内蒙古东升庙低品位磷矿浮选工艺研究

李 艳 宋彦青

中化地质矿山总局地质研究院，河北涿州，072754

技术方法

内蒙古东升庙低品位磷矿浮选工艺研究

李 艳*宋彦青

中化地质矿山总局地质研究院，河北涿州，072754

合理开发利用内蒙古东升庙低品位磷矿资源，针对其矿石性质和赋存状态，对该难选磷矿进行了系统的选矿试验研究。通过正-反浮选工艺流程，最终获得的闭路试验指标为：磨矿细度-0.074mm89.50%，原矿品位P2O57.30%、MgO 5.42%，精矿品位P2O532.37%、MgO 1.10%，回收率84.73%。

低品位磷矿 浮选 磨矿细度 精矿

为有效合理的开发内蒙古东升庙低品位磷铁矿资源，在实验室对其进行了系统的选矿试验研究。最终获得了较好的试验技术指标，为回收该低品位磷矿提供了合理的浮选方案和技术条件。

1 矿石性质

1.1 矿石结构构造

内蒙古东升庙磷矿石产于沉积变质的磷灰岩矿床【1】。矿石结构主要为变余磷质砂屑-粉砂屑结构，重结晶结构，其中黄铁矿呈自形晶或半自形晶粒状产出，铜矿物为他形粒状产出。矿石构造主要是变余层理构造，条带状构造以及斑杂状构造。

1.2 矿物组成

矿石中主要有用矿物为磷灰石，含硫矿物主要有黄铜矿，黄铁矿等。主要脉石矿物为白云石、石英、粘土矿物，其次为黑云母、白云母、斜长石、褐铁矿等。

1.3 主要矿物的嵌布特征

磷灰石：磷灰石由泥晶或隐晶磷灰石重结晶而成。集合体呈粒状、碎屑状；磷质砂屑切面呈次圆状、椭圆状；磷质粉砂屑多呈次棱角状。胶结物主要为重结晶磷灰石，局部被亮晶白云石、铁质氧化物或石英胶结，磷质颗粒间呈接触式胶结。磷灰石层或条带中保留着沉积磷块岩的结构构造特征，形成了变余层理构造以及变余砂屑和粉砂屑结构。与磷灰石层互层的脉石主要为白云质大理岩、变质石英砂岩和泥质板岩。

白云石：由白云石组成的大理岩与磷灰石层呈互层分布，白云石晶粒呈碎屑状，按粒径大小可分为细晶-粉晶白云石，巨晶-粗晶白云石，由白云石组成的大理岩具粒状变晶结构。

石英：由石英组成的变质石英砂岩与磷灰岩呈互层分布，变质石英砂岩具拉伸粒状变晶结构。

粘土矿物：系泥质板岩的主要组成矿物，呈细鳞片状集合体分部于磷质砂屑的胶结物中，粘土矿物经重结晶蚀变成绢云母分布于变质石英砂岩内，粘土矿物与铁质氧化物构成混合物形成褐铁矿。

1.4 化学组成

矿石中主要化学成分有P2O5、SiO2、CaO、TFe，其次为MgO、SO(有效硫)、Cu等。原矿化学分析结果见表1。

表1 原矿化学分析结果（%）Table 1 Chemical analysis result of crude ores

工艺矿物学研究表明：该磷灰石结晶颗粒较细，粘土矿物呈细鳞片状集合体分布于磷质砂屑的胶结物中，不易单体解离，可浮性较差，浮选难度较大。全铁含量较高，但易选别的磁性铁太少，不利于回收利用。

2 选矿试验

针对该矿的矿石性质，进行了大量试验工作【2】。该矿使用普通的选矿药剂很难将矿石中有用矿物磷灰石选别出来，通过试验发现，添加抑制剂1可增强水玻璃抑制作用，矿浆矿化程度明显改善，通过一次粗选三次精选，精矿品P2O5品位即可达到30%。通过反浮选脱镁，磷精矿品位可达到32%，MgO含量由2.5%降至1.5%。

2.1 粗选条件试验

实验室原矿样品为内蒙古东升庙低品位磷矿，根据探索试验确定的浮选工艺流程，对选矿工艺指标影响较大的粗选作业进行了条件试验。粗选条件试验主要考查了磨矿细度、碳酸钠用量、抑制剂1用量、抑制剂2用量、水玻璃用量、捕收剂用量等试验。试验结果分别如图1～6所示。

从图4来看，随着抑制剂1的用量增加，精矿产率逐渐减少，在450g/t时出现拐点，精矿品位随着用量的增加略有提高，精矿回收率变化不大。所以抑制剂1用量控制在450g/t时较好。

试验最终确定，磨矿细度-0.074mm89.50%，碳酸钠用量为6.0kg/t，水玻璃用量为4.0kg/t，抑制剂1用量为450g/t，抑制剂2用量为500g/t，捕收剂用量为600g/t。

图1 磨矿细度试验结果Fig.1 Results of grinding fineness

图2 碳酸钠用量与粗精矿产率、品位、回收率关系Fig.2 Relation between the dosage of carbonate and yield, grade and recovery

图3 水玻璃用量与粗精矿产率、品位、回收率关系Fig.3 Relation between the dosage of silicate and yield, grade and recovery

图4 抑制剂1用量与粗精矿产率、品位、回收率关系Fig.4 Relation between the dosage of inhibitor1 and yield, grade and recovery

图5 抑制剂2用量与粗精矿产率、品位、回收率关系Fig.5 Relation between the dosage of inhibitor2 and yield, grade and recovery

图6 捕收剂用量与精矿产率、品位、回收率关系Fig.6 Relation between the dosage of collector and yield, grade and recovery

2.2 闭路试验

本试验在探索性试验和条件试验的基础上进行了开路实验，根据开路流程试验结果和中矿的矿石性质，进行了一次粗选，两次精选，一次扫选，中矿集中返回粗选的正浮选，正浮选精矿一次反浮选脱镁的正-反浮选实验室闭路试验。其流程见图7。

图7 闭路试验流程Fig.7 Closed experimental flow

通过闭路试验，得到的选矿工艺指标为：磨矿细度-0.074mm含量89.50%，原矿品位P2O57.30%、MgO 5.42%，精矿产率19.12%，精矿品位P2O532.37%、MgO 1.10%，回收率84.73%。

3 结语

（1）该磷矿石产于沉积变质的磷灰岩矿床。矿石中主要有用矿物为磷灰石，主要脉石矿物为白云石、石英、粘土矿物，其次为黑云母、白云母、斜长石、黄铁矿、褐铁矿等。工艺矿物研究表明：该磷灰石结晶颗粒较细，粘土矿物呈细鳞片状集合体分部于磷质砂屑的胶结物中，不易单体解离，可浮性较差，浮选难度较大。全铁含量较高，但易选别的磁性铁太少，不利于回收利用。

（2） 使用普通的选矿药剂很难将矿石中有用矿物磷灰石选别出来，添加抑制剂1可增强水玻璃抑制作用，矿浆矿化程度明显改善。

（3）根据试验结果和中矿的矿石性质，进行了一次粗选，两次精选，一次扫选，中矿集中返回粗选的正浮选，正浮选精矿-次反浮选脱镁的正-反浮选实验室闭路试验。通过闭路试验，得到的选矿工艺指标为：磨矿细度-0.074mm含量89.50%，原矿品位P2O57.30%、MgO 5.42%，精矿产率19.12%，精矿品位P2O532.37%、MgO 1.10%，回收率84.73%。

1 黄青山.内蒙古齐华矿业有限责任公司某磷铁矿岩矿鉴定报告[R].中化地质矿山总局地质研究院，2009

2 李艳，杨丽珍，张华军.内蒙古齐华矿业有限责任公司某磷铁矿试验室选矿试验研究报告[R].中化地质矿山总局地质研究院，2009

STUDY ON FLOTATION TECHNOLOGY OF DONGSHANMIAO LOW GRADE PHOSPHATE ORE IN INNER MONGOLIA

Li Yan Song Yanqing
Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau , Zhuozhou, Hebei, 072754, China

In order to developing and utilization the low grade phosphate resource of Neimenggu, According to cellophane characteristics and occurrence state. We did more detailed paper studies on the refractory ore .With the application of direct-reverse flotation process flow, closed circuit test targets are when raw mine grade is P2O57.30%, MgO 5.42%, grinding fineness is 89.50% to -0.076mm , phosphate concentrate grade is P2O532.37%、MgO 1.10%，the recovery rate is 84.73%.

low grade phosphate ore，flotation; grinding fineness，concentrate

TD923

A

1006-5296（2014）01-0061-04

* 第一作者简介：李艳（1982～），女，矿物加工专业，工程师

2013-12-20；改回日期：2014-02-21