A捕收剂在磷矿石浮选中优缺点性能研究和改进措施探索①

李 艳

中化地质矿山总局地质研究院，河北涿州，072754

A捕收剂在磷矿石浮选中优缺点性能研究和改进措施探索①

李 艳*

中化地质矿山总局地质研究院，河北涿州，072754

通过对一些难选磷矿石系统的浮选试验研究发现：A捕收剂作为一种不饱和脂肪酸，可以取代或者部分取代AW、阜新皂等其它浮选捕收剂；另外，当A捕收剂与表面活性剂组成脂肪酸类混合型捕收剂时，可改善A捕收剂的浮选性能，并取得了较好的试验结果。

A捕收剂 磷矿浮选 混合型捕收剂 脂肪酸

浮选方法是磷矿选别的有效分选方法之一，在浮选工艺中浮选药剂对选矿的技术指标起到决定性作用。脂肪酸及其皂类在浮选工艺中是一类很重要的捕收剂，应用范围广。这类药剂的最大缺点是对矿物的选择性较差、不耐硬水，对温度较敏感等【1】。

通过对内蒙古金田磷矿、湖南石门磷矿、湖北省莲花山PH1矿层和PH3矿层磷矿、陕西省天台山磷矿等进行的大量实验室试验研究发现，在这些难选磷矿石中，A捕收剂作为一种不饱和脂肪酸，可以取代或者部分取代AW、阜新皂等其它浮选捕收剂，当与MES等捕收剂混合使用时，可明显改善其浮选性能，并取得了较好的试验结果。

1 磷矿浮选试验

本文主要选取陕西省天台山磷矿、湖南石门磷矿和湖北莲花山PH3矿层磷矿作为代表矿样进行分析说明，具体如下：

1.1 陕西省天台山磷矿

陕西省天台山磷矿石【2】属白云母片岩型磷灰岩矿石。矿石由磷酸盐矿物和脉石矿物两部分组成：磷酸盐矿物为磷灰石，脉石矿物主要为石英、白云母、白云石，碳质物等。原矿品位P2O520.44 %，磨矿细度0.074mm（-200目）含量91.1%，采用两段粗选、一次扫选、三次精选的工艺流程，获得的试验指标见表1、图1。

表1 混合型捕收剂对比试验结果Table 1 Results of hybrid collector contrast test

图1 陕西省天台山磷矿不同捕收剂与精矿、尾矿的关系Fig.1 The relationship of different collector's with concentrate andtailings about phosphate in Tiantaishan

1.2 莲花山PH3矿层磷矿

湖北省莲花山PH3矿层矿石矿物主要为胶磷矿【3】，脉石矿物主要为石英、蛋白石、白云石，少量方解石、碳质等。原矿品位P2O517.01%，采用一次粗选、一次扫选、两次精选的正浮选，正浮选精矿经两次精选一次扫选的反浮选。磨矿细度0.074mm（-200目）含量96%，一次粗选一次精选，获得的试验指标如表2、图2：

表2 混合型捕收剂对比试验结果Table 2 Results of hybrid collector contrast test

图2 莲花山磷矿PH3矿层磷矿不同捕收剂与精矿、尾矿的关系Fig.2 The relationship of different collector's with concentrate and tailings about phosphate in Lianhuashan

1.3 湖南石门磷矿

湖南省石门磷矿为大型浅海相化学沉积型层状磷块岩矿床【4】，磷酸盐矿物主要为胶磷矿，脉石矿物主要为白云石、石英和玉髓。原矿品位P2O518.77%，磨矿细度0.074mm（-200目）含量94.5%，一次粗选、一次扫选、两次精选的工艺流程，获得的试验指标如表3、图3。

表3 不同捕收剂对比试验结果Table 3 Results of different collectors test

图3 湖南省石门磷矿不同捕收剂与精矿、尾矿的关系Fig.3 The relationship of different collector's with ore concentrate and tailings about phosphate in Shimen

2 试验结果分析

通过对以上三个磷矿试验结果分析得知，A捕收剂作为正浮选捕收剂，其捕收能力，分选效果比AW和阜新皂等捕收剂好；随着A捕收剂比例的增加，精矿产率和品位均升高，尾矿产率和品位均降低；从莲花山PH3矿层磷矿试验来看，未添加A捕收剂的混合捕收剂对该矿的捕收能力和分选效果均不理想；从湖南石门磷矿浮选试验来看，相比较其它混合类捕收剂，改性A捕收剂的捕收能力更强，分选性更好。总体来说，当A捕收剂与MES等脂肪酸类捕收剂组成混合类捕收剂时，混合捕收剂捕收能力强，分选性好，捕收效率高，可以提高一些难选磷矿石的浮选工艺指标。

3 A捕收剂缺点

试验中发现，作为脂肪酸类捕收剂，A捕收剂也存在着一些不足之处，以陕西省天台山磷矿为例。

3.1 对浮选温度敏感

在浮选条件一定的情况下，捕收剂为（A捕收剂：MES=8:2），浮选温度为变量，通过一次粗选的正浮选工艺流程，获得的试验结果见表4，粗精矿的产率、回收率及品位的关系曲线如图4所示。

从表4和图4得知，随着浮选矿浆温度的升高，精矿产率和回收率均大幅提高。适当的加温可以明显的提高精矿的产率和回收率，有利于该矿磷矿的浮选。相对于常温浮选，加温浮选会增加选矿厂选矿成本，降低矿山收益。

表4 浮选矿浆温度试验结果Table 4 Results of the pulp temperature test

3.2 低浓度A捕收剂稳定性差

浮选条件一定的情况下，捕收剂为（A捕收剂：MES-8:2），A捕收剂浓度1%，放置时间为变量，通过一次粗选的正浮选工艺流程，获得的试验结果见表5，A捕收剂放置时间粗精矿的产率、回收率及品位的关系如图5所示。

从表5和图5来看，随着低浓度A捕收剂的放置时间增加，精矿的产率降低，品位变化不大，回收率降低。表明新配制的A捕收剂捕收能力强，在低浓度情况下，A捕收剂的稳定性差。

表5 A捕收剂放置时间试验结果Table 5 The test results of A collector placed time

图4 矿浆温度和精矿产率、回收率及品位关系曲线Fig.4 Relationship curve about pulp temperature with concentrate rate, recovery rate and grade

图5 A捕收剂放置时间与精矿产率、品位、回收率关系图Fig.5 Relationship curve about A collector placed time with concentrate rate, recovery rate and grade

4 结果讨论

A捕收剂优点：相对于AW和阜新皂等磷矿正浮选捕收剂，其捕收能力较强，分选性较好，浮选泡沫不发粘，浮选效率高。

A捕收剂缺点：与多数脂肪酸类捕收剂相同，A捕收剂对浮选温度敏感，一般需要加温才能获得更好的浮选试验指标。在低浓度情况下，稳定性较差。

改进措施：A捕收剂与其它类型的脂肪酸及脂肪酸的衍生物组合成混合类捕收剂，可以改善其浮选性能；在A捕收剂中加入少量的表面活性剂产生协同效应，提高捕收性能，是实现磷矿常温浮选的有效方法；两种或者两种以上的表面活性剂按照一定的比例所形成的复配体系的表面活性效果，可以优于各个组分的单一性能【5】；也能改善引入一些合适的极性官能团，使A捕收剂合成具有多官能团的捕收剂，改善其水溶性和适应性【6】。

1 黄齐茂, 邓成斌, 潘志权，等. 新型A-取代脂肪酸衍生物类磷矿浮选捕收剂(Ⅰ) [J]. 武汉工程大学学报，2008，(3):15～17

2 李艳，黄友良. 陕西省天台山磷锰矿中磷矿实验室选矿试验研究报告[R].涿州：中化地质矿山总局地质研究院，2013

3 李艳，黄友良. 湖北省莲花山Ph1和Ph3矿层磷矿实验室选矿试验研究报告[R].涿州：中化地质矿山总局地质研究院，2012

4 黄友良，吴艳妮. 湖北省宜昌鸿雁矿业湖南石门磷矿实验室选矿试验研究报告[R].涿州：中化地质矿山总局地质研究院，2011

5 徐伟. 脂肪酸类捕收剂在磷矿浮选中的应用进展[J]. 广州化工，2012，(1):9～11

6 陈云峰, 黄齐茂, 潘志权，等. 磷矿浮选捕收剂的研究进展[J]. 武汉工程大学学报，2011，(2):76～79

THE ADVANTAGES AND DISADVANTAGES OF PERFORMANCE STUDY AND IMPROVEMENT MEASURES ABOUT A COLLECTOR IN THE FLOTATION OF PHOSPHATE

Li Yan
Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau , Zhuozhou, Hebei, 072754, China

Based on some flotation test research of difficult phosphate,it found that: A collector, as a kind of unsaturated fatty acid, can replace or partly replace AW, Fuxin soap or other flotation collectors; In addition, when A collector mixed with other surfactant composition, can improve the flotation performance of A collector, and have achieved good results.

A collector, phosphate flotation, mixed collector ,fatty acid collector

TD923.13

A 文献标识码：1006-5269（2014）02-0121-05

① 此文获中化地质矿山总局地质研究院、地质调查总院“第三届青年学术研讨会”论文三等奖* 第一作者简介：李艳（1982～），女，矿物加工专业，工程师

2014-04-02；改回日期：2014-04-17