美国Fiorida细粒磷矿尾矿磷的回收试验研究

摘要

磷矿作为一种重要的化工原料矿物,主要用以制取磷肥,部分用于制取纯磷、化工原料以及动物饲料。磷具有不可再生和不可循环特性,考虑到磷矿对发展农业的重要性,目前很多国家已将磷矿列为战略资源。在磷矿的选矿方面,风化富矿通过擦洗脱泥抛掉的大量尾矿P2O5品位高、颗粒细、含泥量大。随着好选、易选的磷矿资源的不断减少,分选贫、细、杂磷矿石成为必然,为了使有用矿物单体解离,必须将矿石磨得很细。因此,发展细粒磷矿选矿技术势在必行。
　　 本文针对美国Florida细粒磷矿尾矿中磷的回收进行了研究。XRD分析结果表明该尾矿有用矿物为羟基磷灰石,含量约26％,脉石矿物有石英、白云石、赤铁矿和铝硅酸盐的粘土矿物,该尾矿为高硅.钙型磷矿。该尾矿颗粒粒度细,其中d50为5.867μm,d95为13.377μm,最大颗粒粒度39.234μm,重选、磁罩盖法、光电分选方法处理这种细粒尾矿比较困难。本试验首先采用正浮选脱除粗精矿硅酸盐脉石矿物,然后对粗精矿进行反浮选脱除碳酸盐脉石矿物,以降低精矿中的MgO含量。在pH值9.5,氧化石蜡皂用量10.3kg/t,水玻璃用量6kg/t,温度38℃,矿浆浓度7％,浮选机搅拌速度2800r/min的条件下得到正浮选粗选磷粗精矿P2O5品位10.86％,回收率80.55％的指标。开路浮选采用一粗两扫三精流程,矿浆浓度3.5％,在浮选机转速2000r/min,温度38℃,粗选和扫选pH值9.5,精选pH值10.0；粗选氧化石蜡皂用量15.5kg/t,水玻璃用量6kg/t；一扫氧化石蜡皂用量3.1kg/t,二扫氧化石蜡皂用量1.56kg/t；一精氧化石蜡皂用量5.1kg/t,水玻璃用量2kg/t；二精氧化石蜡皂用量2.55kg/t,水玻璃用量1kg/t；三精氧化石蜡皂用量1.275kg/t,水玻璃用量0.5kg/t；获得最终精矿P2O5品位18.94％,回收率16.43％。对浮选药剂与矿物间的作用机理研究表明:捕收剂氧化石蜡皂对磷矿的捕收作用是捕收剂氧化石蜡皂对磷矿的捕收作用主要通过其在磷矿表面的化学吸附实现。对水玻璃溶液的分析表明:对石英起抑制作用的最有效组分是HSiO3-与硅酸胶粒,水玻璃对硅酸盐矿物起抑制作用,对矿泥还起到分散作用。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 磷矿资源概况

1.1.1 磷矿物

1.1.2 磷矿石

1.1.3 磷矿石矿床类型

1.1.4 世界磷矿资源储量及分布

1.1.5 我国磷矿资源储量、分布及特点

1.2 磷矿选矿方法

1.2.1 浮选

1.2.2 化学选矿

1.2.3 擦洗脱泥

1.2.4 重力选矿法

1.2.5 光、电选技术

1.2.6 磁罩盖法

1.2.7 联合流程

1.3 课题研究目的、意义和主要研究内容

第2章 试验矿样、药剂、设备及研究方法

2.1 矿样来源

2.2 试验设备和药剂

2.2.1 试验设备

2.2.2 试验药剂

2.3 研究方法

2.3.1 试验研究方法

2.3.2 试验测试方法

第3章 磷矿尾矿的工艺矿物学特征研究

3.1 Florida尾矿化学元素分析

3.2 XRD分析

3.3 粒度分析

3.4 显微镜鉴定

3.5 美国Florida细粒磷矿尾矿磷的回收试验方案

3.5.1 试验方案的选择

3.5.2 浮选药剂的选择

3.6 本章小结

第4章 浮选分离试验

4.1 正浮选粗选试验的条件试验

4.1.1 pH值的影响试验

4.1.2 水玻璃用量试验

4.1.3 矿浆温度影响试验

4.1.4 氧化石蜡皂用量试验

4.1.5 浮选机转速影响试验

4.1.6 矿浆浓度影响试验

4.1.7 浮选时间试验

4.2 开路试验

4.2.1 浮选开路试验一

4.2.2 浮选开路试验二

4.2.3 浮选开路试验三

第5章 浮选作用机理研究

5.1 矿物的晶体结构和表面荷电情况

5.1.1 羟基磷灰石的晶体结构和表面荷电情况

5.1.2 石英的晶体结构和表面性质

5.2 捕收剂氧化石蜡皂的的作用机理

5.2.1 捕收剂氧化石蜡皂

5.2.2 捕收剂与矿物间的作用机理

5.3 调整剂的作用机理

5.3.1 pH调整剂Na2CO3的溶液化学性质

5.3.2 抑制剂水玻璃的作用机理

5.4 本章小结

第6章 结论

参考文献

致谢

附录