胶磷矿反浮扫选试验研究*

2021-06-23吴小珠李海兵

化工矿物与加工 2021年6期

吴小珠，李宁，李海兵

(云南磷化集团有限公司，云南昆明 650600)

0 引言

磷矿是一种不可再生的矿产资源，广泛应用于工业、农业、医药等领域[1-2]，在国民经济中占有重要地位。随着磷矿资源的开采利用，磷矿富矿资源逐渐减少，品质不断降低，为开发利用这些低品位磷矿石，选矿成为提高磷矿品质的重要手段，其中又以浮选最为高效[3]。为提高浮选工艺的产率和回收率，往往需增加扫选工艺。

某胶磷矿浮选厂采用的是反浮1粗1精1扫工艺，其中扫选用于处理粗选尾矿，在生产中一般不添加试剂，扫选精矿直接作为产品与精选精矿配矿后销售。由于现场扫选精矿品质较差，可能会造成配矿产品质量不合格，所以对扫选工艺进行了试验研究。

1 矿样分析、试验仪器及试剂

1.1 矿样性质

矿样为粗选尾矿，有用矿物主要为胶磷矿，脉石矿物主要有白云石、方解石和硅酸盐矿物。矿样化学分析结果如表1所示。

表1 矿样多元素分析结果单位：%

1.2 试验仪器及试剂

试验主要仪器有RK/FD单槽浮选机、DHG-9101-1SA电热恒温鼓风干燥箱、HJ-2A双头磁力搅拌器、RK/ZL-Φ260Φ200多功能真空过滤机、SXHF2-3湿式分样机、HH-S6数显恒温水浴锅。

试验所用试剂为YP6型捕收剂(云南磷化集团有限公司工业用脂肪酸类复合型反浮选捕收剂)、YP3型抑制剂(主要成分为质量分数为25%左右的磷酸)、YP4型调整剂(主要成分为质量分数为98%的浓硫酸)。

2 浮选试验及结果分析

浮选试验采用单一反浮选工艺[4-7]，主要对浮选矿浆质量分数、抑制剂用量、调整剂用量、捕收剂用量和浮选时间等进行试验研究，试验流程如图1所示。

图1 试验工艺流程

2.1 不同矿浆质量分数浮选试验

将现场取来的矿样分别制成质量分数为16.57%、19.15%、22.81%、25.15%、27.99%、31.57%的矿浆并分别进行浮选，和现场生产一样不添加浮选试剂，试验结果如图2所示。

图2 不同矿浆质量分数浮选试验结果

由图2可知，当扫选矿浆质量分数为25.15%时，扫选精矿的P2O5品位为28.10%、MgO质量分数为1.94%、产率为49.52%、P2O5回收率为81.85%，综合指标较好，因此确定试验矿浆质量分数为25.15%。

2.2 抑制剂用量试验

确定浮选矿浆质量分数为25.15%，预定捕收剂用量为0.5 kg/t、调整剂用量为3 kg/t，进行抑制剂用量试验，结果如图3所示。

图3 抑制剂用量试验结果

由图3可知：随着抑制剂用量的增加，精矿产率逐渐提高，但是精矿P2O5品位逐渐降低；当抑制剂用量为0 kg/t时，扫选精矿的P2O5品位为28.5%、MgO质量分数为1.83%、产率为42.37%、P2O5回收率为63.58%。因此扫选中不需要使用抑制剂。

2.3 调整剂用量试验

确定浮选矿浆质量分数为25.15%、抑制剂用量为0 kg/t，预定捕收剂用量为0.5 kg/t，进行调整剂用量试验，结果如图4所示。

图4 调整剂用量试验结果

由图4可知，调整剂用量对扫选指标影响较大，当调整剂用量为3 kg/t时，扫选精矿的P2O5品位为27.75%、MgO质量分数为1.01%、产率为54.32%、P2O5回收率为75.37%，所以确定调整剂用量为3 kg/t。

2.4 捕收剂用量试验

确定浮选矿浆质量分数为25.15%，抑制剂用量为0 kg/t，调整剂用量为3 kg/t，进行捕收剂用量试验，结果如图5所示。

图5 捕收剂用量试验结果

由于扫选原料为粗选尾矿，矿浆中带有大量捕收剂，所以扫选中捕收剂用量较少。由图5可知，当捕收剂用量为0.3 kg/t时，扫选精矿的P2O5品位为28.19%、MgO质量分数为1.03%、产率为53.68%、P2O5回收率为75.66%，所以确定捕收剂用量为0.3 kg/t。

2.5 浮选时间试验

确定浮选矿浆质量分数为25.15%，抑制剂用量为0 kg/t，调整剂用量为3 kg/t，捕收剂用量为0.3 kg/t，进行浮选时间试验，结果如图6所示。

图6 浮选时间试验结果

由图6可知，扫选精矿品位随着浮选时间的延长逐渐增大，当浮选时间为7 min时，扫选精矿的P2O5品位为28.53%、MgO质量分数为1.05%、产率为49.19%、P2O5回收率为72.45%，总体指标较好，因此确定浮选时间为7 min。

2.6 验证试验

根据以上试验结果，确定浮选矿浆质量分数为25.15%，抑制剂用量为0 kg/t，调整剂用量为3 kg/t，捕收剂用量为0.3 kg/t，浮选时间为7 min。按图1所示工艺流程进行验证试验，结果见表2。由表2可知，在试验确定的最佳工艺条件下，验证试验获得了P2O5品位为28.32%、MgO质量分数为1.01%、产率为46.31%、P2O5回收率为67.71%的精矿指标。