新型捕收剂CL-07+CJ常温浮选某中低品位磷矿石

王祖旭 李 楠

(1.昆明冶金研究院，云南 昆明 650031；2.云南省选冶新技术重点实验室，云南 昆明 650031；3.昆明理工大学冶金与能源工程学院，云南 昆明 650093)

新型捕收剂CL-07+CJ常温浮选某中低品位磷矿石

王祖旭1,2李 楠3

(1.昆明冶金研究院，云南 昆明 650031；2.云南省选冶新技术重点实验室，云南 昆明 650031；3.昆明理工大学冶金与能源工程学院，云南 昆明 650093)

滇池周边拥有巨量的中低品位磷矿资源，为了高效开发这些资源，并解决磷矿石浮选常规捕收剂常温下分散性和溶解性差的问题，用昆明冶金研究院研制的新型常温捕收剂CL-07+CJ，对滇池附近某磷矿石进行了选矿试验。结果表明，该矿石在磨矿细度为-200目占60.4%，浮选温度为15 ℃，脉石矿物抑制剂Na2SiO3粗选用量为2.0 kg/t，矿浆pH调整剂NaOH粗选用量为0.8 kg/t，磷矿物捕收剂CL-07+CJ粗选用量为0.4+0.14 kg/t情况下，采用1粗2精1扫、中矿顺序返回流程浮选，可获得P2O5品位为34.60%、P2O5回收率为94.10%的磷精矿。

中低品位磷矿 常温浮选 捕收剂CL-07+CJ

我国富磷矿产资源较贫乏，但中低品位磷矿资源较丰富。滇池周边磷矿区与美国弗罗里达磷矿、俄罗斯柯拉磷矿和摩洛哥磷矿并称世界4大磷矿，已探明矿石储量达46亿t，但品位偏低，P2O5含量不足25%的中低品位磷矿约占总储量的80%。为了满足国民经济建设需要，对滇池周边磷矿资源进行高效开发势在必行[1-4]。

目前，该区中低品位磷矿选矿主要有擦洗和浮选2种工艺。由于擦洗工艺属粗放式的生产工艺，精矿磷品位和回收率均不高，且资源浪费严重，已逐步被浮选工艺代替[5]。该区磷矿浮选大都以脂肪酸或脂肪酸皂为捕收剂，而这些类型的捕收剂由于在矿浆中的分散性和溶解性较差，常常需要将矿浆加温至30 ℃以上进行浮选，这既会增大工艺的复杂性，又会影响流程的稳定性，而且会显著增加选矿成本[6-9]。因此，实现常温浮磷成为相关科研工作者共同关心的问题。

实现常温浮磷，其关键是开发高效常温捕收剂。为了解决传统捕收剂存在的分散性和溶解性差的问题，昆明冶金研究院对油酸进行了改性，研制出了分散性和溶解性较好的浮磷新型组合捕收剂CL-07+CJ，并用该捕收剂对滇池周边中低品位磷矿进行了选矿试验。

1 矿石成分

试验所用磷矿石来自滇池附近某磷矿选矿厂，主要矿物成分为石英、氟磷灰石，有少量白云石，主要化学成分分析结果见表1。

表1 矿石主要成分分析结果Table 1 Main components of the ore %

由表1可知，矿石中主要成分为P2O5、SiO2、CaO，含量分别为20.97%、37.17%、21.51%，MgO含量为1.30%，满足湿法磷酸工艺对原料中MgO含量不高于1.50%的要求。因此，对该矿物进行浮选的主要目的是脱硅。

2 试验结果与讨论

2.1 粗选条件试验

粗选条件试验流程见图1。

图1 粗选试验流程Fig.1 Flow sheet for rough flotation

2.1.1 磨矿细度试验

磨矿细度试验的浮选温度为15 ℃，抑制剂Na2SiO3用量为8 kg/t，pH调整剂NaOH用量为0.8 kg/t，捕收剂CL-07+CJ用量为1.6+0.14 kg/t，试验结果见图2。

图2 磨矿细度对粗精矿指标的影响Fig.2 The effect of grinding fineness on flotation index▲—品位；△—回收率

由图2可知，随着磨矿细度的提高，粗精矿P2O5品位先维持在高位后小幅下降，P2O5回收率先上升后下降。综合考虑，确定磨矿细度为-200目占60.4%。

2.1.2 CL-07用量试验

CL-07用量试验的浮选温度为15 ℃，磨矿细度为-200目占60.4%，Na2SiO3用量为8 kg/t，NaOH为0.8 kg/t，CJ为0.14 kg/t，试验结果见图3。

图3 CL-07用量对粗精矿指标的影响Fig.3 The effect of CL-07 dosage on flotation index▲—品位；△—回收率

由图3可知，随着捕收剂CL-07用量的增加，粗精矿P2O5品位下降、回收率上升。综合考虑，确定CL-07粗选用量为0.4 kg/t。

2.1.3 pH调整剂种类及用量试验

脂肪酸及脂肪酸皂属于阴离子捕收剂，起捕收作用的成分为脂肪酸根离子，因此，此类捕收剂的电离程度决定了其捕收能力的强弱和选择性的好坏，而决定其电离程度的主要因素为矿浆的酸碱度。因此，进行矿浆pH调整剂种类及用量试验很有必要[10]。试验分别用NaOH和Na2CO3为矿浆pH调整剂，试验固定浮选温度为15 ℃，磨矿细度为-200目占60.4%，Na2SiO3用量为8 kg/t，CL-07+CJ为0.4 +0.14 kg/t，试验结果见图4、图5。

图4 Na2CO3用量对粗精矿指标的影响Fig.4 The effect of Na2CO3 dosage on flotation index▲—品位；△—回收率

图5 NaOH用量对粗精矿指标的影响Fig.5 The effect of NaOH dosage on flotation index▲—品位；△—回收率

由图4、图5可知，随着Na2CO3、NaOH用量的增大，粗精矿P2O5品位均先上升后下降，P2O5回收率均先明显上升后升速趋缓。综合比较pH调整剂成本和精矿指标因素，确定采用NaOH为pH调整剂，粗选用量为0.8 kg/t。

2.1.4 Na2SiO3用量试验

在磷矿的浮选中，Na2SiO3既是石英的有效抑制剂，又是矿泥分散剂，且对矿浆的pH值有一定的调节作用。因此，Na2SiO3用量是影响浮选指标的重要因素。试验固定浮选温度为15 ℃，磨矿细度为-200目占60.4%，NaOH用量为0.8 kg/t，CL-07+CJ为0.4+0.14 kg/t，试验结果见图6。

图6 Na2SiO3用量对粗精矿指标的影响Fig.6 The effect of Na2SiO3 dosage on flotation index▲—品位；△—回收率

由图6可知，随着Na2SiO3用量的加大，粗精矿P2O5品位先微幅下降后小幅上升，P2O5回收率先小幅下降后下降加速。综合考虑，确定Na2SiO3用量为2.0 kg/t。

2.1.5 浮选温度试验

为了验证新型捕收剂CL-07+CJ对浮选温度变化的适应能力，在磨矿细度为-200目占60.4%，Na2SiO3用量为2.0 kg/t，NaOH为0.8 kg/t，CL-07+CJ为0.4+0.14 kg/t情况下进行了浮选温度试验，试验结果见图7。

图7 浮选温度对粗精矿指标的影响Fig.7 The effect of slurry temperature on flotation index▲—品位；△—回收率

由图7可知，随着浮选温度的升高，粗精矿P2O5品位小幅下降，回收率小幅上升，表明该新型捕收剂对浮选温度变化的适应能力较强。

2.2 闭路试验

在条件试验和开路试验基础上进行了闭路试验，试验温度为15 ℃，试验流程见图8，试验结果见表2。

图8 闭路试验流程Fig.8 Flowsheet of closed-circuit test

表2 闭路试验结果Table 2 The result of closed-circuit test %

由表2可知，以CL-07+CJ为磷矿石浮选捕收剂，采用1粗2精1扫、中矿顺序返回流程处理该矿石，取得的精矿P2O5品位为34.60%、MgO含量为1.10%、P2O5回收率为94.10%。

3 结 论

(1)滇池附近某磷矿石为低镁高硅中低品位磷矿石，矿石主要成分为石英和氟磷灰石。由于原矿MgO含量低于湿法提磷对MgO含量的要求，因此，脱硅是该磷矿石浮选的中心任务。

(2)新型组合捕收剂CJ-07+CJ对浮选温度变化的适应能力较强，适用于该矿石的浮选。

(3)以CJ-07+CJ为捕收剂对试样进行的浮选试验表明，采用1粗2精1扫、中矿顺序返回流程处理该矿石，在15 ℃情况下获得了P2O5品位为34.60%、P2O5回收率为94.10%的磷精矿。

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(责任编辑 罗主平)

Floating a Middle-Low Grade Phosphorite with a New Collector CL-07+CJ at Room Temperature

Wang Zuxu1,2Li Nan3

(1.KunmingMetallurgicalResearchInstitute，Kunming650031，China; 2.YunnanKeyLaboratoryofBeneficiatingandSmeltingNewTechnology，Kunming650031，China;3.CollegeofMetallurgicalandEnergyEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650093，China.)

There are huge amount of middle-low grade phosphorite rock resources around Tien Lake.In order to high-efficiently exploit these resources and solve the problems such as poor decentrality and solubility of traditional collectors，beneficiation experiments on a phosphorite around Tien Lake was carried out by using a new type collector CL-07+CJ invented by Kunming Metallurgical Research Institute.The results showed that phosphorus concentrate with P2O5grade of 34.60%，P2O5recovery of 94.10% was obtained with the grinding fineness of 60.4% passing 200 mesh，slurry temperature at 15 ℃，dosage of gangue mineral depressor Na2SiO3of 2.0 kg/t and slurry pH regulator NaOH at 0.8 kg/t for roughing，dosage of phosphate mineral collector CL-07+CJ at 0.4+0.14 kg/t，through process of one roughing-one scavenging-one cleaning，middles back to the flow-sheet in turn.

Middle-low grade phosphorite，Floating at room temperature，Collector CL-07+CJ

2013-11-14

王祖旭(1975—)，男，工程师。

TD923+.7

A

1001-1250(2014)-03-093-04