磁选含磷尾矿正浮选硅酸盐矿物抑制剂的选择

罗鸣坤，朱鹏程，王国栋

（云南省化工研究院，昆明 650228）

磁选含磷尾矿正浮选硅酸盐矿物抑制剂的选择

罗鸣坤，朱鹏程，王国栋

（云南省化工研究院，昆明 650228）

为了利用磁选含磷尾矿中的磷资源，在水玻璃和 L2-Z作为硅酸盐矿物抑制剂的条件下，采用一粗一精的正浮选流程进行了浮选试验。结果表明，在磷矿浮选中添加 L2-Z后，获得的磷精矿中 MgO质量分数降至1.0%以下，磷精矿的 P2O5质量分数提高至36%以上。由此得出，L2-Z抑制剂对硅酸盐具有较好的抑制效果。

磁选；磷；尾矿；正浮选；硅酸盐矿物；抑制剂

我国的磷矿资源总体评价为丰而不富，75%以上的磷矿为中低品位沉积型磷块岩，且大多数矿石中镁、铁、铝、硅等杂质的含量较高，需要经过选矿加工才能满足磷肥生产的要求。因此，选矿技术的发展已成为国内磷矿资源综合开发的关键。

我国磷矿选矿技术的研究和发展较快，并与国外的整体发展较为接近。近十年来，规模化磷矿选矿生产装置的运行，为我国积累了较多先进、成熟的技术和生产经验。浮选是选别磷矿的最有效手段之一，用它来选别沉积型磷矿和硅质脉石磷灰石均取得较好的经济指标。目前，国、内外对磷矿浮选的研究，主要包括浮选工艺和浮选药剂。磷矿浮选工艺，不外乎是对正浮选、反浮选、正-反浮选、反-正浮选以及双反浮选的研究及应用。因此，对磷矿浮选的研究重点是浮选药剂的选择［1］。L2-Z是一种新型、高效的硅酸盐矿物的抑制剂。本文以 L2-Z为硅酸盐矿物的抑制剂，对云南某磁选含磷尾矿进行正浮选试验。

1 实验部分

1.1 试样

试验所用试样为云南某矿山的磁选含磷尾矿。按照五氧化二磷品位分级，该矿为低品位磷矿。其粒度较粗，Mg、Al杂质大部分赋存在硅酸盐类矿物中，有别于沉积型胶磷矿。脉石矿物中既含有碳酸盐矿物，又含有硅酸盐矿物。选矿的目的是用浮选技术富集磷矿物，同时，有效地排除脉石矿物［2］，因此，采用正 浮选工艺对其选别。需要通过磨矿来提高解离度，同时，选择具有抑制硅酸（Mg、Al）的药剂，才能有效脱除MgO、Al2O3和 Fe2O3。试验矿样化学组成详见表 1所示。

表 1 磁选含磷尾矿的化学组成Tab.1 Chem ical com position of tailings containing phosphorusmagnetic

1.2 试验设备及药剂

试验所用磨矿及浮选设备为 MPP连续化浮选系统。试验所用药剂有捕收剂HYY、调整剂碳酸钠、抑制剂水玻璃、L2-Z。

2 结果与讨论

2.1 磨矿细度

通过MLA矿物学研究，磁选含磷尾矿的单体解离度只有66%，矿物粒级较粗。要满足浮选工艺要求，必须对磁选含磷尾矿进行再磨矿工艺。按照常规浮选的磨矿生产工艺，磨矿浓度（矿浆中固体物料质量所占的百分比）控制为60%，磨矿细度以 d90＝74μm（200目通过率为90%）和d50＝38μm（400目通过率为50%）为磨矿终点。取10 kg试样进行磨矿工艺的研究，得到图 1所

示的磨矿曲线。

图1 MPP磨机磨矿曲线试验Fig.1 MPP m ill grinding curve test

磨矿工艺主要是控制磨矿时间，按照达到d90＝74μm和 d50＝38μm时为磨矿终点，试验获得的磨矿时间为22min。在此磨矿工艺条件下，对矿浆中磷矿粒度进行筛分分析，结果见表2所示。

表2 磨矿筛分分析结果Tab.2 Analysis results of grinding sieve

表2表明：处于38～74μm之间的粒级较多，且保证了90%以上的颗粒粒度不超过 74μm，符合磷矿浮选的粒级分布要求。

2.2 浮选工艺条件

鉴于胶磷矿选矿技术的成熟性，为保障选矿技术指标的可靠性，试验采用MPP浮选装置。在以上磨矿条件下，按照处理量5 kg／h试验规模，采用一粗一精正浮选工艺流程（开路），进行连续化浮选工艺条件试验，见图2所示

图2 一粗一精正浮选工艺流程图Fig.2 Flow diagram of a rough and a fine flotation process

试验确定条件：矿样磨矿时间22 min，粗选磨矿浓度为 25%，粗选料浆pH值为10，采用HYY为捕收剂、碳酸钠为调整剂、水玻璃为抑制剂。药剂制度试验的变化条件见表3所示，试验结果见表4所示。

表3 药剂制度试验Tab.3 Test reagen t system

表 4结果表明，采用水玻璃作为抑制剂，通过调整 pH值虽然可以得到较好的回收率指标，但并没有满足磷精矿 w（MgO）＜1.0%的要求。主要原因是：水玻璃抑制剂虽然对二氧化硅有很好的抑制作用，但由于原矿中脉石的主要组分为钙、镁、铝硅酸盐和褐铁矿，而 HYY捕收剂对钙、镁、铝和褐铁矿有一定的捕收能力，导致抑制效果差。因此，需要筛选对钙、镁、铝硅酸盐抑制性较好的硅酸盐抑制剂，控制脉石与磷矿共同上浮，从而降低磷精矿中MgO、Fe2O3、Al2O3的含量。

2.3 硅酸盐抑制剂的筛选

针对试样中钙、镁、铝大都为硅酸盐的特点，在水玻璃作为硅酸盐离子的抑制剂的基础上，加入对阳离子有抑制效果的 L2-Z抑制剂，进行MgO、Fe2O3、Al2O3的脱除试验。试验流程见图3所示，试验条件见表 5所示，试验结果见表 6所示。

图3 L2-Z抑制剂试验流程图Fig.3 Flow char t of L2-Z inhibitor test

表5 新药剂制度试验Tab.5 New reagent system test

表6 L2-Z一粗一精连续化浮选试验结果Tab.6 L2-Z a rough and a fine continuous flotation test results

表6表明，通过添加阳离子抑制剂（L2-Z）进行药剂制度优化试验，取得了较好的试验结果：采用一粗一精开路正浮选工艺，获得磷精矿中MgO质量分数降至 1.0%，同时，磷精矿 P2O5质量分数提高至36%以上。由此可证，L2-Z抑制剂对硅酸盐和铁的氧化物具有较好的抑制效果。

3 结论

1）云南某磁选含磷尾矿矿物组成比较复杂，脉石矿物种类多；

2）在添加阳离子抑制剂L2-Z的条件下，磷精矿中MgO的质量分数降至 1.0%以下，说明 L2 -Z是一种效果优良的硅酸镁的抑制剂；

3）添加抑制剂L2-Z后，磷精矿中的R2O3含量也有很大程度的降低；

4）通过 L2-Z和水玻璃的配合使用，可获得高品质的磷精矿。

［1］ 周杰强，陈建华，穆枭，等.磷矿浮选药剂的进展（上）［J］.矿产保护与利用，2008（2）：47-51.

［2］ 梁永忠，罗廉明，夏敬源，等.磷矿浮选碳酸盐抑制剂应用研究［J］.化工矿物与加工，2009（2）：1-2.

Inhibitors Choice for M agnetic Flotation Tailings Containing Phosphorus Silicate M inerals

LUO M ing-kun，ZHU Peng-cheng，WANG Guo-dong

（Chemical Research Institute，Kunming650228，Cina）

In order to take advantage of phosphorus resources in the phosphorus magnetic tailings，flotation testwas carried outunder the condition of sodium silicate and L2-Z as silicateminerals＇inhibitor，using a rough and a fine flotation processes.The flotation test results showed thatby adding L2-Z in phosphate flotation，in the obtained phosphate concentrate，the MgO content decreased to 1.0%or less，P2O5content increased tomore than 36%.Therefore L2-Z inhibitor has good inhibitory effect to silicate.

magnetic separation；phosphorus；tailings；flotation；silicateminerals；inhibitor

TD92

A

1004-275X（2015）02-0018-03

12.3969／j.issn.1004-275X.2015.02.005

收稿：2014-10-24

罗鸣坤（1981-），男，湖北武汉人，硕士，工程师，主要从事磷矿、钾盐矿、有色金属矿、铁矿等选矿工艺研究。