某磷礦浮選廠工藝流程優化技術研究

傅 英，劉文彪，王靜明，

（1.云南云天化股份有限公司 研發中心，云南 昆明 650228；2.云南磷化集團海口磷業有限公司，云南 昆明 650600）

磷礦石的組成除磷礦物外，其脈石礦物一般是石英、玉髓、云母、黏土類的硅酸鹽礦物和方解石、白云石類的碳酸鹽類礦物。中低品位磷礦石中脈石礦物含量普遍較高，浮選是常用的分選方法［1］。磷礦物的浮選包括直接正浮選、單一反浮選、正-反浮選、反-正浮選、雙反浮選等［2-3］。通過浮選來降低磷精礦氧化鎂含量時，現在多采用抑制磷礦物反浮選白云石工藝流程［4-6］。生產實踐中依據礦石性質的差異選擇不同的浮選工藝，要求在滿足生產指標的情況下盡可能提高精礦的磷回收率，降低選礦生產成本。某磷礦浮選廠工藝主要采用單一反浮選即一次粗選三次加藥直接拋尾的工藝流程。由于工藝流程是在原設計的正-反浮選［7］流程的基礎上進行改造的，很多方面具有一定的局限性，盡管浮選廠已進行了一些工藝流程的改進，但尾礦P2O5品位依然較高，這極大地影響了磷的回收和綜合利用。

根據經驗值判斷，在精礦品位一定的情況下，尾礦中w（P2O5）每降低1個百分點，精礦產率可增加2個百分點，精礦P2O5回收率可增加2個百分點。以計劃年產150萬t浮選磷精礦計，若浮選尾礦P2O5品位降低2個百分點，則可增加磷精礦5.8萬t，產生直接經濟效益約1 760萬元。鑒于此，有必要盡快對浮選廠的單反浮選工藝流程進行研究、優化和局部改造，以降低尾礦品位，提高精礦中磷的回收率，達到資源節約和環境保護雙增效的目標。

1 現場工藝流程取樣及實驗室小試結果分析

原礦漿w（P2O5）為20.35%，w（M gO）為5.16%，pH為5.4，w（固）為31.13%，采用單一反浮選（一粗一精）工藝浮選試驗工藝流程見圖1，工藝流程考查指標結果見表1。

圖1 單一反浮選（一粗一精）試驗工藝流程

表1 工藝流程考查指標結果

從表1可知，粗精1中P2O5品位低于原礦，MgO品位高于原礦，粗尾1和粗尾2的P2O5品位遠低于原礦，MgO品位遠高于原礦。故粗尾1和粗尾2合并返回到原礦時導致粗精1的原礦品質下降，磷精礦品位難以提高，而脫鎂難度增加。

尾礦中的有用礦物膠磷礦需通過優化工藝流程，盡可能多地回收。對尾礦增加掃選流程，開展實驗室浮選小試，試驗結果見表2。從表2可知，入選尾礦經掃選后拋尾品位下降了33.66%。

表2 尾礦掃選試驗結果

2 工業生產試驗及結果

2.1 優化工藝流程閉路試驗結果

閉路試驗工藝流程及條件如圖2。閉路試驗由于中礦產率較低，返回到原礦影響小，閉路試驗很容易平衡，共進行了6組試驗，從第3組以后平衡，3組平衡數據結果見表3與圖3。

圖2 閉路試驗工藝流程

表3 閉路試驗結果

2.2 精礦、尾礦產品物化性質檢測

2.2.1 精礦、尾礦產品化學多元素分析

試驗對圖2閉路試驗達到平衡的3組浮選精礦混合成總精礦、3組浮選尾礦混合成總尾礦，進行化學多元素分析，分析結果見表4。

表4 精礦、尾礦化學多元素分析結果 %

2.2.2 精礦、尾礦產品粒度篩析

試驗對圖2閉路試驗平衡的3組的浮選精礦混合成總精礦（w（P2O5）27.98，w（MgO）1.01）、3組的浮選尾礦混合成總尾礦（w（P2O5）6.44%，w（MgO）16.09%）進行粒度篩析，其篩析結果分別見表5和表6。

表5 浮選精礦篩析結果

表6 浮選尾礦篩析結果

3 初步經濟技術評估

本試驗提供了選別海口磷礦區中低品位硅鈣（鎂）質磷礦樣的合理的選礦工藝流程，能夠有效降低浮選尾礦品位。試驗對常溫反浮選工藝流程試驗精礦產品進行了初步的藥劑成本評估。試驗產品主要技術指標與生產指標對比見表7，藥劑成本估算見表8。

表7 試驗產品主要技術指標對比

表8 試驗產品藥劑成本估算對比

4 結論

通過流程內部結構優化后，將現有生產工藝流程的一粗一精作業優化為一粗一精一掃作業，經掃選預先排出一部分分選性好的碳酸鹽，大大提高了中礦的品質，降低了中礦返回量，與原礦混合后提高入選原礦的品質，對浮選過程的影響較小，有效降低浮選尾礦拋尾品位，該工藝流程具有較好的技術經濟性。