四川马边磷矿反浮选不同抑制法试验研究_h

1、 #试验研究#IM& P 化工矿物与加工2007 年第 11 期文章编号 008 7524( 2007)0003X四川马边磷矿反浮选不同抑试验研究罗惠华1, 程静2( 1. 武汉工程大学环境与城市建设学院, 湖北 武汉 430073;2. 襄樊樊东环保局, 湖北 襄樊 441000)摘要 对四川马边碳酸盐型磷块岩进行了不同抑试验研究, 结果发现在硫酸抑、磷酸和硫酸混酸抑 和高效反浮选抑制剂 W 98 联合硫酸抑 中, 高效反浮选抑制剂 W 98 联合硫酸抑的分选效果较好, 而硫酸抑的选矿成本最低。 关键词 碳酸盐型磷块岩; 反浮选; 抑制剂 中图分类号 TD 97 文献标识码 A# 11 #

2、0 引言四川省马边县磷矿属碳酸盐型磷块岩, 该矿石的主要有用矿物为超微晶磷灰石, 与瓮福磷矿的性质接近, 对于这类矿石的选矿, 工业上采用单一反浮选工艺, 即可得到优质低镁磷精矿。有人研究 1 利用酒石酸钠或钾以及硫酸铝或硫酸铁抑制磷酸盐矿物, 在 pH7. 5 8. 2时用油酸和松油混合物浮选碳酸盐矿物。美国矿山局在pH 6.0 6. 5 时用H2SiF 6抑制磷灰石, 接着用合成脂肪酸和起泡剂的油水乳浊液浮选碳酸盐。Snow 等人研究了在 pH 5. 6 6. 2 时用无机抑制剂( 如三聚磷酸钠和石油磺酸盐) 抑制磷酸盐矿物, 用磺化脂肪酸及其皂类浮选碳酸盐, 研究发现, 抑制剂的抑制效果

3、取决于 pH 值。现在常用的抑主要有硫酸抑 、正磷酸抑 、磷酸和硫酸混合物 抑。 工艺对四川马边磷矿进行了反浮选试验。 1 矿石性质四川省马边县磷矿属碳酸盐型磷块岩, 矿石结构主要呈泥晶结构, 次为鲕状, 假鲕状、团体状结构, 少量为环壳状及细晶结构。泥晶状磷灰石 是该矿石中主要的含磷工业矿物。原矿化学组分 分析结果见表 1。 表 1矿石化学组分分析%P 2O5M gOS O2Al2O3Fe2O3质量分数 25 275 928 370 6328从表 1 看出, 该矿物SiO 2含量较低, 而M gO 含量较高, 属高镁磷块岩, 可采用反浮选排镁得到优质低镁磷精矿。 2 反浮选工艺试验结果与分析

4、单一反浮选工艺主要用于磷矿物和白云石的 分离, 在弱酸性介质中用脂肪酸捕收剂浮出白云石, 磷矿物富集于槽产品内。 硫酸抑, 在弱酸性矿浆( pH5. 0 6. 5) 中, 硫酸既作 pH 值调整剂也作磷酸盐矿物抑制剂, 同时碳酸盐矿物在酸性介质中表面会形成CO2微泡, 可能增加浮选时气泡粒子的附着, 有利于反浮选; 硫酸优先溶解碳酸盐表面的 CO32- , 使该矿物表面具有较多的阳离子活化质点, 以利于捕收剂的吸附 2 。但从另一方面看, 硫酸加入的瞬间, 局部范围的质量分数很大, 会将碳酸盐分解 而生成硫酸钙沉淀, 此沉淀粘在浮选机的槽体和管壁上, 造成矿浆管道堵塞, 因而影响浮选, 所以硫

5、酸用量不宜过大, 但从降低选矿成本考虑, 可以 X 收稿日期 2007 05 23 #试验研究#IM& P 化工矿物与加工2007 年第 11 期采用全硫酸工艺流程。 磷酸和硫酸混酸抑, 是添加硫酸和磷酸混合酸作为pH 值调整剂和磷酸盐矿物抑制剂。由于磷酸根离子对磷灰石表面钙离子的特性吸附3- 4 , 因此, 具有较强的选择抑制性, 磷酸与硫酸联合用作反浮选的抑制剂, 可有效抑制磷矿物, 大大降低硫酸用量, 减轻或防止结垢。 高效反浮选抑制剂W- 98 联合硫酸抑, 就是在反浮选中添加少量的硫酸和一定量的高效 反浮选抑制剂 W - 98 作为pH 值调整剂和磷酸盐矿物抑制剂。高效反浮选抑制剂

6、W- 98 是磷酸类衍生物, 有关研究表明W- 98 与硫酸联合用作反浮选的抑制剂, 可有效抑制磷酸盐矿物, 大大降低硫酸用量, 减轻或防止结垢, 并可简化浮选流程, 提高选别指标 5 , 同时削弱脂肪酸阴离子型捕收剂与 Ca2+ 的作用, 增强与Mg2+ 的作用而产生良好的选择性抑制作用。 在四川马边磷矿单一反浮选研究中, 通过条件试验, 研究了上述硫酸、磷酸、W - 98 的不同用量及其联合使用对浮选的影响, 同时研究捕收剂 用量对反浮选脱镁的影响。确定了浮选的药剂制 度之后, 采用一粗一扫的工艺流程进行了闭路试验,硫酸的工艺分选效果明显, 磷酸和硫酸混合物抑次之, 再次是硫酸抑, 因此,

7、 硫酸与其他磷酸盐抑制剂混合物抑制方法是浮选含白云石的 磷酸盐矿石的最好方法。混合酸抑制方法比单用 硫酸的优点是, 不仅保持较好的分选效率, 而且硫酸的用量大大降低。在反浮选中添加硫酸, 可从磷酸盐矿物表面除去碳酸膜, 强化抑制剂在磷酸盐矿物表面的吸附。既提高了抑制作用, 又降低了酸用量。 图 2混酸抑试验流程图 表 2不同反浮选工艺的试验结果产率 精矿品位/ % 回收率/ %排镁率浮选分离 / %P2O5 M gO P 2O 5 M gO/ % 效 率 / %试验的流程见图 1、2, 试验结果见表 2。 全硫酸 70 03 32 098588 64 2 88 78 266 76混酸 7 38

8、 3 949090 72 22 9 77 0967 8图 1硫酸抑试验流程图用浮选分离效率评价上述工艺的分选效果, 浮选分离效率用精矿P 2O 5的回收率与 MgO 的回收率之差表示。从不同方法的浮选分离效率( 表2) 可以明显看出, 高效反浮选抑制剂W- 98 联合 12 # W 98 联合硫 68 42 32 64789 75 9 76 80 24 69 99酸抑 3 流程的技术经济指标比较上述流程的精矿药剂成本估算见表 3, 经济技术指标比较见表 4。 从表 3 和表 4 可知, 全硫酸浮选工艺的精矿 药剂成本最低, 所用药剂的种类少, 但是药剂的用量较大, 硫酸与碳酸盐矿物和磷酸盐矿物

9、作用之后, 产生大量的硫酸钙, 会在设备的表面和管道的内表面产生硫酸钙垢, 长时间会堵塞管道, 造成流程不通畅; 混酸反浮选工艺的选矿成本较高; W- 98 联合硫酸浮选工艺选矿成本较低, 药剂的用量较低。 #试验研究#IM& P 化工矿物与加工2007 年第 11 期表 3精矿药剂成本比较 # 13 # 药 剂 硫酸抑 单价选矿比为 428磷酸和硫酸混合物抑选矿比为 40W 98 联合硫酸抑 选矿比为 462/ ( 元 # 1)原矿用量 / ( kg# 1)精矿成本 / ( 元 # 1)原矿用量 / ( kg# 1)精矿成本 / ( 元 # 1)原矿用量 / ( kg# 1)精矿成本 / (

10、 元 # 1)H2SO 435099 5049642 05H3PO43500734 32W 9862009 06TSM380058 405 3226 67合计 /20 57 6424 606 27 78表 4浮选工艺经济技术指标比较精矿 P2O 5/ %32 093 9432 64精矿 M gO/ %85907M gO/ P 2O5/ %5 765 955 24精矿 P 2O 5回收率/ %88 6490 7289 75排镁率/ %78 277 0980 24选矿比 42840462精矿药剂成本/ ( 元# 1)7 644 607 784 结语碳酸盐类型的磷矿比较适宜的选矿工艺为单 一反浮选,

11、 四川省马边县磷矿属碳酸盐型, 为此采用单一反浮选对几种选矿工艺进行了比较, 高效反浮选抑制剂W - 98 联合硫酸的工艺分选效率高, 排镁率高; 磷酸和硫酸混合物抑次之, 再次是硫酸抑 。硫酸抑 的精矿药剂成本最 低, 所用药剂的种类少, 但是药剂的用量较大; 磷酸和硫酸混合物抑的选矿成本较高; W- 98 联合硫酸抑选矿成本较低。 5 参考文献 M 普技萨德, 等 沉积型含方解石和白云石磷块岩矿石的反浮选 J 国外金属矿选矿, 2000, ( 9) 60 2 郑其 胶磷矿的反浮选 J 中国矿业, 998, 7( 2) 59 62 3 韩英, 钟康年 磷酸盐分离胶磷矿和白云石的作用机理 J武

12、汉化工学院学报, 997, 9( 4) 40 42 4 韩英, 钟康年, 汤亚飞, 王玉林 对磷酸类抑制剂的探索 J中国矿业, 998, 7( 5) 553 5 罗惠华, 钟康年, 魏以和, 王玉林 抑制剂 W ) 98 在瓮福磷矿反浮选中的选矿研究 J 武汉化工学院学报, 2002, 24( 4) 4952Ex per imental research of different depressing method of reverseflotation of M abian phosphate rocksLuo H u-i hua1, CH EN G- Jing2vironment Prot

13、ection Bureau of X iangfan, Xiangfan Hubei 441000, China)Abstract: Tes s o d eren depress ng e hods on M ab an phos pha e rock w ere carr ed ou T he resul s show ed ha a ong hee hods o sul ur c ac d depress ng e hod, xed ac d o phosphor c ac d w h sul ur c ac d depress ng e hod and he depress ng e hod o h gh e ec ve reverse lo a on depressor W 98 co b ned w