用量為3 kg/t，進行捕收劑用量試驗，結(jié)果如圖5所示。

圖5 捕收劑用量試驗結(jié)果

由于掃選原料為粗選尾礦，礦漿中帶有大量捕收劑，所以掃選中捕收劑用量較少。由圖5可知，當捕收劑用量為0.3 kg/t時，掃選精礦的P2O5品位為28.19%、MgO質(zhì)量分數(shù)為1.03%、產(chǎn)率為53.68%、P2O5回收率為75.66%，所以確定捕收劑用量為0.3 kg/t。

2.5 浮選時間試驗

確定浮選礦漿質(zhì)量分數(shù)為25.15%，抑制劑用量為0 kg/t，調(diào)整劑用量為3 kg/t，捕收劑用量為0.3 kg/t，進行浮選時間試驗，結(jié)果如圖6所示。

圖6 浮選時間試驗結(jié)果

由圖6可知，掃選精礦品位隨著浮選時間的延長逐漸增大，當浮選時間為7 min時，掃選精礦的P2O5品位為28.53%、MgO質(zhì)量分數(shù)為1.05%、產(chǎn)率為49.19%、P2O5回收率為72.45%，總體指標較好，因此確定浮選時間為7 min。

2.6 驗證試驗

根據(jù)以上試驗結(jié)果，確定浮選礦漿質(zhì)量分數(shù)為25.15%，抑制劑用量為0 kg/t，調(diào)整劑用量為3 kg/t，捕收劑用量為0.3 kg/t，浮選時間為7 min。按圖1所示工藝流程進行驗證試驗，結(jié)果見表2。由表2可知，在試驗確定的最佳工藝條件下，驗證試驗獲得了P2O5品位為28.32%、MgO質(zhì)量分數(shù)為1.01%、產(chǎn)率為46.31%、P2O5回收率為67.71%的精礦指標。

表2 驗證試驗結(jié)果 單位：%

3 結(jié)論

a.膠磷礦反浮掃選中，掃選礦漿質(zhì)量分數(shù)太高和太低都不利于掃選的進行，在實際生產(chǎn)中，由于粗選尾礦或者中礦往往需要添加大量的消泡水，造成礦漿質(zhì)量分數(shù)降低，所以需要控制消泡水用量，以保證掃選礦漿質(zhì)量分數(shù)。

b.調(diào)整劑對掃選精礦指標影響較大，根據(jù)試驗結(jié)果，調(diào)整劑用量為3.0 kg/t時，抑制劑和捕收劑用量對掃選精礦指標的影響較小。