一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺

摘要

本发明是一种中低品位硅钙质胶磷矿的浮选工艺，包括以下步骤：将胶磷矿破碎磨矿至单体解离后进入反浮选脱镁系统进行浮选脱镁作业；将浮选脱镁后的粗精矿进行脱泥作业；脱泥后的粗粒矿砂产品进入反浮选脱硅系统进行浮选脱硅作业；细粒矿泥产品再次进入反浮选脱镁系统，通过添加对细粒有凝聚作用的无机盐和降低浮选机叶轮转速对细粒矿泥再次进行浮选脱镁作业。中低品位胶磷矿脱泥后的细粒矿泥量大且品位较低，不能直接并入精矿或者尾矿，利用本发明可解决中低品位胶磷矿双反浮选工艺脱泥作业后其泥无法处理的问题，同时可改善浮选泡沫，提高分选性，降低药剂用量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷矿的选矿工艺，特别是涉及一种中低品位硅钙质胶磷矿的浮选工艺。

背景技术

在世界磷矿储量中，70%以上为沉积型胶磷矿，其中中低品位硅钙质胶磷矿是这类矿石中储量最大也是最难于利用的矿石。这类矿石在富集过程中需要同时脱除硅酸盐杂质和碳酸盐杂质才能加工利用。目前国内可使用的浮选工艺流程为：正反浮选流程和双反浮选流程。正反浮选工艺缺点比较突出：浮选时矿浆酸碱性相反，回水处理比较困难，浮选时受温度影响比较大等。双反浮选流程符合“浮少抑多”浮选原则，浮选时可在较粗粒度的下进行常温浮选，是中低品硅钙质胶磷矿最理想的浮选工艺流程，但是双反浮选工艺存在的最大局限性为脱硅捕收剂受矿泥影响较大。不进行脱泥作业浮选时，分选性较差，泡沫过多且发粘，后续工艺难于进行。进行脱泥作业浮选时，矿泥脱出量较大，品位较低，这部分矿泥既不能并入精矿，也不能作为尾矿处理。这严重制约了双反浮选工艺流程在工业的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有工艺流程的不足，根据胶磷矿和脉石自身的特点，提供一种更为合理的中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺。

本发明所需解决的技术问题可通过以下技术方案来实现。本发明是一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺，其特点是，具体包括以下步骤：

（1）将中低品位胶磷矿原矿破碎后磨矿至矿物单体解离；

（2）磨矿产物加水调浆至适合浓度后进入搅拌槽，加入适量调整剂磷酸和反浮选脱镁捕收剂进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行反浮选脱镁作业，泡沫产品为脱镁尾矿，槽内产品为脱镁精矿；

（3）对脱镁精矿进行脱泥作业，得到粗粒矿砂产品和细粒矿泥产品；

（4）粗粒矿砂产品加水调浆至适合浓度后进入搅拌槽，加入适量调整剂碳酸钠和反浮选脱硅捕收剂进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行反浮选脱硅作业，泡沫产品为脱硅尾矿，槽内产品为粗粒精矿；

（5）将细粒矿泥产品调至适合浓度后进入搅拌槽，加入适量调整剂磷酸、絮凝作用的无机盐和反浮选脱镁捕收剂进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统后再次进行反浮选脱镁作业，泡沫产品为矿泥尾矿，槽内产品为细粒精矿；

粗粒精矿和细粒精矿合并得到最终精矿，脱硅尾矿和矿泥尾矿合并得到最终尾矿。

本发明所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺，进一步优选的技术方案是：所述的中低品位胶磷矿的主要组成为：P₂O₅的品位为10~30%，MgO的品位为2~10%，SiO₂品位为10~40%，其余为杂质。

本发明所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺，进一步优选的技术方案是：步骤（1）中的磨矿细度为-0.074mm 粒级占45~85%。

本发明所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺，进一步优选的技术方案是：步骤（2）与/或步骤（4）中，浮选时调浆至质量浓度为25~50%。

本发明所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺，进一步优选的技术方案是：步骤（3）中所述的脱泥作业采用筛分脱泥、旋流脱泥或机械脱泥中的一种或者几种组合。

本发明所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺，进一步优选的技术方案是：所述的脱镁捕收剂选自油酸皂、氧化石蜡皂，或者油酸皂、氧化石蜡皂与其他表面活性剂组成的组合药剂；所述的脱硅捕收剂选自脂肪胺、醚胺、多胺或其它阳离表面活性剂；所述的絮凝作用的无机盐选自AlCl₃、Al₂(SO4)₃或者它们的聚合物。本发明中脱镁捕收剂、脱硅捕收剂、絮凝作用的无机盐的用量均为常规用量。

本发明所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺，进一步优选的技术方案是：步骤（2）所述的反浮选脱镁和步骤（4）所述的反浮选脱硅使用的浮选机其叶轮转速为1800~2100转/分钟；步骤（5）所述的细粒矿泥反浮选脱镁使用的浮选机其叶轮转速为1300~1600转/分钟。

本发明所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺，进一步优选的技术方案是：步骤（2）与/或步骤（5）所述的反浮选脱镁作业的流程仅为粗选作业，或者由粗选、精选和扫选作业共同组成。

本发明所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺，进一步优选的技术方案是：步骤（4）所述的反浮选脱硅作业的流程仅为粗选作业，或者粗选、精选和扫选作业共同组成。

本发明工艺是根据胶磷矿和脉石自身的特点，提供一种更为合理的工艺流程。胶磷矿矿石中碳酸盐脉石硬度相对较低，在磨矿中易进入细粒部分。在反浮选脱镁结束后进行脱泥作业，对脱泥后两产品进行化学分析发现粗粒矿砂产品MgO的品位进一步降低，而细粒矿泥产品MgO的品位提高比较大。细粒矿泥产品通过添加对细粒有凝聚作用的无机盐和降低浮选机叶轮转速再次进行浮选脱镁作业，得到的精矿品位较高可以合并到脱硅精矿中，浮选脱镁得到的尾矿品位较低可合并到脱镁尾矿中，解决了中低品位胶磷矿的细粒矿泥利用问题。

与现有技术相比，本发明解决了脱泥作业后矿泥的利用问题，根据胶磷矿自身的特点，细粒矿泥部分MgO品位较高，通过添加具有絮凝作用的无机盐和降低浮选机转速再次进行浮选脱镁作业，浮选脱镁后精矿品位较高可以与粗粒脱硅精矿合并，脱镁的尾矿品位较低可合并到尾矿中。脱泥后粗粒矿砂产品以阳离子为捕收剂进行反浮选脱硅，具有分选性好、泡沫现象优，药剂用量少等优点。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

本发明由下列实施例进一步说明，但不受这些实施例的限制。

实施例1，参照图1，一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺，具体包括以下步骤：

（1）将中低品位胶磷矿原矿破碎后磨矿至矿物单体解离；

（2）磨矿产物加水调浆至适合浓度后进入搅拌槽，加入适量调整剂磷酸和反浮选脱镁捕收剂进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行反浮选脱镁作业，泡沫产品为脱镁尾矿，槽内产品为脱镁精矿；

（3）对脱镁精矿进行脱泥作业，得到粗粒矿砂产品和细粒矿泥产品；

（4）粗粒矿砂产品加水调浆至适合浓度后进入搅拌槽，加入适量调整剂碳酸钠和反浮选脱硅捕收剂进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行反浮选脱硅作业，泡沫产品为脱硅尾矿，槽内产品为粗粒精矿；

（5）将细粒矿泥产品调至适合浓度后进入搅拌槽，加入适量调整剂磷酸、絮凝作用的无机盐和反浮选脱镁捕收剂进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统后再次进行反浮选脱镁作业，泡沫产品为矿泥尾矿，槽内产品为细粒精矿；

粗粒精矿和细粒精矿合并得到最终精矿，脱硅尾矿和矿泥尾矿合并得到最终尾矿。

实施例2，实施例1所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺中：所述的中低品位胶磷矿的主要组成为：P₂O₅的品位为10~30%，MgO的品位为2~10%，SiO₂品位为10~40%，其余为杂质。

实施例3，实施例1或2所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺中：步骤（1）中的磨矿细度为-0.074mm 粒级占45~85%。

实施例4，实施例1或2所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺中：步骤（1）中的磨矿细度为-0.074mm 粒级占60~70%。

实施例5，实施例1或2所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺中：步骤（1）中的磨矿细度为-0.074mm 粒级占65%。

实施例6，实施例1-5任何一项所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺中：步骤（2）与/或步骤（4）中，浮选时调浆至质量浓度为25~50%。

实施例7，实施例1-5任何一项所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺中：步骤（2）与/或步骤（4）中，浮选时调浆至质量浓度为30~45%。

实施例8，实施例1-5任何一项所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺中：步骤（2）与/或步骤（4）中，浮选时调浆至质量浓度为35%。

实施例9，实施例1-8任何一项所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺：步骤（3）中所述的脱泥作业采用筛分脱泥、旋流脱泥或机械脱泥中的一种或者几种组合。

实施例10，实施例1-9任何一项所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺中：所述的脱镁捕收剂选自油酸皂、氧化石蜡皂，或者油酸皂、氧化石蜡皂与其他表面活性剂组成的组合药剂；所述的脱硅捕收剂选自脂肪胺、醚胺、多胺或其它阳离表面活性剂；所述的絮凝作用的无机盐选自AlCl₃、Al₂(SO4)₃或者它们的聚合物。

实施例11，实施例1-10任何一项所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺：步骤（2）所述的反浮选脱镁和步骤（4）所述的反浮选脱硅使用的浮选机其叶轮转速为1800转/分钟；步骤（5）所述的细粒矿泥反浮选脱镁使用的浮选机其叶轮转速为1300转/分钟。

实施例12，实施例1-10任何一项所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺：步骤（2）所述的反浮选脱镁和步骤（4）所述的反浮选脱硅使用的浮选机其叶轮转速为2100转/分钟；步骤（5）所述的细粒矿泥反浮选脱镁使用的浮选机其叶轮转速为1600转/分钟。

实施例13，实施例1-10任何一项所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺：步骤（2）所述的反浮选脱镁和步骤（4）所述的反浮选脱硅使用的浮选机其叶轮转速为2000转/分钟；步骤（5）所述的细粒矿泥反浮选脱镁使用的浮选机其叶轮转速为1500转/分钟。

实施例14，实施例1-13任何一项所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺：步骤（2）与/或步骤（5）所述的反浮选脱镁作业的流程仅为粗选作业，或者由粗选、精选和扫选作业共同组成。

实施例15，实施例1-14任何一项所述的一种中低品位硅钙质胶磷矿浮选工艺：步骤（4）所述的反浮选脱硅作业的流程仅为粗选作业，或者粗选、精选和扫选作业共同组成。

实施例16：一种硅钙质中低品位胶磷矿浮选工艺，参考图1，其步骤如下：将中低品位的胶磷矿破碎磨矿至单体解离，磨矿细度-0.074mm粒级占60%。调至浓度为35%，进入浮选搅拌槽，加入调整剂磷酸和脱镁捕收剂进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行反浮选脱镁作业，浮选机叶轮转速为1900转/分钟，所得到泡沫产品为脱镁尾矿，槽内产品为脱镁粗精矿。将脱镁粗精矿进行脱泥作业，得到粗粒矿砂产品和细粒矿泥产品。粗粒矿砂产品调至浓度40%后进入搅拌槽，加入调整剂碳酸钠和反浮选脱硅捕收剂进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统进行反浮选脱硅作业，浮选机其叶轮转速为1900转/分钟，泡沫产品为脱硅尾矿，槽内产品为粗粒精矿。细粒矿矿泥产品调至浓度35%后进入搅拌槽，加入调整剂磷酸，絮凝作用的无机盐和反浮选脱镁捕收剂进行调浆，调浆后的物料进入反浮选系统，浮选机其叶轮转速为1400转/分钟，泡沫产品为矿泥脱镁尾矿，槽内产品为细粒精矿。将矿砂浮选得到的精矿和矿泥浮选得到的精矿进行合并得到混合精矿，将矿泥尾矿并入第一步脱镁尾矿中。

反浮选脱镁系统和脱硅系统的流程仅为粗选作业，或者粗选、精选和扫选作业共同组成。

实施例18，一种硅钙质中低品位胶磷矿浮选工艺实验：湖北某硅钙质中低品位胶磷矿，原矿P₂O₅品位为20.57%、MgO品位为2.18%。矿样破碎至-2mm入棒磨机，磨矿至细度-0.074mm为56%。调至浓度为40%，进入浮选搅拌槽，分别加入调整剂磷酸5 kg/t，脱镁捕收剂脂肪酸皂1.5 kg/t，调浆1~2分钟，调浆后的物料进入反浮选系统进行脱镁作业，浮选机转速为1900转/分钟，所得到泡沫产品为脱镁尾矿，槽内产品为脱镁粗精矿。将脱镁粗精矿进行脱泥作业，得到粗粒矿砂产品和细粒矿泥产品。粗粒矿砂产品调至浓度40%后进入搅拌槽，加入调整剂碳酸钠2.0 kg/t，脱硅捕收剂醚胺0.4 kg/t，调浆1~2分钟，调浆后的物料进入反浮选系统脱硅作业，浮选机转速为1900转/分钟，泡沫产品为脱硅尾矿，槽内产品为粗粒精矿。细粒矿矿泥产品调至浓度40%后进入搅拌槽，加入调整剂磷酸2 kg/t，絮凝无机盐硫酸铝 0.3 kg/t，脱镁捕收剂脂肪酸皂0.5 kg/t，调浆1~2分钟，调浆后的物料进入反浮选系统再次进行反浮选脱镁作业，浮选机的转速为1500转/分钟，泡沫产品为矿泥脱镁尾矿，槽内产品为细粒精矿。将矿砂脱硅浮选得到的精矿和矿泥脱镁浮选得到的精矿进行合并得混合精矿，将矿泥尾矿并入第一步脱镁尾矿中。所得浮选结果见表1。

 表1 浮选结果

由试验数据可以看出，反浮选脱镁后，粗精矿的P₂O₅品位为23.39%、MgO品位为0.61%。脱泥后得到粗粒矿砂部分P₂O₅品位为24.43%、MgO品位为0.52%，细粒矿泥P₂O₅品位为17.97%、MgO品位为1.08%，矿泥脱出量较大，品位较低，这部分矿泥既不能合入精矿，也不能作为尾矿处理，经处理后得到细K品位在20%以上，细X品位降到11.07%，可分别并入精矿和尾矿，最后可得到品位为30.54%，回收率为75.07%的磷精矿。