某磷礦正反浮選工藝研究與實踐

衛 波，符敬杰，余承章，王官忠，時承東

（湖北大峪口化工有限責任公司，湖北 鐘祥 431910）

0 引言

磷礦是生產磷肥、黃磷及磷化工產品的重要化工原料。我國磷礦資源具有富礦少、貧礦多的特點，貧礦必須經過富集才能滿足生產需求。浮選是磷礦選礦中常用的有效分選方法［1］。浮選法包括直接正浮選、單一反浮選、正反浮選、反正浮選、雙反浮選等工藝［2-3］。

針對湖北鐘祥某磷礦性質開展正反浮選工藝實踐，要求浮選工藝滿足生產指標，精礦磷回收率達到預期。

1 原礦組成

對原礦樣進行化學分析，結果見表1。由表1可知，該礦樣為低品位硅鈣質磷塊巖，顏色為淡黃色。此類磷礦石含磷礦物為膠磷礦，脈石礦物主要為碳酸鹽、硅質及泥質礦物等。針對礦石性質宜采用正反浮選工藝進行選礦。

表1 原礦樣多元素分析結果 %

2 球磨分級工藝流程

磨礦分級采用“兩段兩閉路”流程，即兩段磨礦兩段分級。來自粉礦倉的原礦物料由圓盤給料機給料，經皮帶秤計量后送到Ⅰ段溢流型球磨機內，球磨機內按比例加入一定量的鋼球和工藝水。原礦物料在磨礦介質的作用下被研磨和破碎，研磨好的礦漿從球磨機的排礦端排入礦漿緩沖池，再由Ⅰ段旋流砂泵揚送至Ⅰ段水力旋流器進行分級，粗粒級的物料從下方沉砂嘴排出，返回到Ⅰ段球磨機再磨；細粒級的物料從溢流管自流到Ⅱ段球磨機礦漿池內和Ⅱ段球磨機排出的礦漿一起由Ⅱ段旋流砂泵揚送至Ⅱ段水力旋流器進行分級，分級后的粗粒級物料返回到Ⅱ段球磨機再磨；合格的礦漿自流到浮選工序1#攪拌桶。

磨礦裝置穩定運行后對二段溢流取樣分析，每小時取樣1次，每班合并當班流程樣，按要求進行篩樣分析，得出每班入選礦漿固含量及細度（見表2）。

表2 入選礦漿固含量及細度

由表2可知，磨礦分級系統平均給礦量為74.78 t/h，入選礦漿w（固）為32.09%，細度＜0.075 mm顆粒占比為90.56%。

3 正反浮選工藝流程

正浮選采用一次粗選、兩次精選、一次掃選作業，反浮選采用一次粗選、一次掃選作業。具體流程為：來自磨礦裝置的合格礦漿自流到1#攪拌桶，添加適量的pH 調整劑A、正浮選抑制劑C 和蒸汽后，再流入2#攪拌桶，此處攪拌桶內礦漿溫度達到60 ℃、pH達到10.20，攪拌好的礦漿流入粗選間隔箱內，并在此添加正浮選捕收劑B；礦漿由粗選吸漿泵吸入到粗選槽內（共有9 槽），進行攪拌和充氣，刮出的粗精礦泡沫產品添加pH 調整劑A、正浮選抑制劑C后進入精選Ⅰ浮選槽，粗選尾礦1自流到尾礦池；精選Ⅰ浮選槽刮出的泡沫產品進入精選Ⅱ浮選槽，尾礦送到掃選槽；掃選槽添加pH 調整劑A、正浮選抑制劑C 和正浮選捕收劑B 進行掃選，刮出的精礦泡沫產品返回到粗選槽，尾礦2自流到尾礦池；精選Ⅱ采用“多管吸漿”技術［4］，不添加藥劑，刮出的精礦泡沫加入pH 調整劑D 和反浮選捕收劑E 后進入反浮選粗選作業，此處礦漿pH為5.5，尾礦返回到精選Ⅰ作業；反浮選粗選刮出的泡沫進入反浮選掃選作業，精礦自流到濃密機進行濃縮，針對反浮選工序礦漿泡沫發黏、流通不暢現象采用酸性廢水進行消泡；反浮選掃選作業刮出的尾礦泡沫（尾礦3）自流到尾礦池，中礦返回到反浮選粗選作業。浮選工藝流程見圖1。

圖1 正反浮選工藝流程

精選Ⅰ共有5 槽，吸漿浮選機2 槽，充氣浮選機3 槽；精選Ⅱ作業共有4 槽，其中吸漿浮選機2槽，充氣浮選機2 槽；掃選作業有3 槽，其中吸漿浮選機1 槽，充氣浮選機2 槽；反浮選粗選共有4槽，其中吸漿浮選機2 臺，充氣浮選機2 臺；反浮選掃選作業共有3 槽，其中吸漿浮選機1 臺，充氣浮選機2臺。正反浮選設備形象聯系見圖2。

圖2 正反浮選設備形象聯系

完成正反浮選工藝流程后進行工業化生產實踐，待系統穩定后進行72 h流程樣取樣分析。每小時在13 個取樣點分別取樣一次，每班分別合并當班流程樣，按要求制樣后進行分析化驗。72 h流程樣數據匯總見表3。

由表3可知原礦w（P2O5）為17.60%、w（MgO）為7.50%，尾礦1 的w（P2O5）為5.22%、w（MgO）為7.44%，尾礦2 的w（P2O5）為4.45%、w（MgO）為15.25%；尾礦3 的w（P2O5）為7.65%、w（MgO）為14.25%；總磷精礦的w（P2O5）為31.45%、w（MgO）為1.02%。

表3 72 h流程樣數據匯總 %

根據流程樣實驗結果，得到各班流程樣工藝指標平均值，以此計算各個作業產品的產率及回收率，并繪制正反浮選工藝數質量流程圖，如圖3所示。

圖3 正反浮選工藝數質量流程

由圖3可知，在原礦w（P2O5）為17.60%、w（MgO）為7.50%的條件下，經過正反浮選工藝流程，可獲得最終磷精礦w（P2O5） 為31.45%、w（MgO） 為1.02%、P2O5回收率為83.52%的工藝指標，滿足下游對磷精礦的指標要求。

4 結論

（1）湖北鐘祥某磷礦原礦w（P2O5）17.60%，w（MgO）7.50%，為低品位硅鈣質磷塊巖，針對該礦石性質，宜采用正反浮選工藝選礦。

（2）通過正反浮選工藝流程實踐，正浮選采用一次粗選、二次精選、一次掃選作業，反浮選采用一次粗選、一次掃選作業。

（3）實踐表明，酸性廢水可用于反浮選作業中有效解決浮選泡沫發黏、流動不暢問題，為酸性廢水的利用提供了思路。

（4）通過正反浮選工藝流程選礦時，磷精礦w（P2O5） 達 到31.45% ，w（MgO） 降 到1.02%，有害雜質MgO 得到有效排除，磷精礦P2O5回收率達到83.52%，說明正反浮選工藝用于湖北鐘祥某磷礦浮選是可行的。