低品位磷矿的选矿方法探讨.doc

期刊文献均是精品，欢迎下载学习！低品位磷矿的选矿方法探讨王 荔 王 娣江苏省地质矿产局第六地质大队 江苏连云港 222000【摘 要】本文围绕着低品位磷矿的选矿方法，首先介绍了我国磷矿床的分布情况，表明了加强低品位磷矿的选矿的必要性，其次就不同磷矿石的处理工艺进行了分析，最后介绍了一种磷矿选矿的新方法。【关键词】低品位磷矿；选矿；方法中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号：引言磷是生物细胞质的重要组成元素，也是植物生长必不可少的一种元素，世界上84%90%的磷矿用于生产各种磷肥，3.3%生产饲料添加剂，4%生产洗涤剂，其余用于化工、轻工、国防等工业，因此不论是在工业还是农业生产中，磷矿都起着十分重要的作用。而当前我国很多的磷矿都是中低品位，因此不断加强对低品位磷矿的研究和利用对于合理利用资源、实现可持续发展具有十分重要的意义。一、我国磷矿床的分布情况中国磷矿有3 大类型:岩浆岩型磷灰石，沉积岩型磷块岩，沉积变质岩型磷灰岩岩浆岩型磷灰石的储量只占总储量的7%，主要分布在北方。其特点是磷品位低，一般小于10%，低者仅为2%3%。由于结晶较粗、嵌布粒度较粗，属易选磷矿，选矿工艺简单，选矿指标较高，还伴生有钒、钛、铁、钴等元素，可综合回收，因此这类矿石经济效益较好。沉积变质岩型磷灰岩储量占总储量的23%，主要分布在江苏、安徽、湖北等省。一般情况下，由于风化，矿石松散、含泥高，采用擦洗、脱泥工艺即可获得合格磷精矿，有时也加上浮选工艺。例如在云南滇池地区有许多矿山均采用此工艺，生产成本较低。此类矿是工业价值最大的磷矿。沉积岩型磷块岩是世界各国中的主要类型，我国此类型矿石储量占总储量的70%，此类矿选矿难度大。二、不同磷矿石的处理工艺分析2. 1 浮选长期以来，主要采用浮选工艺富集磷矿。在磷灰石的浮选过程中，人们已经探索出许多种浮选方案，如正浮选、双反浮选、正反浮选、反正、优先浮选和阶段磨矿、阶段浮选等。（1） 正浮选(直接浮选) 工艺流程。所谓正浮选就是抑制脉石矿物，将磷矿物富集于泡沫中。这种工艺适用于回收岩浆型磷灰岩中磷矿石，由于其中磷矿物结晶完整、粗大，利用其脉石矿物表面性的差异，用脂肪酸类捕收剂分选细粒嵌布的沉积型硅钙质磷块，岩矿中的磷矿物，用SBOS 作碳酸盐矿物的抑制剂，从而加大磷矿物与脉石矿物表面可浮性差异，用脂肪酸类捕收剂回收磷矿物。例如杨稳权等人，采用碳酸钠作调整剂，对云南胶磷矿进行了加与不加碳酸钠对比试验，结果表明，在相同的刮泡时间内，加碳酸钠浮选流程的精矿产率为81. 04%，累积回收率为 90. 97%，而不加碳酸钠的两次纯水玻璃浮选工艺流程试硷的精矿产率分别为70. 49%和74. 28% 累积回收率分别为 80. 07%和74.85%，说明碳酸钠在胶磷矿正浮选中的活化作用非常明显。(2)反浮选工艺流程。反浮选工艺是抑制磷矿石，将碳酸盐富集在浮选槽中，该工艺适用于高品位的沉积型钙质磷块岩矿中磷矿物与含钙碳酸盐脉石矿物的分离，由于磷矿物与含钙碳酸盐矿物可浮选性相近，因而采用硫酸或磷酸作为抑制剂，用脂肪酸类将含钙碳酸盐矿物浮起，将磷矿物作为尾矿留在槽底。四川某磷矿进行反浮选的富磷研究，最终获得了产率75. 75P2O5 品位29.14的磷精矿，磷回收率88. 34。（3）正反浮选和反正浮选。适用于含钙碳酸盐硅质型磷块岩矿。此种矿石中，硅质物较碳酸盐矿物更紧密的与磷矿物共生，以磷酸作磷矿物的抑制剂，用脂肪酸类先脱除碳酸盐矿物;再用水玻璃抑制硅质物，用碳酸钠作pH调整剂，用脂肪酸类回收磷矿物。如某地根据当地磷矿的性质，采用正反浮选工艺处理胶磷矿，在正浮选中未添加碳酸钠和碳酸盐矿物抑制剂，且采用常温浮选工艺，反浮选中，用高效抑制剂W98作为磷酸盐矿物的抑制剂， 浮白云石等脉石，从 P2 O5 品位为22. 33% MgO为6. 19% 的原矿中获得P2 O5品位31. 23% MgO含量 0. 78% 的磷精矿，回收率86. 96%。研究表明，此工艺合理，产品质量较好。（4）浮选磁选联合流程。该流程主要用于含铁、钛等磁性矿物的磷矿石。由于我国此类型矿石较少，因此目前仅有少数选矿厂采用。2.2 重介质分选技术矿物之间的比重差异是重介质分选的关键。中国于80年代中期开始研究，发现其技术关键在于能否将分离比重严格控制在2.8-2.9之间。介质以一定的压力由介质管切向给入一段旋流器，在分选筒内产生离心力场 并形成向下的内螺旋流和向上的外螺旋流，此时，物料以中心给料方式由入料管给入一段旋流器中内旋流，在离心力作用下颗粒按不同的密度沿旋流器中心到器壁迅速分层，小于分选密度的物料向中心聚集，并随内旋流进入溢流口，大于分选密度的物料穿过分选密度界面向器壁运动，随外旋流经一段底流口到二段旋流器。从长远看，这种技术可望作为一种预选作业，从低品位磷矿中预先排除大部分脉石，从而提高后续分选作业的效果。2.3 焙烧消化工艺流程这是一种化学选矿法，适用于矿石较硬、品位较低、含钙磷酸盐矿物较多的沉积型钙质磷块岩，实现磷矿物与碳酸盐矿物的分选。焙烧使含钙碳酸盐产生热分解，析出CO2 并生成石灰和方镁石的固体产物，同时产生磷酸盐矿物的单体。该工艺在我国陕西何家岩、贵州瓮福、大塘等磷矿中运用均获得较好的结果，并已完成扩大试验。但由于能耗高，脱出的石灰乳处理困难，加上生产控制难度较大等原因，尚未推广应用。三、关于选矿的新技术最近,加拿大的大学开发出一种和用溶浸工艺加工磷矿石的新方法。该方法由以下几步组成:就地溶浸磷矿石或把矿石破碎,后用盐酸或硝酸进行堆浸或池提,生成的磷酸一钙溶液蒸发结晶,获得氯化钙和磷酸一钙或硝酸钙和磷酸一钙；将所得的晶体加热到20-250,可回收得磷酸二钙。虽然盐酸和硝酸比硫酸贵,但盐酸和硝酸的作用效果好,且能作到部分循环使用。酸浓度的影响:在该溶浸工艺中,酸的浓度是个关键因素。所使用的酸溶液浓度一定要低,因为磷矿在高浓度酸溶液中溶浸将产生磷酸。堵塞物料层的孔隙,致使溶液的渗透减慢,所以不希望磷酸二钙的生成。而使用低浓度的酸有利于生成水溶性的磷酸一钙,从而不影响溶浸过程。最佳盐酸和硝酸浓度分别为7-10和15-20。还应说明的是,浸出液可循环使用,直至其中所有的游离酸与磷矿物料层中的磷灰石反应守毕为止浸取液的加工:当磷矿石完全被酸浸透后,浸取液中的05主要以磷酸钙的形式存在，蒸发结晶可得复盐。当使用盐酸时,得到的结晶化合物为氯化钙;当用硝酸时,所得的复盐为硝酸钙。当气候条件适宜时可使用太阳蒸发把复盐从浸出液中分离出来,加热到 200-250,可以形成磷酸二钙和酸蒸气。廑石堆磷矿石溶浸工艺流程酸蒸气通过冷凝或用水吸收,可以回收部分的酸蒸发所得的固体含有4005。即可作高品位磷酸盐产品出售在母液中加入硫酸,可在常温下回收剩余的酸,并把生成的石膏过滤出去。这样一来,溶液浓度就相对稀了,从而保持在最佳溶浸条件这一回收步骤不致形成难回收的酸蒸气或硝酸气体。铀和镧的萃取:通常某些磷矿中含有少量的铀和镧，采用溶浸方法就可用合适的有机溶剂在蒸发之前从浸出液中萃取这些金属。从磷矿石中萃取铀时,萃取是在结晶回收磷酸钙的浸出液中进行的。结束语新的选矿技术具有污染小、能耗少、操作费用低等无可比拟的优点,为低品位磷矿石的开发利用开辟了新的途径。同时这种方法，还提高选矿的回收率，从而相应地使采矿量减少等。当今，全世界都在闹资源危机，未来解决能源问题成了全世界举世瞩目的事