李 宁， 刘润哲，2

（1.云南磷化集团有限公司，云南 昆明 650600； 2.国家磷资源开发利用工程技术研究中心，云南 昆明 650600）

磷矿是一种不可再生的战略性矿产资源，应用领域广泛。 我国磷矿资源富矿少、贫矿多，选矿是高效利用中低品位磷矿的主要技术手段［1－5］。 磷矿选矿主要包含磨矿分级和浮选两个工序。 磨矿是浮选前必要的准备作业，磨机电耗占选厂能耗的30%～75%，磨机负荷直接决定了选厂负荷，磨矿效果直接影响着选矿指标和选厂经济效益［6－8］。 磷矿浮选有单一正浮选、单一反浮选、两步浮选法等［1］，单一正浮选和单一反浮选成本较低，而两步浮选法成本较高。 某磷矿选厂采用两段闭路磨矿、单反浮选工艺。 流程考察分析结果表明，入磨原矿中－0.074 mm 粒级含量7.78%，这部分矿石品位低、泥质含量大，对磨矿和浮选均会造成不利影响。 为有效解决该问题，本文结合生产工艺，开展了脱泥磨矿分级-浮选工艺试验研究，以期提高磨矿效率和提高浮选效果。

1 原矿性质

矿样取自破碎产品皮带样，每0.5 h 取样一次，取样时长12 h。 样品粒度分析以及主要元素在各粒级中的分布情况见表1。 从表1可以看出，样品中－0.074 mm粒级含量7.05%、P2O5品位13.87%，远远低于样品的P2O5品位（20.51%）。 如果能在入磨前预先把－0.074 mm粒级矿样分离出来，一是可以提升磨机负荷，二是可以减少细粒级对磨矿的不良影响、提高磨矿效率；把－0.074 mm 粒级矿样单独分离出来浮选，也可提高＋0.074 mm 粒级矿样的选矿效率。

表1 原矿粒度组成及主要元素粒级分布情况

2 试验方法

2.1 试验设备

试验主要设备包括颚式破碎机、标准分样筛、球磨机、恒温水浴锅、分样机、浮选机、磁力搅拌器、真空过滤机、电热恒温干燥箱等。

2.2 试验试剂

试验试剂包括捕收剂YP6（常温下为固状塑性脂肪，含固量25%左右，呈弱碱性，凝固点40 ℃）、抑制剂YP3（主要成分为浓度25%左右的磷酸）、调整剂YP4（主要成分为浓度98%的浓硫酸），均为自主研发的药剂。

2.3 试验方法

将原矿中－0.074 mm 粒级矿样分离出来，并对＋0.074 mm 粒级矿样进行磨矿，再对两个粒级分别进行浮选。 同时进行了全粒级磨矿-浮选试验，并对比了两种工艺的指标。 试验流程见图1。

图1 试验流程

3 试验结果及分析

3.1 脱泥-磨矿试验

在磨矿条件完全相同的情况下，使用XMQΦ240×90 锥形球磨机分别对＋0.074 mm 粒级矿样和全粒级矿样磨矿至－0.074 mm 粒级占94.14%，分别记录所需磨矿时间，作为磨矿效率的依据。

两种矿样的磨矿效率见表2。 从表2可以看出，去除了－0.074 mm 粒级矿样的影响，－0.074 mm 粒级矿样磨矿效率提升了8.90%；同时，由于预先分离了部分细粒级矿石，相应地提升了磨机负荷。

表2 矿样磨矿效率

3.2 脱泥-浮选试验

3.2.1 ＋0.074 mm 粒级矿样浮选试验

磨矿细度－0.074 mm 粒级占94.14%，捕收剂YP6用量3.5 kg/t、调整剂YP4 用量20.0 kg/t，抑制剂YP3用量条件试验结果见表3。 结果表明，YP3 用量2.0 kg/t时，精矿产率较高，其余指标相差不大。 适宜的YP3用量为2.0 kg/t。

表3 ＋0.074 mm 粒级矿样抑制剂用量试验结果

抑制剂YP3 用量2.0 kg/t，其他条件不变，进行了调整剂YP4 用量条件试验，结果见表4。 结果表明，YP4 用量22.0 kg/t 时，精矿MgO 含量较低，其余指标相差不大。 适宜的调整剂YP4 用量为22.0 kg/t。

表4 ＋0.074 mm 粒级矿样调整剂用量试验结果

调整剂YP4 用量22.0 kg/t，其他条件不变，进行了捕收剂YP6 用量条件试验，结果见表5。 结果表明，YP6 用量3.5 kg/t 时，精矿MgO 含量较低、产率较高。适宜的捕收剂YP6 用量为3.5 kg/t。

表5 ＋0.074 mm 粒级矿样捕收剂用量试验结果

3.2.2 －0.074 mm 粒级矿样浮选试验

不磨矿条件下，对－0.074 mm 粒级矿样进行了浮选药剂用量单因素条件试验，结果见表6。 从表6可以看出，适宜的药剂制度为：抑制剂YP3 用量2.0 kg/t，调整剂YP4 用量20.0 kg/t，捕收剂YP6 用量5.0 kg/t。

表6 －0.074 mm 粒级矿样药剂用量试验结果

3.3 全粒级矿样浮选试验

磨矿细度－0.074 mm 粒级占94.14%条件下，对全粒级矿样进行了浮选药剂用量单因素条件试验，结果见表7。 从表7可以看出，适宜的药剂制度为：抑制剂YP3 用量2.0 kg/t，调整剂YP4 用量22.0 kg/t，捕收剂YP6 用量4.0 kg/t。

表7 全粒级矿样药剂用量试验结果

3.4 对比分析

按以上试验确定的适宜药剂制度进行了验证试验，结果见表8。 从表8可以看出，－0.074 mm 粒级矿样原矿P2O5品位13.87%，不磨矿直接浮选可以获得精矿产率56.16%、P2O5品位19.91%、MgO 含量0.86%、P2O5回收率80.66%；＋0.074 mm 粒级矿样原矿P2O5品位21.01%，经磨矿-浮选可以获得精矿产率62.22%、P2O5品位29.16%、MgO 含量0.98%、P2O5回收率86.35%；两者的综合精矿产率61.94%、P2O5品位28.51%、MgO 含量0.97%、P2O5回收率86.11%。 全粒级浮选可以获得精矿产率61.48%、P2O5品位27.60%、MgO 含量1.07%、P2O5回收率82.74%。 与全粒级浮选指标相比，脱泥分别浮选的精矿、尾矿指标更好，产率提高了0.46个百分点，回收率提高了3.37个百分点，调整剂用量下降了0.64%，捕收剂用量下降了9.75%。 这有利于降低选厂成本、提高效益。

表8 浮选指标对比

4 结 论

1） 预先脱泥磨矿减小了－0.074 mm 粒级矿样对磨矿的影响，磨矿效率提升了8.90%，而且有利于提升磨矿负荷。

2） 脱泥浮选把－0.074 mm 粒级矿样和＋0.074 mm粒级矿样分开浮选，减小了原生细泥对＋0.074 mm 粒级矿样浮选的影响，相比于全粒级浮选，脱泥浮选所得选别指标更好，产率提高了0.46个百分点，回收率提高了3.37个百分点，调整剂用量下降了0.64%，捕收剂用量下降了9.75%。