2012-氟硅酸在磷矿选矿中的应用

1、 2012年第5期中国非金属矿工业导刊 总第99期【试验研究】螽硅酸程釜磷矿选i嚣口薯应甩 余俊，姜振胜，叶林，安平(湖北大峪口化工有限责任公司，湖北钟祥43l 910) 【摘要】针对湖北某磷矿特性，以湿法磷酸副产物氟硅酸作为磷矿物抑制剂进行浮选试验研究，试验结果表明，氟硅酸 是具有良好选择抑制效果的磷矿物抑制剂。经过正反浮选闭路试验后可获得精矿P：O，品位3250、回收率8625，有害 成分M90含量仅为064的良好指标。 【关键词】磷矿；氟硅酸；浮选 【文献标识码】A 【中图分类号】TD9231【文章编号】10079386(2叭2)05003204 of PhosphateResearch

2、 on Application of Fluosilicic Acid for BeneficiationRockYUJun，JIANGLin，ANZhensheng，YEPing(Hubei Dayukou Chemical Co，Ltd，Zhongxiang 43 1 9 1 0，China) Abstract：Based on the teamreore 1n Hubel，the study of mlneral flotatlon wlth nuosilicic acld as an inhlbltor of the phosphatewas be done，which is the

3、byproduct from wet process phosphate acidThe test results indicate that the nuosicic acid is a good inhibitor for phosphate mineralsThrough the closed test of directreVerse notation，it could be obtained phosphate concentration with 3250P205The recoVery ofP20 5 in the concentration could reach 8625Th

4、e indicator ofthe harmful ingredients M90 contentof Only O64 Key words：phosphate rock；nuosilicic acid；notation 近年来，国内湿法磷酸行业遇到的难题之一是生产过程中副产氟硅酸的去向问题儿。1。浓缩磷酸过程 中产生的氟硅酸浓度不高，但腐蚀性强，必须经过处 理达标后才能外排，且处理成本高。目前通常处理方法是将氟硅酸进一步加工成氟硅酸盐或氟化物，但在加工过程中仍然有大量的废水需要处理H。1。 试验以湿法磷酸副产物氟硅酸作为磷矿反浮选抑制剂，既能有效地合理利用氟硅酸产品，也能减少磷矿物抑制剂磷酸

5、和硫酸的消耗，节约了选矿成本，具 有较好的经济效益。 表2原矿物相分析结果 含量()组分胶磷矿氟磷灰石臼厶仙 31O1 2O l 70 方解石 石英(玉髓) 粘土 褐铁矿、黄铁矿及其他 5O3002O20量方解石，粘土、褐铁矿和黄铁矿矿物含量较少。可 以看出，该矿石为硅钙质胶磷矿，属于难选磷矿。12试验试剂 氟硅酸为湖北某化工厂湿法磷酸副产物，其基试验原料111矿石性质 试验矿石来自湖北某磷矿，原矿化学多元素分析结果见表1所示。由表可知，矿石中具有经济回收价本指标如下：氟硅酸浓度为1703、水溶液密度为11419mL、并含有少量的P20 5，其浓度为5010 mgL。 表1 原矿化学多元素分析

6、结果 试验方法 由于矿石为硅钙质难选胶磷矿，需要除去的脉石矿物有白云石、方解石和玉髓状石英。因此，先采用正浮选工艺，加入碳酸钠、DK一1(抑制剂)和DC一1 (捕收剂)进行浮选，脱出大部分玉髓状石英和部分白云石、方解石。然后采用反浮选工艺，以氟硅酸为磷矿物抑制剂，DC一2为捕收剂进行浮选，脱出白云石和方解石。 2组分 LOI 合 计CaOF SiO，P205M90 Fe!03 A120j含 量 () 1736 3256 443 120 108 110 3060 879 9708值的的主要成分为P!O；，其品位1736。有害成分Si02和MgO含量分别为3060、443。该矿石属 于中低品位硅钙

7、质磷矿。 由表2可知，矿石有用矿物为胶磷矿和氟磷灰石，主要脉石矿物为白云石、玉髓状石英，另含有少 余俊等：氟硅酸在磷矿选矿中的应用 3试验结果及讨论 31磨矿细度试验 选择合理的磨矿细度是获得较高浮选指标的必要因数，控制其他浮选因数恒定，改变磨矿细度进行试 验，结果如图1所示。 DCl用量(kgt) 图4捕收剂(Dc一1)对浮选指标影响 由图2可知，随着碳酸钠用量的增加，精矿P，O， 品位逐渐增加，回收率先增加后降低。当碳酸钠用量 为34kgt和44kgt时，矿浆pI值达不到最佳浮选 条件，精矿品位和回收率均未达到最佳值。综合考虑考虑精矿品位、回收率因素， Na， CO， 用量选取为54kgt

8、，此时精矿P，O，品位为2481，回收率为 磨矿细度(一0074mm，) 图1 磨矿细度对浮选指标影响由图1可知，当磨矿细度达到一200目占92后， 继续磨细物料，精矿P：O，品位和回收率均呈下降趋势。延长磨矿时间固然提高了矿物单体解离度，但同 样造成过磨，使分选指标下降。综合考虑精矿品位、回收率等因素，磨矿细度控制在一200目占92左右 较为合适。 32正浮选粗选条件试验 磷矿正浮选药剂的搭配及用量在胶磷矿与脉石矿物分选过程中起着决定性作用，恒定浮选机搅拌速 度、充气量和浮选温度，进行药剂单因素条件试验。试验结果如图2、3和4所示。 9354。 由图3可知，当不使用抑制剂时，精矿品位只有21

9、86，浮选分选效果不佳。随着抑制剂用量的逐渐 增加，精矿品位随之增加，回收率先增加后减 小。综合考虑精矿品位和回收率，选取抑制剂用量为2009t，粗选精矿品位达到2481，回收率为 9356。 由图4可知，随着捕收剂用量的增加，浮选精矿产率随之增加，品位降低，回收率逐步提高。因此， 综合考虑精矿品位、回收率和尾矿品位，选取捕收剂用量为4009t。 33反浮选粗选试验 1736，MgO 443)经一粗一原矿(P205精丁F浮选后可获得P，O，品位为2864、有害成分MgO含量为210的正浮选磷精矿。由于有害成分 MgO含量偏高，必须进行反浮选脱镁作业。 331 氟硅酸用量试验 氟硅酸成分含量见表

10、3所示，以氟硅酸为磷矿抑 碳酸钠用量(kgt) 图2碳酸钠用量对浮选指标影响制剂，DC2为浮选捕收剂，分别考察在不同氟硅酸 用量条件下，氟硅酸对磷矿物的抑制性能，试验结果 如表3所示。 表3产品名称精矿 原矿精矿原矿精矿 原矿 氟硅酸用量试验结果享 褂擎回 o 凸：1品位()氟硅酸用量(kgt) 产率() P二0，回收率() MgOP20 40843168141 72763423100001 778 4321000044893234O9480863803100001 795 428lOOOOl用量(kgt) 454331511088089DC41，84图3抑制剂(DK一1)对浮选指标影响100

11、00177043010000 总第99期2012年第5期中国非金属矿工业导刊 表3表明：随着氟硅酸用量增加，精矿产率逐步 5O增加，氟硅酸抑制效果与其用量成正比。对比三组试验数据，精矿P，O，品位均在31O以上。当氟硅酸用量为3803kgt时，精矿P20，品位为3234， 三组中最高，精矿回收率为8086，MgO含量仅为094，为三组中最低。因此，选取氟硅酸用量为 3803kgt为后续试验适宜用量。 332氟硅酸中P，O；含量对试验影响 根据氟硅酸成分分析可知，氟硅酸中含有少量可溶性P，O，成分。为考察其对浮选指标的影响，选取不 同P，O，含量的氟硅酸产品进行浮选试验，试验结果如图5、6所示。

12、 享趔呕n o r 谛蜒5O5O5O 2捕收剂(DC一2)用量(gt) 图7捕收剂用量对浮选试验影响 享 褂娶叵 n o1捕收剂(Dc 2)用量(kgL) 图8捕收剂用量对反浮选脱镁效果影响 334矿石中P：O，损失试验 酸作为磷矿石中磷矿物的抑制剂，会溶解矿石中的有用成分P!O，造成有用成分的损失。分别采用相 同浓度硫酸和氟硅酸为抑制剂，考察不同药剂用量 时，矿石中有用成分P!O，的损失，试验结果如图9所 示。 P二Os含量(mgL) 图5氟硅酸中P。O。含量对浮选指标影响 P10 5含量(mgL) 图6氟硅酸中P：0。含量对脱镁效果影响 由图5、6可知，使用氟硅酸作为磷矿反浮选抑制剂时，抑

13、制效果良好，随着氟硅酸中P，O，含量的逐渐 增加，精矿P，O，品位在60mgL时略有降低后逐渐恢 复平稳，精矿回收率并没有显著变化。精矿中有害杂 质MgO含量均小于10，脱出率较高，在图6中氟硅 酸组分变化范围内， 对反浮选脱除MgO 效果无显著影响。 333反浮选捕收剂(DC一2)用量试验 由图7、8可知，随着捕收剂用量的增加，磷精矿P，O，品位逐渐增加，回收率逐渐降低，磷精矿中MgO含量持续降低。综合考虑精矿品位、回收率及MgO含量因素，选取捕收剂用量为5009t，此时精矿中MgO含量仅为085。 药齐4用量(kgt) 图9磷矿抑制剂对矿石中P：0。含量影响 由图9可知，随着硫酸和氟硅酸用

14、量增加，矿石中P，O。含量逐渐降低，对比两条曲线变化趋势可发现，使用氟硅酸作为磷矿物抑制剂时，磷矿石中P：O， 溶解率低于硫酸。因此，选用氟硅酸作为抑制剂使 用，可减少有用成分P，O，的损失。 34闭路试验 闭路试验采用正浮选一次粗选、一次精选、精选尾矿再选，反浮选一次粗选、一次精选流程，闭路试验 流程和药剂条件如图1 0所示。试验结果如表4所示。 由表4可知，原矿经正反浮选工艺选别后，可获 余俊等：氟硅酸在磷矿选矿中的应用 得磷精矿P：O，品位3250、回收率8625，有害成 分MgO含量仅为064的良好指标。 原矿 一 O )I：碳酸钠54kgL 牛DK一1 2009t 结 论(1)原矿石

15、P，O，品位为1736，有害成分SiO，和 MgO含量分别为3060、443，属于中低品位难 选硅钙质胶磷矿。 (2) 氟硅酸作为磷矿物抑制剂，具有良好的选择抑制性。原矿经正反浮选工艺选别后，可获得磷精矿P205品位3250、回收率8625，有害成分MgO 含量仅为064的良好指标。 (3) 以氟硅酸代替硫酸作为磷矿物抑制剂，可减 少有用成分P，O。的损失。 【参考文献】 1朱建国，袁浩磷矿加工中副产氟硅酸及其盐的综合利用J贵 州化工，2007，(3)：3436 【2余炳才磷肥工业副产氖硅酸的回收利用J氮肥设汁，1 991 (2)：3942 4牛Dc一1t 40090kgt509t图10闭路工

16、艺流程表4 闭路试验数据结果产室() 品位()P，0，同收率() 名称3云南二环化_丁：湿法磷酸副广氟硅酸用于磷矿脱镁试 MgO P205验 研 究 磷 肥 与 复 肥 ，2003，1 8(6)：79 4】刘海霞一种副产物氟硅酸的处理方法：rI国，20l 0102328811 P2叭11l一24 5 周 永 祥 一 种 利 用K(精矿) 蜀(粗选尾矿) 五(中矿再选尾矿) 墨(反浮选尾矿) 合计 4709325006486252488 41 l 4865762404524944710399398231lO8910000l 775 470100OO【收稿日期】201 2 0620 结 论 (上接

17、第23页) (1)原料处理。为满足成型工艺和强度的要求， 大理石粉、山土最大粒径小于5 mm，含水率小于 10。 3(1) 大理石废浆可以变废为宝，不但可以节省处理废浆的运输费用，减少污染环境，而且处理后的废浆一部分变为清水后可以再循环利用，另一部分变成干化的石粉可以进入新的生产流程。 (2) 废弃的大理石粉可以被用作回收电池铅以及除酸剂和土壤改良剂。 (3) 利用大理石粉可以制作免烧砖， 云南省某企业的大理石废浆可满足年产量为200 万块的生产线的需求。 (2) 由于外加的胶结料和掺合料微量，宜随水加入拌合物料中，湿拌物料以不结块为宜。 (3) 成型，采用半干法压制成型。成型压力及加压时间是

18、免烧砖生产的关键参数。如采用小型的YzM一70免烧砖压砖机，成型压力一般约70t，加压时间一般为07s。 (4) 养护，成型砖坯人工养护成本和能耗高，自然养护简便易行，一般选用自然养护，砖成型后覆盖 静停ld，l周内适时淋水养护。 笔者通过初步试验及调查研究，认为大理石粉免烧砖的材料性能可以满足低层建筑的要求，也可在框 架结构中使用。石粉免烧砖与机制粘土烧结砖在墙体 工程应用上的主要差别为：免烧砖尺寸准确、表面平 整、吸水率小，因此砌筑砂浆和内外墙抹灰砂浆可减 少用量20左右，免烧砖比普通机砖重约15，使运 输费用有所增加。云南某企业年废弃的大理石粉可满 足一条年产200万块的免烧砖生产线。 【参考文献】 1 张盛江，杨金明云南大理石资源特点、开发现状与埘策J石 材，2001(3)：5860 2 陈国本，陈欣国外对人理石、花岗石加工废浆的开发利用J 石材，2002(12)：l 2一14 3】王嘉杰“十一1i”期间云南省人理石J。：量保持增长态势幺南 2 010年