一种硅钙质胶磷矿的分支浮选工艺

摘要

本发明是一种胶磷矿分支浮选工艺：将硅钙质型胶磷矿矿石，破碎磨矿后加水调浆流入浮选槽，加入调整剂和捕收剂调浆后进入反浮选系统进行反浮选，槽内产品为反浮选精矿；反浮选精矿分级成粗粒级和细粒级；粗粒级部分进入脱硅反浮选槽，加入脱硅调整剂和脱硅捕收剂调浆后进入脱硅系统反浮选，槽内产品为脱硅反浮选精矿；细粒级部分进入正浮选槽，加入正浮选pH调整剂，抑制剂和捕收剂进行调浆后进行正浮选，正浮选泡沫产品为正浮选精矿，与脱硅反浮选精矿合并为最终磷精矿，经浓缩、过滤、干燥得磷精矿。本发明工艺具有分选效率高，工艺指标优，所得磷精矿中MgO含量较低，精矿质量高，最终产品磷精矿综合成本较低等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷矿选矿工艺，特别是涉及一种适合中低品位沉积型硅钙质胶磷矿的浮选工艺。

背景技术

沉积磷块岩矿（含磷矿物为胶磷矿）是世界磷矿资源中最主要的磷矿石，占世界磷矿总储量的70%以上，其中储量最大最难选的为中低品位硅钙质胶磷矿。对这类矿石在选矿过程中必须同时排除碳酸盐和硅酸盐杂质后，才能满足磷肥加工的要求。目前国内外对这种类型矿石的选别大多采用浮选法进行富集，通常应用的浮选工艺有：正反浮选、反正浮选、双反浮选和直接浮选工艺，每种工艺都有自身的优势，同时也存在明显的不足。其中双反浮选工艺就是先反浮选碳酸盐矿物后再反浮硅酸盐脉石矿物的选矿工艺，该工艺符合浮选过程的“少浮多抑”原则，双反浮选属于单矿物优先浮选，这样不仅能保证浮选过程较高的选择性，而且浮选过程容易控制和稳定，减少浮选的“机械夹杂”与泡沫输送的困难。但双反浮选工艺目前也存在较大的局限性，一方面矿泥对选硅捕收剂的影响较大，在选硅作业前必需脱去矿泥，由于脱出的矿泥量较大，品位较低，合入精矿将影响精矿质量，不利于精矿品位提升，作为尾矿处理又影响磷的回收率；另一方面硅质矿物中大部分硅酸盐矿物反浮选效果较差，只有部分硅酸盐矿物和石英具有较好的可浮性，造成双反浮选工艺应用的局限性。反正浮选工艺则是通过反浮选工艺脱出碳酸盐矿物，以降低精矿中的MgO含量，通过正浮选工艺排除部分硅质矿物，以保证精矿达到所要求的P₂O₅品位。但反正浮选工艺首先是在酸性介质中浮选出碳酸盐脉石矿物，然后再将矿浆调至碱性浮出磷矿物。由于浮磷正浮选的矿浆pH调整剂一般属于弱碱，从酸性的反浮选调至碱性的正浮选要中和了大量的碱，导致选矿药剂费用较高；另外浮磷正浮选一般要求磨矿细度较细，适合于细粒级磷矿物的浮选，对粗粒级磷矿物分选性较差。正因为存在上述技术问题，制约着胶磷矿双反浮选工艺和反正浮选工艺的工业化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种工艺更为合理、分选性高的适于中低品位硅钙质胶磷矿的磷矿浮选工艺。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下的技术方案来实现。本发明是一种胶磷矿分支浮选工艺，其特点是，将硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至浓度为20—40%的矿浆，然后流入碳酸盐脉石矿物浮选搅拌槽，并向其中分别加入碳酸盐脉石矿物浮选调整剂和浮选捕收剂进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为碳酸盐脉石矿物浮选尾矿，排出堆放，槽内产品为反浮选精矿；反浮选精矿进入分级设备（如水力旋流器）进行分级，分成粗粒级和细粒级两部分；粗粒级部分进入脱硅反浮选搅拌槽，并向其中分别加入脱硅调整剂和脱硅捕收剂进行调浆，调浆后的物料进入反浮选脱硅系统进行硅质脉石矿物反浮选，所得泡沫产品为脱硅反浮选尾矿，排出堆放，槽内产品为脱硅反浮选精矿（粗粒精矿）；细粒级部分进入正浮选搅拌槽，再向其中分别加入正浮选pH调整剂，抑制剂和捕收剂进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，槽内产品为正浮选尾矿，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选精矿（细粒精矿），与脱硅反浮选精矿（粗粒精矿）合并为最终磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿。

本发明工艺特别适用于中低品位硅钙质型胶磷矿的选矿，其原矿组成一般为：P₂O₅品位为10-30%，MgO含量为1-10%，A.I（酸不溶物）为5-40%。也适用于其它品位硅钙质型胶磷矿的选矿。

本发明所要解决的技术问题还可以由以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种胶磷矿分支浮选工艺，其特点是，反浮选碳酸盐脉石矿物的调整剂为无机酸（如硫酸、磷酸等），其用量为5—15 kg/t原矿，反浮选碳酸盐脉石矿物的捕收剂为脂肪酸皂，其用量为1—3 kg/t原矿。

本发明所要解决的技术问题还可以由以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种胶磷矿分支浮选工艺，其特点是，碳酸盐脉石矿物反浮选系统的流程结构为粗选作业，或者由粗选和泡沫再选作业共同组成。

本发明所要解决的技术问题还可以由以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种胶磷矿分支浮选工艺，其特点是，碳酸盐脉石矿物反浮选精矿分级设备（如水力旋流器）的分离粒度介于30-50微米间，其中粗粒级部分颗粒粒度为大于或等于分级设备的分离粒度，细粒级部分颗粒粒度为小于或等于分级设备的分离粒度。

本发明所要解决的技术问题还可以由以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种胶磷矿分支浮选工艺，其特点是，粗粒反浮选脱硅调整剂为碳酸钠，其用量为0.5—2 kg/t原矿，反浮选脱硅捕收剂为有机胺类捕收剂（如十二胺），其用量为50—500g/t原矿。

本发明所要解决的技术问题还可以由以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种胶磷矿分支浮选工艺，其特点是，粗粒级脱硅反浮选系统的流程结构为粗选作业，或者由粗选和泡沫再选作业共同组成。

本发明所要解决的技术问题还可以由以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种胶磷矿分支浮选工艺，其特点是，细粒正浮选pH调整剂为碳酸钠，其用量为5—15kg/t原矿，正浮选抑制剂为水玻璃，其用量为1—5kg/t原矿，正浮选捕收剂为脂肪酸皂，其用量为1—3 kg/t原矿。

本发明所要解决的技术问题还可以由以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种胶磷矿分支浮选工艺，其特点是，细粒正浮选系统的流程结构为粗选作业，或者由粗选、精选和扫选作业共同组成。

与现有技术相比，本发明工艺虽较普通双反浮选工艺或反正浮选工艺略为复杂，但对大型磷矿选矿厂来说，其实现并无困难。本发明工艺技术具有如下三种技术特征：（1）有效提升最终磷精矿品位，保证了磷精矿质量，本发明工艺通过分级分支浮选，克服了双反浮选工艺除硅作业磷精矿品位提高有限的缺点，保证了磷精矿质量；（2）提高了对原矿的适应范围，本发明工艺根据硅钙质胶磷矿浮选特点，采用分段分支浮选，可降低原矿的入选品位，提高对原矿的适应范围；（3）降低了磨矿细度，本发明工艺通过分级分支浮选，克服了反正浮选工艺正浮选作业对粗粒磷矿物分选效率差的缺点，可以在较粗的磨矿细度下实现磷矿富集的目的。本发明工艺还具有分选效率高，工艺指标优，所得磷精矿中MgO含量较低，精矿质量高，最终产品磷精矿综合成本较低等优点。

具体实施方式

   下面进一步描述本发明的具体技术实施方案，但不构成以其权利的限制。

实施例1，一种胶磷矿分支浮选工艺，将组成为：P₂O₅品位为10%，MgO含量为10%，A.I酸不溶物为40%的硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至浓度为20%的矿浆，然后流入碳酸盐脉石矿物浮选搅拌槽，并向其中分别加入调整剂硫酸15 kg/t原矿，和捕收剂脂肪酸皂3 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，反浮选系统的流程结构由粗选和泡沫再选作业共同组成，所得泡沫产品为碳酸盐脉石矿物浮选尾矿，排出堆放，槽内产品为反浮选精矿；反浮选精矿进入分级设备（如水力旋流器）进行分级，分离粒度为30微米，分成粗粒级和细粒级两部分；粗粒级部分进入脱硅反浮选搅拌槽，并向其中分别加入脱硅调整剂碳酸钠0.5 kg/t原矿，和脱硅捕收剂十二胺500g/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入反浮选脱硅系统进行硅质脉石矿物反浮选，脱硅反浮选系统的流程结构由粗选和泡沫再选作业共同组成，所得泡沫产品为脱硅反浮选尾矿，排出堆放，槽内产品为脱硅反浮选精矿（粗粒精矿）；细粒级部分进入正浮选搅拌槽，再向其中分别加入正浮选pH调整剂碳酸钠15kg/t原矿，正浮选抑制剂水玻璃1kg/t原矿，正浮选捕收剂脂肪酸皂1 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，正浮选系统的流程结构由粗选、精选和扫选作业共同组成，槽内产品为正浮选尾矿，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选精矿（细粒精矿），与脱硅反浮选精矿（粗粒精矿）合并为最终磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿。

实施例2，一种胶磷矿分支浮选工艺，将组成为：P₂O₅品位为20%，MgO含量为5%，A.I酸不溶物为20%的硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至浓度为30%的矿浆，然后流入碳酸盐脉石矿物浮选搅拌槽，并向其中分别加入调整剂硫酸10 kg/t原矿，和捕收剂脂肪酸皂2 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，反浮选系统的流程结构由粗选和泡沫再选作业共同组成，所得泡沫产品为碳酸盐脉石矿物浮选尾矿，排出堆放，槽内产品为反浮选精矿；反浮选精矿进入分级设备（如水力旋流器）进行分级，分离粒度为40微米，分成粗粒级和细粒级两部分；粗粒级部分进入脱硅反浮选搅拌槽，并向其中分别加入脱硅调整剂碳酸钠1.2 kg/t原矿，和脱硅捕收剂十二胺200g/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入反浮选脱硅系统进行硅质脉石矿物反浮选，脱硅反浮选系统的流程结构由粗选和泡沫再选作业共同组成，所得泡沫产品为脱硅反浮选尾矿，排出堆放，槽内产品为脱硅反浮选精矿（粗粒精矿）；细粒级部分进入正浮选搅拌槽，再向其中分别加入正浮选pH调整剂碳酸钠10kg/t原矿，正浮选抑制剂水玻璃2.5kg/t原矿，正浮选捕收剂脂肪酸皂2 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，正浮选系统的流程结构由粗选、精选和扫选作业共同组成，槽内产品为正浮选尾矿，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选精矿（细粒精矿），与脱硅反浮选精矿（粗粒精矿）合并为最终磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿。

实施例3，一种胶磷矿分支浮选工艺，将组成为：P₂O₅品位为30%，MgO含量为1%，A.I酸不溶物为5%的硅钙质型胶磷矿矿石，经破碎磨矿使组成矿物单体解离，加水调浆至浓度为40%的矿浆，然后流入碳酸盐脉石矿物浮选搅拌槽，并向其中分别加入调整剂磷酸5 kg/t原矿，和捕收剂脂肪酸皂1 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行碳酸盐脉石矿物反浮选，反浮选系统的流程结构为粗选作业，所得泡沫产品为碳酸盐脉石矿物浮选尾矿，排出堆放，槽内产品为反浮选精矿；反浮选精矿进入分级设备（如水力旋流器）进行分级，分离粒度为50微米，分成粗粒级和细粒级两部分；粗粒级部分进入脱硅反浮选搅拌槽，并向其中分别加入脱硅调整剂碳酸钠2 kg/t原矿，和脱硅捕收剂十二胺50g/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入反浮选脱硅系统进行硅质脉石矿物反浮选，脱硅反浮选系统的流程结构为粗选作业，所得泡沫产品为脱硅反浮选尾矿，排出堆放，槽内产品为脱硅反浮选精矿（粗粒精矿）；细粒级部分进入正浮选搅拌槽，再向其中分别加入正浮选pH调整剂碳酸钠5kg/t原矿，正浮选抑制剂水玻璃5kg/t原矿，正浮选捕收剂脂肪酸皂3 kg/t原矿进行调浆，调浆后的物料进入正浮选系统进行正浮选，正浮选系统的流程结构为粗选作业，槽内产品为正浮选尾矿，排出堆放，正浮选泡沫产品为正浮选精矿（细粒精矿），与脱硅反浮选精矿（粗粒精矿）合并为最终磷精矿，经浓缩、过滤、干燥即得成品磷精矿。

实施例4，对于某中低品位硅钙质磷块岩试样，原矿P₂O₅品位为24.63%，MgO含量为4.28%，磨矿细度为200目75%，浮选浓度为30%，反浮选加入磷酸6.0kg/t，捕收剂脂肪酸皂2.0 kg/t，反浮选流程为粗选和泡沫再选流程构成，反浮选精矿分离粒度为38微米，粗粒级部分加入碳酸钠1.5 kg/t，十二胺120g/t，脱硅流程仅为粗选作业，细粒级部分加入碳酸钠8kg/t，水玻璃2kg/t，脂肪酸皂1.5 kg/t，正浮选流程为一粗一精流程，选别后可获得P₂O₅ 品位为32.15%，MgO为 0.68%的优质磷精矿，P₂O₅回收率为83.26%。