陕西某磷矿的选矿工艺研究

熊岐胜，彭 操

（1.西北有色地质勘查局711总队，陕西汉中 723000；2.云南省化工研究院，云南昆明 650228）

陕西某磷矿的选矿工艺研究

熊岐胜1，彭 操2

（1.西北有色地质勘查局711总队，陕西汉中 723000；2.云南省化工研究院，云南昆明 650228）

对陕西某磷矿（P2O5品位为28.53%、MgO质量分数为4.16%）采用一段粗选一段扫选工艺流程进行开路反浮选试验，通过浮选，可获得P2O5品位为34.12%，w（MgO）为0.074%的合格精矿，且产率为81.03%，P2O5回收率为96.90%，MgO的排除率为85.00%。

陕西；磷矿；反浮选；回收率；精矿

磷矿作为一种重要的战略资源，应用于国民生产的众多领域。我国磷矿资源丰富，居世界第3位［1］。随着磷化工的不断发展，国内高品质磷矿逐年减少，浮选厂磷矿原料呈现P2O5品位下降且杂质含量上升的趋势，从而制约了中低品位磷矿的利用［2］，并给企业的生产带来一定的影响。近几年来，磷矿资源的利用价值越来越高，陕西某磷矿浮选厂准备利用中低品位磷矿，我们对其提供的磷矿矿样进行了选矿试验研究。

1 原矿化学分析

将制备好的原矿取样进行化学元素分析，结果见表1。

表1 原矿化学元素分析结果Table 1 Ore chemical element analysis results

2 试验内容

2.1 试验流程

根据选矿厂产品质量要求：精矿产品质量w（P2O5）≥31.5%，w（MgO）≤0.8%。想要将w（MgO）降至0.8%以下，最好采用反浮选脱镁工艺技术。所以，对此磷矿选用反浮选工艺流程，流程见图1。

图1 磷矿反浮选工艺流程图Figure 1 Flow chart of reversed flotation of phosphate

2.2 磨矿细度浮选试验

为了取得较好的浮选效果，使矿单体解离，确定合适的细度至关重要［3］。因此，对入选原矿进行了磨矿细度试验，以找出磨矿细度与磨矿时间之间的关系。试验结果见表2。

表2 磨矿细度与磨矿时间的关系Table 2 The relationship between the grinding fineness and grinding time

在粗选磷酸用量7.0 kg／t、捕收剂TF－55用量0.55 kg／t、再选磷酸用量1.0 kg／t的情况下，分别选粒径小于0.074 mm（200目）的比率为45%、55%、65%、75%的磨矿料进行浮选试验，以选择满足要求指标的、合适的磨矿细度。不同磨矿细度浮选试验结果见表3。

表3 不同磨矿细度的浮选试验结果Table 3 Different grinding fineness flotation test results

从表3看出，在相同药剂制度条件下，尽管磨矿细度在变化，但综合精矿（K＋П）的P2O5品位与回收率基本不变；磨矿细度（即矿粒直径小于0.074 mm的比率，下同）超过45%后，精矿中P2O5、MgO的含量符合要求。结合实际生产，选择55%的磨矿细度作为下一步试验的细度。

2.3 入选原矿的筛析

对磨矿细度为55%的入选矿浆进行粒度筛析，结果见表4。

表4 入选矿浆的粒度筛析结果Table 4 Selected pulp size sieve analysis results

从表4看出，随着矿物从粗到细，P2O5品位逐渐降低，而MgO含量逐渐上升，这说明碳酸盐矿物易磨，易于单体解离。这也说明采用反浮选脱镁工艺是合理的。但小于0.038 mm的矿物中MgO分配率占53.68%，表明随着磨矿时间增长，碳酸盐矿物有泥化趋势，这是应当避免的；同时也说明了磨矿细度不应太细，才有利于脱出MgO。

2.4 药剂条件试验

2.4.1 磷酸用量

在捕收剂TF－55用量0.55 kg／t、再选磷酸1.0 kg／t的情况下，进行不同粗选磷酸用量试验，结果见表5。

表5 粗选磷酸用量的试验结果Table 5 Roughing phosphate dosage test results

由表5看出：随着粗选磷酸用量的增加，混合精矿产率、P2O5品位与回收率基本不变，但混合精矿中MgO的含量逐渐下降，这表明分选性逐渐提高；当磷酸用量达到6 kg／t后，混合精矿满足w（P2O5）≥31.5%、w（MgO）≤0.8%的要求。考虑到试验的稳妥性等因素，选取7kg／t磷酸用量开展下一步试验工作。

2.4.2 TF－55捕收剂用量

在粗选磷酸用量7.0kg／t、再选磷酸用量1.0kg／t的情况下，进行不同捕收剂TF－55用量试验，结果见表6。

表6 捕收剂用量的试验结果Table 6 Collector dosage test results

从表6看出：随着捕收剂TF－55用量的增加，尾矿泡沫产品产率增加，精矿P2O5品位上升、MgO含量逐渐降低，但精矿P2O5回收率有所下降；当捕收剂TF－55用量为0.45 kg／t时，尾矿MgO排除率85.13%，且综合精矿中w（MgO）为0.75%，各项指标均已符合要求。为了保证试验的稳定性，选取捕收剂TF－55用量为0.50 kg／t。

2.4.3 再选磷酸用量

为了提高最终精矿的P2O5回收率，对粗选泡沫产品增加一次再选作业。在粗选磷酸用量7.0 kg／t，捕收剂TF－55用量0.50 kg／t的条件下进行试验，结果见表7。

从表7中看出，再选作业适当添加磷酸，有利于增强分选性，且磷酸用量在1.0 kg／t时，指标最佳。

2.4.4 捕收剂PA－64用量

在粗选磷酸7.0 kg／t、再选磷酸用量1.0 kg／t的条件下，进行不同用量的捕收剂PA－64试验，结果见表8。

表7 再选磷酸用量的试验结果Table 7 Re－election phosphate dosage test results

表8 捕收剂PA－64用量的试验结果Table 8 Collector dosage of PA－64 test results

从表8中看出：随着捕收剂PA－64用量的增加，尾矿泡沫产品产率越大，精矿P2O5品位上升，MgO含量降低，但是P2O5回收率逐渐下降；当捕收剂用量0.60 kg／t时，精矿w（MgO）为0.80%。为了保证试验的稳定性，捕收剂PA－64用量确定为0.65 kg／t。

3 结语

1）针对陕西某磷矿中镁含量较高的特点，采用反浮选脱镁工艺，并找到了TF－55和PA－64两种反浮选脱镁药剂。通过浮选试验，都能获得较好的选别指标。

2）采用一粗一扫反浮选工艺开路试验。当原矿w（P2O5）为28.53%、w（MgO）为4.16%、磨矿细度为矿粒直径小于0.074 mm的比率是55%时，可获得综合精矿（K＋П）的w（P2O5）为34.12%、w（MgO）为0.77%，且产率为81.03%，P2O5回收率为96.90%，MgO的排除率达85.00%。

［1］ 李成秀，文书明.我国磷矿选矿现状及其进展［J］.矿产综合利用，2010（2）：22－25.

［2］ 赵凤婷.双反浮选工艺在胶磷矿选别中的应用［J］.磷肥与复肥，2010，25（2）：70－71.

［3］ 唐云，张覃.磷矿石浮选中磨矿细度的确定［J］.贵州工业大学学报，1998，27（3）：92－93.

Study on mineral processing technology of a phosphate mine in Shaanxi

XIONG Qi－sheng1，PENG Cao2

（1.The 711 corps of Northwest Nonferrous Geological Exploration Bureau，Hanzhong 723000，China；2.Yunnan Chemical Research Institute，kunming 650228，China）

Open circuit reverse flotation test with one roughing and one scavenging process is done for Shaanxi certain phosphate（P2O5grade of 28.53%，MgO content was 4.16%）.By flotation，the qualified concentrate with P2O5grade of 34.12%，the content of MgO 0.77%，the yield of 81.03%，the recovery rate of P2O5of 96.90%，MgO removal rate of 85%can be obtained.

Shaanxi；phosphorite；reverse flotation；recovery rate；concentrate

TD95

A

1004-275X（2014）06-0026-05

12.3969／j.issn.1004-275X.2014.06.007

熊岐胜（1982-），男，陕西汉中人，工程师，主要研究方向为矿产资源综合利用及二次资源、固体废弃物中有价金属的提取及资源化。