鄂西铁矿除磷试验研究

熊岐胜，彭 操

（1.西北有色地质勘查局711总队，陕西，汉中，723000；2.云南省化工研究院，云南，昆明，650228）

鄂西铁矿除磷试验研究

熊岐胜1，彭 操2

（1.西北有色地质勘查局711总队，陕西，汉中，723000；2.云南省化工研究院，云南，昆明，650228）

对湖北鄂西某铁矿的矿石进行了浮选除磷捕收剂和调整剂的条件试验研究采用二段粗选、二次泡沫再选浮选工艺流程能获得较理想的除磷效果。在磨矿细度小于200目的比例为74.7 %的开路条件下，当原矿TFe品位为52.66%，P含量为1.17%时，可获得TFe品位为57.37%、P含量为0.23%的铁精矿，TFe回收率为68.95%，P排除率达86.59%。

鄂西铁矿；除磷；捕收剂；浮选；磨矿细度

鄂西高磷铁矿属巨型铁矿，1959年发现，面积为1.8万km2，储量约22亿t。开发利用鄂西高磷铁矿，对提高我国钢铁业矿石自给率、带动鄂西山区及少数民族地区的经济发展都具有十分重要的意义。本文对鄂西某高磷铁矿进行除磷选矿探索试验研究，根据铁矿石的原矿性质，采用二段粗选二次泡沫再选的浮选工艺流程，能获得较理想的除磷效果。

1 矿石性质

铁矿属于“宁乡式”铁矿，是海相沉积型铁矿床。矿石由赤铁矿、菱铁矿、方解石、白云石、绿泥石、胶磷矿、粘土矿物和石英等组成。具有鲕状和粒状结构，豆状、块状、砾状构造。其结构特点是金属矿物（赤铁矿、菱铁矿等）与脉石矿物（石英、方解石、绿泥石、粘土等）构成互层状鲕粒，或以脉石矿物为核心构成鲕粒状。鲕粒大小一般为0.1～0.5 mm，赤铁矿单体解离粒度为0.001～0.05 mm。其中的磷矿物以胶磷矿形态存在。对于此类矿石的除磷，目前较合理的方法是浮选法。胶磷矿的可浮性一般较铁矿物为好，通过浮选法选出胶磷矿达到降低铁精矿中含磷的目的。虽然胶磷矿等脉石矿物与铁矿物存在较大的比重差，但重选只适合选别中粗粒。对于细粒嵌布的矿石，即使细磨后达到单体解离，重选分选性仍会很差。

1.1 原矿化学分析

将制备好的原矿样进行化学多元素分析，分析结果见1。

表1 原矿化学元素分析结果Table 1 Ore chemical element analysis results

由表1可见，该矿石为铁品位较高的含磷弱磁性铁矿石。

1.2 原矿筛析

为了考查原矿中TFe、P的分布情况，对原矿样进行了筛分分析。筛分分析试验结果见表2。

Michael Mauer:我们对于几乎所有事物的认知，最初都来自于它们的设计。也是通过设计，我们能分辨事物，并了解它们的功能。设计不仅仅意味着漂亮，它是一种哲学，好的设计还能将事物转化成代表了快乐、易用、具有创新精神且可持续的良好使用体验。

从表2筛析结果看出：粒径≤1.0 mm的原矿中各粒级的铁矿物与磷矿物分布较为均匀，这说明只靠简单的破碎（或粗磨）以分级的形式脱除磷等脉石矿物达到铁矿物富集的目的是难以实现的。

表2 原矿筛分分析试验结果Table 2 Ore sieve analysis test results

2除磷试验

为选择合适的入选磨矿细度，首先对入选原矿进行磨矿细度试验，以找出磨矿细度与磨矿时间之间的关系，试验结果见图1。

图1 磨矿时间与细度关系图Figure 1 Relationship between grinding time and the fineness

由图1可见，随着磨矿时间增加，磨矿产品小于200目的比例逐渐增加，并且呈先快后慢之势。分别选定磨矿时间：6、8、10，所对应的磨矿细度小于200目的比例约为58.0%、74.7%、90.1%。进行不同磨矿细度浮选试验，以选择合适的磨矿细度，获得较好试验指标。不同磨矿细度浮选试验工艺流程及药剂条件见图2，试验结果见表3。

图2 磨矿细度试验工艺流程图Figure 2 Flow chart of grinding fineness test

表3 不同磨矿细度试验结果Table 3 Different grinding fineness test results

从表3看出：在相同药剂条件下，随磨矿细度的增加，精矿中P的品位随之下降，并呈先快后慢之势。在磨矿细度为小于200目的比例达74.7%时，精矿中P的品位为0.25%，达到冶炼要求；再增加磨矿细度，虽然精矿中P的品位能继续缓慢下降，但磨矿成本会大幅增加。因此，磨矿细度选择小于200目的比例为74.7%较合适。

（0.077mm）的比例／%产品名称产率／%w／%回收率／%粒径小于200目TFePTFeP 74.7 16.2136.874.9511.1370.32 П29.3552.461.129.149.18 П114.9155.170.5715.327.45 K 59.5358.110.2564.4213.04 X U 100.0053.701.14100.00100.00 90.1 X112.8834.535.748.3364.64 П212.8350.021.4312.0216.04 П111.9353.740.6512.016.78 K 62.3657.930.2367.6412.54 U 100.0053.401.14100.00100.00

2.2 粗选碳酸钠用量

粗选碳酸钠用量试验工艺流程及药剂条件见图3，试验结果见表4。

图3 碳酸钠用量试验工艺流程图Figure 3 Test flow chart of the amount of sodium carbonate

由表4可见，碳酸钠用量对尾矿上浮量及粗选指标有明显影响：随着碳酸钠用量增加，尾矿上浮量明显减少，尾矿中磷脱除率逐渐降低。虽然精矿中TFe的回收率逐渐增加，但精矿中磷含量也随之增加。综合考虑后，碳酸钠用量选择4.0 kg／t较为适宜。

2.3 粗选水玻璃用量

粗选水玻璃用量试验工艺流程见图3，粗选Na2CO3药剂用量为4.0 kg／t，Na2SiO3药剂用量为变量，其他药剂用量条件如图3，试验结果见表5。

由表5可见，和碳酸钠一样，水玻璃用量对尾矿上浮量及粗选指标也有明显影响：随着水玻璃用量增加，尾矿上浮量明显减少，精矿中磷含量也随之增加。根据试验结果，水玻璃用量选择2.0 kg／t较为适宜。

2.4 粗选淀粉用量

粗选淀粉用量试验工艺流程见图3，粗选Na2CO3药剂用量为4.0 kg／t，Na2SiO3药剂用量为2.0 kg／t，淀粉用量为变量，其他药剂用量条件如图3，试验结果见表6。

表4 粗选碳酸钠用量试验结果Table 4 Test results of the roughing amount of sodium carbonate

表5 粗选水玻璃用量试验结果Table 5 Test results of the roughing amount of sodium silicate

表6 粗选淀粉用量试验结果Table 6 Test results the roughing amount of starch

由表6可见，随着淀粉用量增加，尾矿上浮量减少，精矿中磷含量也随之增加。根据试验结果，淀粉用量选择0.5 kg／t较为适宜。

2.5 粗选捕收剂用量

XM－22是磷矿常温浮选捕收剂。该捕收剂原料来源广，易于生产和配制，无毒无味，价格合理，是一种优良的胶磷矿常温捕收剂。XM－22用量试验工艺流程见图3，粗选Na2CO3药剂用量为4.0 kg／t，Na2SiO3药剂用量为2.0 kg／t，淀粉用量为0.5 kg／t，XM－22药剂用量为变量，其他药剂用量条件如图3，试验结果见表7。

表7 粗选捕收剂XM－22用量试验结果Table 7 Test results of the roughing amount of flotation XM－22

由表7可见，随着捕收剂XM－22用量增加，粗选尾矿上浮量增加，精矿中磷含量则随之降低。根据试验结果，粗选捕收剂XM－22用量选择1.4 kg／t较为适宜。

2.6 一次再选水玻璃用量

为了提高最终铁精矿的收率，对粗选尾矿进行二次再选试验。在再选试验中，为了改善再选作业的分选效率，在矿浆中加入了适量的水玻璃。试验对一次再选水玻璃用量进行了条件试验。一次再选水玻璃用量试验工艺流程见图3，粗选Na2CO3药剂用量为4.0 kg／t，Na2SiO3药剂用量为2.0 kg／t，淀粉用量为0.5 kg／t，XM－22药剂用量为1.4 kg／t，一次再选水玻璃用量为变量，试验结果见表8。

由表8可见，一次再选加入0.5 kg／t水玻璃的试验点的试验结果要好于不加水玻璃的试验点的试验结果，加入适量水玻璃能改善再选作业的分选性。根据试验结果，一次再选水玻璃用量选择0.5 kg／t较为适宜。

2.7 选磷开路试验结果

根据上述条件试验结果，确定选磷开路试验流程见图2。优化的药剂条件除了XM－22药剂用量变为1.4 kg／t，减少了2段浮选的淀粉的添加外，其他药剂条件见图2，并在优化工艺条件下进行了开路平行点试验，平行点试验结果见表9。

表8 一次再选水玻璃用量试验结果Table 8 Election results of the amount of sodium silicate once again

表9 选磷开路平行点试验结果Table 9 Election results of phosphorus open parallel point

3 结论

对于湖北鄂西某铁矿，采用二段粗选二次泡沫再选的浮选工艺流程除磷，可以获得较理想的除磷效果。

在磨矿细度小于200目的比例为74.7%的开路条件下，当原矿TFe品位为52.66%，P含量为1.17%时，可获得TFe品位为57.37%，P含量为0.23%的铁精矿，TFe回收率为68.95%，P排除率达86.59%。

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Experimental Study on Phosphorus Iron Ore in Western Hubei

XIONG Qi－sheng1，PENG Cao2

（1.Northwest Nonferrous Geological Exploration Bureau 711 Corps，Hanzhong 723000，China；
2.Yunnan Chemical Research Institute，Kunming 650228，China）

Condition experiment of phosphorus flotation collectors and modifiers on certain iron ore in western Hubei was done.By using Sec roughing，secondary foam flotation process，more satisfied phosphorus removal effect can be reached.Under the open circuit conditions with 74.7%of the grinding fineness ratio of less than 200 mesh，TFe ore grade 52.66%，P content of 1.17 percent，TFe grade of 57.37%，P content of 0.23%of iron ore can be obtained.TFe recovery was 68.95%，P exclusion rate was 86.59%.

iron ore in western Hubei；phosphorus removal；collector；flotation；grinding fineness

TD95

A

1004-275X（2014）05-0022-06

12.3969／j.issn.1004-275X.2014.05.007

收稿：2014-06-11

熊岐胜（1982－），男，陕西汉中人，选矿工程师，主要研究为矿产资源综合利用及二次资源、固体废弃物中有价金属的提取及资源化。