馬邊某磷精礦提質降雜浮選試驗

林一明 任鵬鯤 江 波 顧志洪 官長平

（1.四川省有色礦冶科技有限公司；2.宜賓天原科創設計有限公司；3.馬邊無窮礦業有限公司）

磷礦是重要的非金屬礦物資源，被廣泛應用于農業、食品、阻燃劑、洗滌劑、電子等行業［1］。由于我國磷礦石平均品位較低，且成分復雜，往往磷精礦雜質含量較高［2-3］。因此，加強磷礦浮選分離新工藝研究對我國磷資源高效利用具有重要意義。

丁家灣磷礦位于四川省馬邊縣，是我國八大磷礦之一［4-5］。原礦為硅鈣鎂質磷礦，主要有用礦物為磷灰石，脈石礦物以白云石、玉髓、石英等為主［6］。目前，該地區礦石的選礦普遍采用反浮選工藝，重點脫除其中的鎂質礦物白云石［7］，所獲得的磷精礦P2O5含量在27% 左右，MgO 含量約1.5%、SiO2含量接近10%［8］。硅、鎂含量偏高，磷與鎂、硅分離效果不理想，磷精礦品位有待提高。

針對目前磷礦一步反浮選主要脫鎂，正浮選主要抑硅，均有局限性［9-10］。本研究將對現場磷精礦進行差異化選別，通過降低硅、鎂含量盡可能多地獲得高品位磷精礦，并產出少量中品位磷精礦，在解決現有磷精礦品質問題的同時，顯著提高企業的經濟效益。

1 試樣

試樣為丁家灣某選礦廠的反浮選磷精礦，主要化學成分分析結果見表1，主要礦物組成見表2，粒度篩析結果見表3。

由表3 可知，試樣的P2O5含量為27.63%，雜質成分MgO、SiO2含量分別為1.64%和15.52%。

由表2 可知，試樣中的有用礦物為磷灰石，脈石礦物主要有石英和白云石。

由表2 可知，試樣中+0.15 mm 粒級P2O5品位較低；0.10～0.074 mm 粒級P2O5品位高達30.28%，達到高品位磷精礦要求；0.10～0.045 mm 粒級P2O5品位為29.50%，產率24.65%，說明通過篩分即可獲得合格磷精礦；-0.038 mm 粒級產率達44.06%，P2O5分布率高達43.29%，P2O5品位低于試樣，說明細粒級明顯含泥，后續應考慮脫泥浮選工藝。

2 試驗流程、藥劑及設備

根據試樣性質分析，決定浮選前先進行脫泥，脫泥分散劑IW 用量為1 000 g/t；參考文獻［11-12］和單礦物浮選試驗結果，脫泥產物1 次浮選以碳酸鈉為pH調整劑，KYY-2為抑制劑，KYB-1為捕收劑。

試驗用分散劑為IW，南通永樂化工公司生產，工業級；碳酸鈉為分析純試劑；KYY-2和KYB-1為實驗室自行復配。

浮選設備為XFD-Ⅲ型浮選機。

3 試驗結果與討論

3.1 碳酸鈉用量試驗

碳酸鈉對礦漿酸堿度有緩沖作用，可沉淀礦漿中的鈣、鎂等有害離子，降低捕收劑的消耗；同時，碳酸鈉還是良好的分散劑，防止礦漿中細泥的團聚，提高浮選過程的選擇性，是磷礦浮選的良好調整劑。碳酸鈉用量試驗固定KYB-1 用量為500 g/t，KYY-2用量為1 000 g/t，試驗結果見圖1。

由圖1 可知，碳酸鈉用量增加至3 000 g/t 前，精礦P2O5品位和回收率隨碳酸鈉用量的增加而升高；繼續增加碳酸鈉用量，精礦P2O5品位和回收率下降。因此，確定碳酸鈉用量為3 000 g/t。

3.2 KYB-1用量試驗

KYB-1 用量試驗固定碳酸鈉用量為3 000 g/t，KYY-2用量為1 000 g/t，試驗結果見圖2。

由圖3 可知，隨著KYB-1 用量的增加，精礦P2O5品位下降、回收率上升；KYB-1 用量為750 g/t 時回收率達64.31%，繼續增加用量，回收率增加緩慢。因此，確定KYB-1用量為750 g/t。

3.3 KYY-2用量試驗

KYY-2 用量試驗固定碳酸鈉用量為3 000 g/t，KYB-1用量為750 g/t，試驗結果見圖3。

由圖3 可知，隨著KYY-2 用量的增加，精礦P2O5品位逐漸升高，回收率逐漸下降；當KYY-2 用量為1 000 g/t 時，精礦P2O5品位為31.57%、回收率為63.24%；繼續增加KYY-2 用量，回收率大幅度下降。因此，確定KYY-2用量為1 000 g/t。

3.4 驗證試驗

在完成浮選條件試驗后進行了驗證試驗，試驗流程見圖4，結果見表4，高品位精礦主要化學成分分析結果見表5。

由表4 可知，試樣采用脫泥—浮選開路流程處理，可獲得P2O5品位31.85%、回收率61.75%的高品位磷精礦，以及P2O5品位22.76%、回收率38.25%的中品位磷精礦。

由表5可知，現場磷精礦經過脫泥—浮選開路流程處理，精礦P2O5品位提升4.22 個百分點，MgO 含量降低0.53個百分點，SiO2含量降低8.80個百分點。

4 結論

（1）丁家灣某選磷廠的反浮選磷精礦P2O5含量為27.63%，雜質成分MgO、SiO2含量分別為1.64%和15.52%，有用礦物為磷灰石，脈石礦物主要有石英和白云石；+0.15 mm 粒級P2O5品位較低，-0.038 mm 粒級P2O5品位低于試樣，說明細粒級明顯含泥。

（2）試樣以碳酸鈉為調整劑，KYY-2 為抑制劑，KYB-1 為捕收劑，通過脫泥—浮選流程處理，可獲得P2O5品位31.85%、回收率61.75%的高品位磷精礦，及P2O5品位22.76%、回收率38.25%的中品位磷精礦，精礦P2O5品位提升4.22個百分點，MgO含量降低0.53個百分點，SiO2含量降低8.80 個百分點，達到了較好的提質降雜效果。