某国外砂质磷矿选别试验研究探讨.doc

摘要：针对某国外砂质磷块岩矿样特性，通过采用多种药剂和多种工艺流程试验研究对比得知，采用正反浮选工艺流程处理该矿样可以得到比较理想的指标：原矿P2O5 22.79%、MgO 3.55%；精矿：P2O5 30.54%、MgO 0.24%、产率 62.36%、回收率 83.64%，可以为该矿样的开发利用提供有力依据。关键词：砂质磷块岩 正反浮选 脉石矿物 富集1. 前言 在硅一钙(镁)型或者钙（镁）硅型磷块岩矿石选矿中，为了提高磷精矿质量，应用浮选法除去脉石矿物（除杂）是目前选别最有效的方法。采用反浮选脱杂、正浮选脱杂还是反浮选与正浮脱杂工艺的组合，必须根据矿石物质组成与嵌布特性以及其分选性来确定，通过采用我们公司的选矿技术对某国外磷矿进行了多种工艺流程试验研究，通过试验结果得知：采用正反浮选工艺流程处理该矿样可以得到比较理想的指标，正反浮选工艺流程为该矿样推荐选别方案，为合理开发利用该磷矿打下坚实的基础。2、试验矿样2.1、 矿样性质描述该矿石属于砂质磷块岩矿石，矿石中有用矿物为隐晶质磷灰石和胶磷矿；脉石矿物以白云石、石英、方解石、玉髓、云母、高岭石等为主。其中磷矿物含量为50-55%；白云石19%左右；硅酸盐矿物含量约占20%，原矿样多元素分析结果如表1所示。表1 原矿多元素分析结果项目 P2O5 MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO含量% 22.79 3.55 17.98 1.10 2.44 38.14分析结果表明，从其组分区分该矿石属于（硅）钙质磷矿岩，选矿的主要技术关键是有效地排除碳酸盐矿物（白云石）和硅酸盐矿物，从而实现富集有用矿物的目的。2.2、原矿粒度分析为了确定有用矿和杂质的嵌布情况，为确定分选粒度和选别方案提供理论依据，对原矿进行各个粒级的筛析，结果如表2所示。表2 原矿粒度筛析结果粒级/mm 产率分布/% P2O5/% MgO% SiO2 个别 累计 个别 累计 个别 累计 个别 累计-1+0.125 78.35 78.35 23.30 23.30 3.44 3.44 17.21 1721-0.125+0.074 8.25 86.60 23.97 23.36 3.48 3.44 15.66 1706-0.074+0.045 4.90 91.50 22.96 23.34 3.95 3.50 17.08 1706-0.045+0.0385 2.06 93.56 21.33 23.30 4.65 3.50 16.89 1706-0.0385+0.0308 1.55 95.11 20.85 23.26 4.89 3.52 16.56 1705-0.0308 4.89 100.00 19.13 23.06 5.53 3.62 19.18 1716合计 100 23.06 3.62 17.16 从上表2结果可得出：粗粒级产品中P2O5含量较高，而MgO却主要在细粒级中富集，这一现象在-0.0308mm级别中显得更突出，杂质SiO2在也是在细粒级中分布较多，因此，进行细磨可以提高磷矿物的单体解离度，提高磨矿细度有利于提高分选指标，-0.0308mm级别中P2O5品位含量为19.13%，因此，该矿样不能实现预先抛尾。3、 试验内容及结果3.1、 磨矿细度试验磨矿细度试验流程如图1所示，图中工艺条件是参考同类型磷矿石条件而定，试验结果如图2所示。 图2 磨矿细度与精矿品位和精矿回收率关系图从上图可看出：随着磨矿细度提高，精矿产率升高、精矿P2O5品位也升高，MgO含量降低，但是，当磨矿细度超过-0.074mm 占95.0%，精矿品位和回收率都呈下降趋势，因此，磨矿细度确定为-0.074mm占95.0%。3.2、 浮选试验及结果3.2.1. 单一反浮选试验考虑到矿石中含有19.0%左右的碳酸盐矿物，而且碳酸盐矿物可浮性比磷矿物好，因此，采用先浮碳酸盐的工艺，这样不仅可以有效地排除MgO（白云石），同时磷矿物也可以得到富集。试验采用单一反浮选脱除碳酸盐，试验工艺流程如图3所示，试验结果如表3所示。 表3 单反浮选试验结果产品名称 产率() 品位 回收率()% 选矿效率E（-） P2O5% MgO% 精矿 67.86 28.25 0.37 76.44 14.58尾矿 32.14 11.06 10.05 23.56 原矿 100.00 22.72 3.48 100.00 采用单一反浮选工艺流程，可以有效地达到提磷降镁的目的，该矿样的碳酸盐杂质易于脱除，一次粗选精矿中的碳酸盐杂质即可达到预期要求，只是由于其碳酸盐杂质含量不高，精矿P2O5 品位只能提高到28.0%左右，其流程结构等没有再往下优化。3.2.2. 双反浮选试验该矿样采用单一反浮选精矿品位可以到28.0%左右，在反浮选脱除碳酸盐的基础上，进行反浮选脱硅酸盐杂质，试验工艺流程如图4所示，试验结果如表4所示。 表4 双反浮选试验结果产品名称 产率() 品位 P回收率()% 选矿效率E（-） P2O5% MgO% 精矿 51.56 30.50 0.50 69.67 18.11尾矿1 32.10 11.38 10.02 16.17 尾矿2 原矿 16.34 100.00 19.5622.57 0.293.52 14.16100.00 从上表结果得出：在单反脱碳酸盐的基础上脱除硅酸盐，可以有效的脱除部分硅酸盐杂质，达到磷精矿品位提升的目的，但是脱硅酸盐杂质的泡沫发粘，而且阳离子捕收剂的选择性差，反浮选脱硅尾矿品位偏高，中矿不易处理，难于实现工业化生产，有待于进一步探索。2.2.3、 正-反浮选试验采用正反浮工艺流程，正浮选主要是抑硅浮磷，反浮选作业抑磷浮镁，从而达到提升磷精矿品位的目的。通过试验得知：正浮选脱硅效果很好，正浮选作业采用碳酸钠和MOS组合使用正浮选作业，对提磷降硅的效果更好，精矿品位可以达到预期要求：、 正反浮选闭路试验在开路试验的基础上，进行正-反浮选闭路试验流程见图5，试验结果如图6所示。 、正反浮选精、尾矿多元素分析闭路试验得到精矿为最终精矿，正浮选和反浮选尾矿混合作为最终尾矿，多元素分析结果见表5。 表5 产品多元素分析结果 元素%名称 P205 MgO CaO Fe2O3 Al2O3 SiO2原矿 22.74 3.55 38.14 2.44 1.10 17.98精矿 30.50 0.29 48.40 1.34 1.09 13.61尾矿 9.88 8.96 21.13 4.25 1.12 25.214、初步技术经济评价通过大量试验证明，采用不同工艺流程，不同药剂制度处理该矿样，所取得的技术、经济的初步估算见表6。表6 经济技术初步估算表项目 工艺流程 单一反浮选(开路流程) 双反浮选(开路流程) 正-反浮选(闭路流程)入选原矿 P2O5% 22.72 22.57 22.74 MgO% 3.50 3.60 3.55 SiO2% 17.60 17.85 17.98精矿指标 P2O5% 28.25 30.75 30.54 MgO% 0.37 0.50 0.29 SiO2% 19.80 16.78 13.61 产率% 67.86 51.56 62.36 回收率% 76.44 69.67 83.64药剂用量(kg/t) Na2CO3 - - 4.6 YP1 - - 4.0 YP2-4 - - 2.7 YP2-3 2.6 2.6 - YP4 8.0 8.0 9.0 YP3 2.0 2.0 2.0 MO - 0.6 -元/吨原矿 - - 33.10选矿比 - - 1.60元/吨精矿 - - 52.96从上表结果得知：单一反浮选和双反浮选药剂种类少，但是以上两个工艺流程存在精矿品位低以及实际操作上的一些问题，相比较而言，正反浮选对于该矿样来说适应性更强。5、结语及讨论5.1 结语1.该矿样为硅钙质型磷块岩矿石，在磨矿细度为-0.074mm占95%情况下，采用正反浮选工艺，经正、反浮选各一次粗选，一次扫选，扫选精矿顺次返回上一流程，中矿返回量少，闭路流程易于平衡，试验结果如下：原矿P2O5 22.79%、MgO 3.55%、精矿 P2O5 30.54%、MgO 0.24%、产率 62.36%、回收率 83.64%，产品达到优质磷精矿标准。2.正反浮选工艺能有效地排除磷矿石中常见的硅质和镁（钙）质脉石，适用于多种磷矿的分选，加上流程结构简单，操作稳定，用之处理该矿石可以获得较好质量的磷精矿。此外，最终作业为反浮选，对提高磷精矿的沉降效率很有利，易于工业业化生产。3.试验中所使用药剂效果优良而且无毒，特别是MOS和Na2CO3混合使用能明显改善分选效率；其试验“回水利用措施”能实现回水最大限度的利用，为达到尾矿水“零”排放提供依据，从而有效地控制其对环境的污染。4.试验采用常温浮选工艺，不仅方便易操作，而且能有效地降低生产能耗和和选矿成本。5.2 讨论1.单一反浮选流程简单，虽可获得镁磷比较低的磷精矿，但磷精矿品位低，主要是采用单一反浮脱除碳酸盐时，受到了矿物组成相对含量的限制。因为碳酸盐矿物含量仅为19.0%左右，即使全部脱除，仍有占原矿20%左右的硅酸盐矿物（如石英、玉髓等）在磷精矿产品中，因此，磷精矿P2O5含量难以达到30%以上。显然对于这种含磷品位不低、资源大的磷矿床矿石采用单一反浮选方案可得到低镁磷比的磷精矿，但其品位低，对于充分利用磷资源是不可取的。2、双反浮选工艺就是在先反浮选碳酸盐矿物后再反浮硅酸盐脉石矿物，获得的槽中产品就是磷精矿。对反浮选碳酸盐的槽中产品 磷粗精矿(主要是磷酸盐矿物和硅酸盐脉石矿物)用阳离子捕收剂实现硅酸盐矿物的反浮选，以排除硅酸盐脉，双反浮选精矿品位也可以达到预期的要求，但是双反浮选脱硅酸盐杂质的采用阳离子捕收剂，阳离子捕收剂泡沫发粘，中矿不易处理，还有待研究。 3.试验矿样采用正-反浮选工艺，方向是正确的，正-反浮选的实质是通过正浮选先排除大量的硅酸盐脉石矿物和部分碳酸盐脉石矿物，然后对正浮所得粗磷精矿（主要是磷矿物和白云石）进行反浮选，脱除碳酸盐矿物以降低精矿中MgO含量，最后获得镁磷比低，磷品位合适的优质磷精矿，正反浮选工艺流程适应性强，易于实现工业化生产。【参考文献】1 刘向兵,李立国. 高等学校实施战略管理的理论探讨J. 科技信息. 2010(23) 2 祁顺生. 以价值为基础的要素与企业关于价值均衡的理论探讨J. 经济研究. / .2001(02)3 张振川. 现代企业风险价值管理问题探讨J. 会计研究. 2004(03) 4 汤谷良,林长泉. 打造VBM框架下的价值型财务管理模式J. 会计研究. 2003(12) 5 胡笑寒,万迪昉. 战略控制方法与管理控制方法的比较及发展研究J. 广东科技. /news/class/. 2003(04) 6 何有缘,侯兰,任洪斌. 信息沟通中经理人应遵循的“531”策略J. 中国农业大学学报(社会科学版). /qikan/class/?154.html .2002(04) 7 刘萍. 从经济学角度分析公允价值与市场价值J. 中国注册会计师. 2002(12) 8 德国胜. 提高变电站电力系统自动化的技术途径探讨J. 黑龙江科技信息. 2010(36) 9 王春美,闫彩英. 浅谈企业文化建设的价值取向J. 生产力研究. 2001(06) 10 袁改莲,芦震. 220kV小店变电站2号主变差动保护跳闸的事故分析J. 科技情报开发与经济. /qikan/class/?153.html. 2010(33)11 周雯,邢建武. 新经济时期以来美国制造业及服务业的发展J. 特区经济. 2009(01) 12 赵东安,杨春. 生产性服务业对制造业升级的影响研究韩国现代化经验及对我国的启示J. 特区经济. 2009(01) 13 戴靖波. 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