低品位锰磷混合矿选矿工艺研究

摘要

锰矿、磷矿是重要的矿产资源，在工业上都有着广泛的应用。陕西紫阳县麻柳地区，已探明锰矿、磷矿资源丰富，含锰矿物有锰白云石、菱锰矿、锰方解石，含磷矿物有细微质点的胶磷矿和少量晶质磷灰石。虽然锰、磷共生情况少，但锰、磷矿层厚度较薄，且与白云质页岩层呈叠层状，所以单独开采锰矿和磷矿难以实现，只能以混合形式开采。混合矿中矿物种类繁多，高效回收锰和磷成为一大难题。针对这一难题，本文从混合矿性质研究入手，确定了锰、磷在矿石中的赋存状态，并通过一系列试验确定了锰、磷综合回收的最佳工艺流程。
　　工艺矿物学研究表明：混合矿中MnO含量为8.82％，P2O5含量为9.82％。矿物组成复杂，目的矿物为胶磷矿和含锰白云石，主要脉石矿物为石英、白云石和方解石。
　　混合矿样通过磁选分离得到锰矿和磷矿，最佳磨矿细度为-0.074mm54.55％。周期式脉动高梯度磁选机试验可得MnO含量19.91％，P2O5含量0.78％的锰矿和P2O5含量14.16％，MnO含量2.87％的磷矿。DLS立环高梯度磁选机试验可得MnO含量19.96％，P2O5含量0.93％的锰矿和P2O5含量13.84％，MnO含量2.75％的磷矿。
　　锰矿磁选试验表明：在磨矿细度-0.038mm93％时，矿浆中微细粒颗粒之间发生异相凝聚，直接磁选仅能得到精矿MnO含量31.33％，回收率61.43％；添加分散剂水玻璃或六偏磷酸钠再磁选，精矿品位虽有所提升，但回收率会急剧下降；絮凝磁选可以得到精矿MnO含量32％左右，回收率67％左右。在磨矿细度-0.074mm75.45％时，通过“一粗一精一扫”闭路试验流程，可获得产率49.77％，MnO含量32.66％，回收率82.30％的精矿，P2O5含量仅为0.18％，P/Mn为0.0031，尾矿MnO含量6.88％。粗磨条件下目的矿物和脉石矿物虽未完全单体解离，但较细磨条件能获得更好的选矿指标。
　　磷矿浮选试验表明：在最佳磨矿细度-0.074mm90.53％条件下，通过正反浮闭路试验流程可获得精矿产率34.11％，P2O5含量29.52％，回收率76.06％；尾矿1P2O5含量4.96％；尾矿2P2O5含量5.33％的选矿指标。
　　混合矿样通过磁浮联合流程可获得MnO含量32.66％、P2O5含量0.18％的锰精矿和P2O5含量29.52％、MnO含量0.80％、MgO含量0.97％的磷精矿，锰综合回收率63.83％，磷综合回收率73.70％。该流程很好的实现了锰、磷的综合回收，为该地区锰磷矿的开采、利用提供了科学依据。

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第1章 绪论

1.1 锰矿资源概况

1.2 碳酸锰矿的选矿方法

1.3 微细粒碳酸锰矿的处理方法

1.4 磷矿资源概况

1.5 磷矿浮选工艺研究进展

1.6 磷矿捕收剂研究进展

1.7 研究意义、内容

第2章 试验矿样、设备、药剂及研究方法

2.1 试验矿样

2.2 主要设备及药剂

2.3 试验研究及测试方法

第3章 矿石性质研究

3.1 原矿的化学组成

3.2 原矿的XRD分析

3.3 矿物组成及特征

3.4 小结

第4章 锰和磷磁选分离

4.1 磨矿细度试验

4.2 磁场强度与水流速度交互试验

4.3 DLS立环高梯度磁选机试验

4.4小结

第5章 锰矿磁选试验

5.1 细磨再选

5.2 粗磨再选

5.3 小结

第6章 磷矿浮选试验

6.1 磨矿细度试验

6.2 正浮选粗选条件试验

6.3 正浮精选条件试验

6.4 反浮选试验

6.5 开路试验

6.6 闭路试验

6.7 全流程图及试验结果

6.8小结

第7章 结论

参考文献

致谢

附录