配矿对磷矿单一反浮选加工的影响研究*

李兵

（中化重庆涪陵化工有限公司，重庆涪陵408000）

工业技术

配矿对磷矿单一反浮选加工的影响研究*

李兵

（中化重庆涪陵化工有限公司，重庆涪陵408000）

将宜昌磷矿、马边磷矿按照不同配比复配，研究了不同配比对同样工况条件下磷矿浆细度、精矿品位、磷回收率及氧化镁脱出率及浮选药剂用量的影响。结果表明，马边磷矿的平均硬度较宜昌磷矿低，磨矿中晶体解离好，更易于通过单一反浮选装置选矿。配矿可以使得磷矿入选MgO/P2O5及（Al2O3+Fe2O3）/P2O5等杂质含量稳定，有利于生产稳定操作，但是对于精矿品位、磷收率、氧化镁脱除率影响不太大。实验结果表明，其不存在必然联系。从生产操作经济性考量，马边磷矿和宜昌磷矿在单一反浮选装置上比较适宜的配矿比（质量比）为（1～3）∶1。

磷矿；配矿；浮选

随着近十多年中国磷肥工业，特别是湿法磷酸工业的飞速发展，中国高品位磷矿资源日渐枯竭。因此，占全国磷矿资源储量70%的中低品位磷矿资源的高效利用成为了行业技术研究的热点和难点。随着湿法磷酸行业战略布局及异地建厂的推行，企业使用单一矿源进行生产的时代已经一去不复返。目前，矿源的不稳定性带来的系列问题成为磷矿选矿技术发展的难点所在，许多企业通过配矿来解决磷矿均化品质的问题。因此，研究适应各类低品位磷矿配矿条件下的选矿技术及优化其工艺条件具有十分重要的意义。

1 实验部分

1.1 实验原理

实验主要根据磷矿硬度、杂质成分及含量、各类脉石矿物物相构成及嵌布粒度等，对矿石进行复配，并通过研磨加工成可以利用单一反浮选装置进行浮选实验的磷矿浆，从而实现不同选矿工艺条件的实验研究。

1.2 原料及设备

原料：宜昌磷矿（工业洗选原料普矿）、马边磷矿（工业洗选原料普矿），瓮福1号浮选剂，抑制剂为工业回水（pH为2～3，主要为稀磷酸）。

设备：FXD型单槽浮选机（0.75 L）、XMB-70型棒磨机（容积为2 L，介质充填率为28%）、80万t/a磷矿浮选工业装置。

1.3 实验方法

将原料宜昌磷矿、马边磷矿按照不同质量比复配，再研究不同配比对同样工况条件下磷矿浆细度、精矿能够达到的品位、磷回收率及氧化镁脱除率及浮选药剂用量的影响，最终讨论这2种磷矿在工业化浮选装置上适宜的配比，以期为生产操作条件的优化提供借鉴。

2 结果与讨论

2.1 磷矿配比对磨矿细度的影响

将工厂采购的宜昌磷矿和马边磷矿分析后，按照MgO/P2O5及（Al2O3+Fe2O3）/P2O5计算参数，分别按照质量比1∶0.6、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5配矿，通过实验室及工厂磨矿装置进行20 min定时磨矿实验，结果见图1。由图1可以看出，随着马边磷矿加入量逐渐增大，粒径≤150 μm的磷矿浆分布也从85%上升到96.4%，这证实了宜昌磷矿的平均硬度比马边磷矿大，其加工难度大、磨矿成本高的判断。根据后续加工单一反浮选装置技术要求，为了降低磨矿费用，同时又要满足浮选工艺要求，实验选择适宜的配比为m（宜昌磷矿）∶m（马边磷矿）≥1∶2。

图1 宜昌磷矿与马边磷矿的配比对磨矿细度的影响

2.2 磷矿配比对精矿品位及回收率的影响

将不同配比的混合矿样经过磨矿加工后，加入石膏库酸性回水，稀释至固体质量分数为15%左右，控制pH为5～6，浮选药剂加入量为每1 t磷矿550 g左右，停留时间为5 min左右，在实验室和工业装置上分别进行单一反浮选实验，结果见图2、3。由图2、3可以看出，在其他选矿操作条件基本一致的情况下，随着马边磷矿加入量的逐步增加，精矿品位先上升后下降，呈现波浪起伏状，但是磷的总回收率呈下降趋势，表明2种磷矿中马边磷矿的反应活性较好，这可能是因为该矿硬度相对较低，同样的磨矿条件下矿石解离更为充分。从生产控制经济性角度看，30%左右的精矿品位和96%左右的总磷回收率是可以接受的，所以生产中宜昌磷矿与马边磷矿的质量比以1∶（1～3）为宜。

图2 宜昌磷矿与马边磷矿的配比对浮选精矿品位的影响

图3 宜昌磷矿与马边磷矿的配比对磷收率的影响

2.3 磷矿配比对氧化镁脱除率的影响

磷矿浮选主要的目的是脱除其中对后续湿法磷酸工艺影响严重的氧化镁，不同矿物中氧化镁的赋存状态不一致，其脱除难易程度也不一样。实验考察了单一浮选实验中，宜昌磷矿与马边磷矿的配比对氧化镁脱除率的影响，结果见图4。由图4可知，氧化镁的脱除率基本为60%～70%，其中宜昌磷矿与马边磷矿的质量比为1∶2和1∶5时氧化镁的脱除效果较好。

图4 宜昌磷矿与马边磷矿的配比对氧化镁脱除率的影响

2.4 磷矿配比对浮选药剂用量的影响

磷矿浮选作为中低品位磷矿利用的有效方式，其加工成本除了磨矿电耗之外，最大部分为浮选药剂的消耗，占到磷矿浮选总成本的20%左右，因此考察不同配矿比例对于浮选药剂的消耗变化很有必要。图5为宜昌磷矿与马边磷矿的配比对浮选剂用量的影响。由图5可以看出，随着马边磷矿加入量的增加，浮选药剂加入量也呈现上升趋势，表明浮选药剂的增加有利于提高氧化镁的脱除率，但是变化趋势逐渐变缓，说明过多的药剂已经失去意义。

图5 宜昌磷矿与马边磷矿的配比对浮选剂用量的影响

3 结论

通过对马边磷矿和宜昌磷矿进行配矿后再浮选的实验，研究了配矿比例对磨矿细度、精矿品位、磷收率、氧化镁脱除率及浮选药剂用量影响：1）马边磷矿平均硬度较宜昌磷矿低，磨矿中晶体解离好，更易于通过单一反浮选装置选矿；2）配矿可以使得磷矿入选MgO/P2O5及（Al2O3+Fe2O3）/P2O5等杂质含量稳定，有利于生产稳定操作，但是对于精矿品位、磷收率、氧化镁脱除率影响不太大，通过实验表明其不存在必然关系；3）从生产操作经济性考量，宜昌磷矿和马边磷矿在单一反浮选装置上比较适宜的配比为1∶（1～3）。

Study on influence of phosphate ore blending on single reverse flotation processing

Li Bing
（Sinochem Chongqing Fuling Chemicals Co.，Ltd.，Fuling 408000，China）

Yichang phosphate rock and Mabian phosphate mine were mixed in different ratios，and effects of different proportions on phosphate rock slurry fineness，grade of concentrate，recovery rate of phosphorus，magnesium oxide removal rate，and flotation reagent dosage at the same conditions were investigated.Result showed that the average hardness of Mabian phosphate mine was lower than Yichang phosphate rock and grinding crystal dissociation was good，which was more easily through the single reverse flotation for beneficiation.Phosphate rock ore matching could make the selected MgO/P2O5and（Al2O3+Fe2O3）/P2O5impurity contents keep stable，and conducive to the stable operation of production，but the effect on the grade of concentrate，phosphorus yield，magnesium oxide removal effect was not too big.The test results showed that there was no necessary relationship.From the economic consideration of production operation，the suitable proportioning（mass ratio）of the Mabian phosphate mine on Yichang phosphate was（1～3）∶1.

phosphate rock；ore matching；flotation

TQ126.34

A

1006-4990（2015）08-0053-03

2015-03-18

李兵（1975— ），男，硕士，高级工程师，总工程师，主要从事工业废弃物资源化利用及磷化工技术开发研究。

重庆涪陵区科委项目（FLKJ，2014ABA2016）。

联系方式：zhhyflb@sina.com