表面活性劑在浮選中的應(yīng)用

1、浮選回收宜昌磷礦重介質(zhì)分選產(chǎn)生的微細級低品位膠磷礦羅惠華1劉連坤1朱道鵬1瞿定軍2苗華軍2胡學(xué)超2胡正2張戰(zhàn)利2（1.武漢工程大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，湖北武漢 4300742.湖北杉樹城礦業(yè)科技發(fā)展有限公司，湖北宜昌443000）摘要：針對宜昌磷礦重介質(zhì)分選所產(chǎn)生的低品位微細粒級膠磷礦，進行了多元素分析以及粒度分析，-0.045mm的粒級含量達到94%H,原礦品位 P2c5含量為15.62%,Mg含量4.30%,SiO2含量為24.46%,該磷礦屬于微細粒級硅鈣質(zhì)低品位膠磷礦。試驗結(jié)果表明，采用正浮選一粗一掃兩精聯(lián)合反浮一粗一掃的工藝流程，獲得了最終磷精礦 P2Q品位 29.09%、Mg 甯量

2、 0.82%、回收率 78.01%的選礦指標(biāo)。有效回收了宜昌磷礦重介質(zhì)分選所產(chǎn)生的低品位微細粒級膠磷礦，減少了宜昌磷礦資源的損失率。關(guān)鍵詞：微細粒級膠磷礦；低濃度正-反浮選；重介質(zhì)選礦doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2016.03.00 x中圖分類號：TD952 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1000-6532（2016）03宜昌地區(qū)磷礦資源十分豐富，大部分是中低品位膠磷礦石，硅酸鹽脈石礦物以及碳酸鹽礦物含量較高，必須經(jīng)選礦此脈石后才能利用。由于宜昌磷礦是粗粒嵌布條帶構(gòu)造”,重介質(zhì)選礦是宜昌磷礦首選的選別方法，其選別方法是一個物理過程.不添加任何藥劑，不會對環(huán)境造成影響。

3、上個世紀(jì)末，宜昌磷礦進行了重介質(zhì)分選研究，宜昌花果樹重介質(zhì)選礦試驗廠于 1992 年建成，其選礦規(guī)模為 20 萬 t/a，由于當(dāng)時的技術(shù)經(jīng)濟因素的影響，選礦生產(chǎn)成本高，試車后沒有進彳T工業(yè)生產(chǎn)2o2005年初，通過技術(shù)調(diào)研，將原有的重介質(zhì)分選主要設(shè)備兩產(chǎn)品旋流器，更換為重介質(zhì)三產(chǎn)品旋流器，并于 2008 年改擴建生產(chǎn)規(guī)模為 120 萬 t/a 的選礦廠網(wǎng)。在生產(chǎn)過程中，原礦通過碎礦篩分之后，產(chǎn)生大量細粒級礦石，-0.045mnW 粒級含量達到 94%上，原礦的 P2Q品位為 15.62%,Mg 嗡量 4.30%,SQ 的含量為24.46%,此細粒級磷礦重介質(zhì)工藝無法回收利用，只有通過浮選提出雜

4、質(zhì)之后，才能被利用，否則，將會被遺棄在礦區(qū)造成磷資源的浪費。目前，針對這類硅鈣（鈣硅）質(zhì)磷礦石的浮選工藝有：直接浮選、兩步浮選（正-反浮選和反-正浮選）工藝等4-7。本文針對宜昌磷礦重介質(zhì)分選所產(chǎn)生的低品位微細粒級膠磷礦，采用低礦漿濃度常溫正-反浮選，取得了較好的選礦指標(biāo)，有效提高了資源的利用率。1 試驗礦樣、設(shè)備及藥劑1.1 試驗礦樣試樣采自重介質(zhì)選礦中不同的沉淀池，為保證試樣的代表性，礦樣按質(zhì)量比 1:1:1:1 配成混合礦樣進行浮選。試驗樣中-0.074mm 占 99.6%,-0.045mm94.2%,多元素分析結(jié)果見表 1。表 1 礦石主要化學(xué)成分 X 射線熒光光譜分析Table1Re

5、sultsofX-rayspectrumanalysisofmainorechemicalcomposition名稱 P2O5MgOSiO2CaOFe2O3AI2O3收稿日期：2016-01-04基金項目：湖北省重大科技創(chuàng)新計劃（2014ACA036）.作者簡介：羅惠華（1968-）,男，教授，研究方向：選礦理論、工藝和浮選藥劑含量/%15.624.3024.4633.561.714.82從原礦的多元素分析和粒度分析可知，此礦樣為低品位微細粒級膠磷礦，礦樣的 MgO 和 SiO2含量都較高，適宜于正-反浮選工藝來剔除礦樣的碳酸鹽礦物和硅酸鹽礦物，降低 MgOmSiO2的含量。1.2試驗設(shè)備主要

6、設(shè)備：RK/FD-0.5L 型，RK/FD-0.75 型單槽浮選機；RK/ZL260/200 多功能真空過濾機；101-4A 型電熱鼓風(fēng)干燥箱。1.3試驗藥劑主要藥品： 碳酸鈉、 水玻璃、 硫酸、 磷酸、 ST-4,均為市售； 捕收劑： MXO-135MO-135TSM-46YS-703、 OYJ-68,均為自制。2 試驗結(jié)果及分析2.1 正浮選捕收劑的選擇由于樣品為細粒級高鎂高硅低品位膠磷礦，浮選富集的關(guān)鍵是捕收劑。在 0.5L 浮選槽中進行探索試驗，控制浮選溫度 20C,葉輪轉(zhuǎn)速 2000r/min,確定正浮粗選碳酸鈉、水玻璃的最佳用量分別為 8.0kg/t、5.0kg/t。采用一次粗選探

7、究不同捕收劑對浮選指標(biāo)的影響。試驗結(jié)果見表 2。表 2 不同正浮選捕收劑浮選試驗結(jié)果Table2Floationresultsofdifferenttypesofcollectors捕收劑類型精礦產(chǎn)率/%P2O5品位/%回收率/%選礦效率/%MO-13571.6017.5579.097.49MXO-13566.1517.4373.587.43TSM-4659.3817.1364.905.52YS-70357.4316.2559.351.92由表 2 數(shù)據(jù)可知，正浮選捕收劑 MO-135 和 MXO-135 勺捕收能力和選擇性明顯優(yōu)于捕收劑 TSM-46和 YS-703,前兩者的回收率和選礦效率

8、高于后兩者的回收率和選礦效率。將 MO-135 和 MXO-135 兩種捕收劑進行正-反浮對比試驗，試驗流程及藥劑制度見圖 1,結(jié)果見表 3。仔廠 Table3CommParativeresultsoftwokindsofcollectors捕收劑精礦產(chǎn)率/%品位（P2Q）/%回收率/%選礦效率/%MO-13533.8523.76MXO-13532.7027.3757.7825.08由表 3 可知，正浮選選擇捕收劑 MXO-135 所得精礦品位 27.37%和選礦效率 25.08%明顯優(yōu)于MO-135,結(jié)果表明，捕收劑 MO-135 對該礦反浮選的影響較大，MXO-135 具有較好的選擇性，因

9、此選定 MXO-135 乍為最佳正浮選捕收劑。2.2 反浮選兩種抑制劑對比要實現(xiàn)磷礦物與碳酸鹽礦物的分離，有效抑制磷礦物不被浮出，添加合理的抑制劑是非常重要的。通過試驗確定反浮選硫酸的用量為 21.0kg/t,進行了反浮選磷礦抑制劑磷酸和小分子有機酸ST-4 用量的對比試驗研究。浮選試驗流程如圖 1,試驗結(jié)果見圖 2、圖 3。圖 2 磷酸用量試驗結(jié)果圖 3ST-4 用量試驗結(jié)果Fig.2TestresultsofphosphoricaciddosageFig.3TestresultsofST-4dosage從圖 2、圖 3 可知，添加抑制劑磷酸和 ST-4 之后，回收率比沒有添加抑制劑提高了

10、10%右，但是磷酸的添加量較大，而抑制劑 ST-4 的加入量較少，結(jié)果表明小分子有機酸 ST-4 對磷礦物具有較好的選擇性抑制作用。2.3 正反浮選開路流程對比試驗確定各藥劑用量后，進行了兩種不同開路流程的對比實驗，一種開路流程見圖 4,正浮選一粗一精一掃，反浮一粗的工藝流程，另一種開路試驗流程見圖 5,正浮選一粗二精一掃，反浮一粗一掃的工藝流程，試驗結(jié)果見表 6。量用酸磷05050505050505056554433265544332%1%1標(biāo)指礦選品位.回收率選礦效率X7X7標(biāo)指礦選位率效收礦品回選0.00.20.40.60.81.01.2ST-4 用量（kg/t）圖 4 正浮選一粗一掃一

11、精反浮一粗的工藝流程圖Theflowchartofoneroughingonescavengingonecleaningdirectflotationandoneroughingonescavengingreverseflotation=|T=20C*MXO-1350.6kg/t正掃正精 21X 硫酸 6.0kg/t 中礦 31XOJY-680.3kg/t反掃*精礦反浮尾礦中礦 4圖 5 正浮選一粗一掃二精反浮一粗一掃的工藝流程Theflowchartofoneroughingonescavengingtwocleaningdirectflotationandoneroughingonesca

12、vengingreverseflotation表 4 開路流程對比試驗結(jié)果Table4Resultsofcomparisonofopen-circuitflotation開路試驗工藝流程產(chǎn)品名稱產(chǎn)率丫/%品位 0/%回收率/%選礦效率 E/%精礦29.8028.8654.23正浮一粗一精一掃反浮尾礦23.939.3214.06反浮一粗精選中礦17.3010.7811.7624.46掃選中礦6.9417.717.7522.038.7812.20正精 1中礦 2中礦 1正浮尾礦原礦正粗2111硫酸 15.0kg/t寧檬酸 0.9kg/tOJY-681.5kg/t原礦100.0015.86100.0

13、0精礦21.3333.6745.53反掃中礦1.8724.972.96反浮尾礦9.511.440.87正浮一粗二精一掃正精 2 中礦11.9113.6510.31反浮一粗一掃正精 1 中礦19.4713.8824.2017.13正掃中礦10.8416.8511.58正浮尾礦25.077.3211.62原礦100.0015.78100.00試驗結(jié)果表明，采用正浮一粗一精一掃反浮一粗開路試驗最終磷精礦品位只有 28.86%,精礦中MgO 勺含量為 1.6%,SiQ 的含量為 11.88%;反浮選尾礦品位高達 9.34%，正浮選尾礦品位 8.78%,精礦品位不高，正反浮的尾礦品位都較高。為了提高精礦

14、品位，降低尾礦品位，在原來的基礎(chǔ)進行了調(diào)整，在正浮選上再加一次精選，且兩次精選不添加任何藥劑；反浮選粗選 pH 控制在 5.8,ST-4抑制劑提高到 0.9kg/t,OYJ-68 增加到 1.5kg/t;反浮選加一次掃選，其 pH 控制在 4.3 左右，降低反浮選尾礦磷的品位，原礦經(jīng)正浮一粗兩精一掃反浮一粗一掃的開路浮選后，獲得精礦指標(biāo) P2O 品位 33.67%,反浮尾礦 P2Q 品位 1.44%,正浮尾礦品位 7.32%,開路試驗的回收率達到 45.53%。2.4 閉路流程試驗閉路試驗是用來考查循環(huán)物料影響的分批試驗， 是在不連續(xù)設(shè)備上模仿連續(xù)的生產(chǎn)過程。 為了降低中礦的累積，減少細泥團聚

15、的現(xiàn)象，閉路試驗時將正浮選粗選的礦漿濃度 33%（質(zhì)量分數(shù)）左右降到 24%同時提高浮選的溫度至 25C。試驗流程見圖 4,閉路數(shù)質(zhì)量流程見圖 5。圖 6 閉路試驗流程圖Fig.6Theflowchartofclosed-circuitflotationFig.7Quantity-qualityflowsheetofclosed-circuittest原礦 P2Q品位 15.62%經(jīng)過正浮選一粗兩精一掃，反浮選一粗一掃中礦順序返回閉路流程試驗,獲得的磷精礦 P2O5品位 29.09%、 回收率 78.07%,精礦中 MgO 勺品位 0.82%.反浮選尾礦 P2Q品位 3.02%,正浮選尾礦 P

16、2Q品位 7.29%。3 結(jié)論(1)宜昌磷礦重介質(zhì)分選產(chǎn)生的微細級低品位膠磷礦需采用低濃度浮選，同時采用較強選擇性的捕收劑有助于提高精礦的品位，利用小分子有機酸 ST-4 能有效抑制劑細粒級磷礦物，提高分選效果。(2)原礦 P2。品位 15.62%正浮選一粗兩精一掃，反浮選一粗一掃中礦順序返回閉路流程試驗，在礦漿濃度為24%浮選溫度 25C,藥劑制度 NazCO8.0kg/t、NaSiO5.0kg/t、MXO-1351.8kg/t、正浮掃選 MXO-1350.6kg/t、兩次精選不加藥；反浮粗選硫酸 15kg/t、檸檬酸 0.9kg/t、反浮粗選OYJ-681.5kg/t、反浮掃選硫酸 6.0

17、kg/t、反浮掃選 OYT-680.3kg/t 的條件下，獲得的磷精礦 P2Q品位 29.09%、回收率 78.07%,精礦 MgOir 位 0.82%,反浮選尾礦品位 3.02%,正浮選尾礦 7.29%,選礦效率 36.14%。參考文獻:1劉乃富.湖北省中低品位磷礦合理利用的分析與建議J.化工礦物與加工，2005,34(11):14.LiuNai-fu.Analysisandproposalaboutrationalutilizationofmiddle-lowgradephosphaterockinHubeiprovinceJ.IndustrialMineralsandProcessing

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