某磷矿浮选厂工艺流程优化技术研究

傅 英，刘文彪，王静明，

（1.云南云天化股份有限公司 研发中心，云南 昆明 650228；2.云南磷化集团海口磷业有限公司，云南 昆明 650600）

磷矿石的组成除磷矿物外，其脉石矿物一般是石英、玉髓、云母、黏土类的硅酸盐矿物和方解石、白云石类的碳酸盐类矿物。中低品位磷矿石中脉石矿物含量普遍较高，浮选是常用的分选方法［1］。磷矿物的浮选包括直接正浮选、单一反浮选、正-反浮选、反-正浮选、双反浮选等［2-3］。通过浮选来降低磷精矿氧化镁含量时，现在多采用抑制磷矿物反浮选白云石工艺流程［4-6］。生产实践中依据矿石性质的差异选择不同的浮选工艺，要求在满足生产指标的情况下尽可能提高精矿的磷回收率，降低选矿生产成本。某磷矿浮选厂工艺主要采用单一反浮选即一次粗选三次加药直接抛尾的工艺流程。由于工艺流程是在原设计的正-反浮选［7］流程的基础上进行改造的，很多方面具有一定的局限性，尽管浮选厂已进行了一些工艺流程的改进，但尾矿P2O5品位依然较高，这极大地影响了磷的回收和综合利用。

根据经验值判断，在精矿品位一定的情况下，尾矿中w（P2O5）每降低1个百分点，精矿产率可增加2个百分点，精矿P2O5回收率可增加2个百分点。以计划年产150万t浮选磷精矿计，若浮选尾矿P2O5品位降低2个百分点，则可增加磷精矿5.8万t，产生直接经济效益约1 760万元。鉴于此，有必要尽快对浮选厂的单反浮选工艺流程进行研究、优化和局部改造，以降低尾矿品位，提高精矿中磷的回收率，达到资源节约和环境保护双增效的目标。

1 现场工艺流程取样及实验室小试结果分析

原矿浆w（P2O5）为20.35%，w（M gO）为5.16%，pH为5.4，w（固）为31.13%，采用单一反浮选（一粗一精）工艺浮选试验工艺流程见图1，工艺流程考查指标结果见表1。

图1 单一反浮选（一粗一精）试验工艺流程

表1 工艺流程考查指标结果

从表1可知，粗精1中P2O5品位低于原矿，MgO品位高于原矿，粗尾1和粗尾2的P2O5品位远低于原矿，MgO品位远高于原矿。故粗尾1和粗尾2合并返回到原矿时导致粗精1的原矿品质下降，磷精矿品位难以提高，而脱镁难度增加。

尾矿中的有用矿物胶磷矿需通过优化工艺流程，尽可能多地回收。对尾矿增加扫选流程，开展实验室浮选小试，试验结果见表2。从表2可知，入选尾矿经扫选后抛尾品位下降了33.66%。

表2 尾矿扫选试验结果

2 工业生产试验及结果

2.1 优化工艺流程闭路试验结果

闭路试验工艺流程及条件如图2。闭路试验由于中矿产率较低，返回到原矿影响小，闭路试验很容易平衡，共进行了6组试验，从第3组以后平衡，3组平衡数据结果见表3与图3。

图2 闭路试验工艺流程

表3 闭路试验结果

2.2 精矿、尾矿产品物化性质检测

2.2.1 精矿、尾矿产品化学多元素分析

试验对图2闭路试验达到平衡的3组浮选精矿混合成总精矿、3组浮选尾矿混合成总尾矿，进行化学多元素分析，分析结果见表4。

表4 精矿、尾矿化学多元素分析结果 %

2.2.2 精矿、尾矿产品粒度筛析

试验对图2闭路试验平衡的3组的浮选精矿混合成总精矿（w（P2O5）27.98，w（MgO）1.01）、3组的浮选尾矿混合成总尾矿（w（P2O5）6.44%，w（MgO）16.09%）进行粒度筛析，其筛析结果分别见表5和表6。

表5 浮选精矿筛析结果

表6 浮选尾矿筛析结果

3 初步经济技术评估

本试验提供了选别海口磷矿区中低品位硅钙（镁）质磷矿样的合理的选矿工艺流程，能够有效降低浮选尾矿品位。试验对常温反浮选工艺流程试验精矿产品进行了初步的药剂成本评估。试验产品主要技术指标与生产指标对比见表7，药剂成本估算见表8。

表7 试验产品主要技术指标对比

表8 试验产品药剂成本估算对比

4 结论

通过流程内部结构优化后，将现有生产工艺流程的一粗一精作业优化为一粗一精一扫作业，经扫选预先排出一部分分选性好的碳酸盐，大大提高了中矿的品质，降低了中矿返回量，与原矿混合后提高入选原矿的品质，对浮选过程的影响较小，有效降低浮选尾矿抛尾品位，该工艺流程具有较好的技术经济性。