贵州某硅钙质胶磷矿可选性试验

黄苑龄 张周位 陈丽荣 朱亚光

(1.贵州省地质矿产中心实验室；2.贵州省贵金属矿产资源综合利用工程技术研究中心)

贵州某硅钙质胶磷矿可选性试验

黄苑龄1,2张周位1,2陈丽荣1,2朱亚光1,2

(1.贵州省地质矿产中心实验室；2.贵州省贵金属矿产资源综合利用工程技术研究中心)

为提高贵州某硅钙质胶磷矿磷精矿的品位和回收率，经工艺矿物学性质研究，决定采用双反浮选工艺，经过2次粗选，得到了P2O5品位为30.83%、P2O5回收率为86.51%的磷精矿，达到了磷精矿一等品Ⅰ级要求，为该磷矿的开发提供了参考依据。

硅钙质胶磷矿 双反浮选 磷精矿

磷矿资源是不可再生的战略性资源，在国民经济中具有重要的地位，世界各国都注重对磷矿资源的合理开发和科学利用，以期发挥更大的经济效益和社会效益[1-2]。我国磷矿资源丰富，储量居世界前列，但大多为难选的胶磷矿[3]。随着磷矿资源的不断开采，富矿和易选矿石越来越少，研究开发利用中低品位磷矿资源，不仅可使资源得到有效利用，为企业带来较好的效益，还可减少环境污染[4]。为此，针对贵州某硅钙质胶磷矿，采用双反浮选工艺进行了试验研究，试验最终获得了满意的磷精矿，为其他同类磷资源的开发利用提供了参考借鉴。

1 原矿性质

贵州高硅高钙质胶磷矿的有用矿物主要为胶磷矿和磷灰石，脉石矿物主要为白云石，次为石英、黏土矿物、碎屑矿物等。原矿化学成分分析见表1。

表1 原矿主要化学成分分析结果 %

成分P2O5SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO含量24.6613.973.141.3841.443.48

由表1可知，原矿中的主要有用元素为磷，铝、铁未达到综合回收品位。

通过岩矿鉴定，该矿的矿石矿物主要为胶磷矿，占矿石矿物总量的95%～100%，呈隐晶质胶状，是由胶状、粉末状胶磷矿组成的砂屑，多呈不规则圆形、椭圆形，大小一般为0.10～0.50mm。其次为磷灰石，含量约占矿石矿物总量的0%～5%，磷灰石为胶磷矿重结晶而成，呈细小柱粒状，分布于胶磷矿砂屑边缘，胶结砂屑胶磷矿。

2 磷矿浮选试验

2.1 试验方法

根据原矿性质分析，脉石矿物主要为碳酸盐矿物和硅酸盐矿物。通过试验探索决定采用双反浮选工艺。试验称取-2mm粒级的磷矿500g，在矿浆浓度为70%，设备为XMQ-67型240mm×90mm锥形球磨机及XFGⅢ型挂槽式浮选机。流程见图1。

图1 浮选试验流程

2.2 浮选试验

2.2.1 磨矿细度试验

合适的磨矿细度能够保证矿物有效的单体解离且不至于过粉碎，所以在磷酸用量为2 000g/t，油酸钠用量为600g/t的条件下进行了磨矿细度试验，试验结果见图2。

图2 磨矿细度对磷矿的浮选影响

由图2可见，随着磨矿细度的增加，精矿P2O5品位先升高后下降，精矿P2O5回收率降低，综合考虑合适的磨矿细度为-0.074mm68.08%。

2.2.2 磷酸用量试验

磷酸在磷矿浮选过程中是较好的pH值调整剂和磷矿抑制剂。在磨矿细度为-0.074mm68.08%、油酸钠用量为600g/t、调整剂为磷酸的条件下进行了磷酸用量试验，试验结果见图3。

图3 磷酸用量对磷矿浮选的影响

由图3可见，随着磷酸用量的增加，精矿P2O5品位先升后降，精矿P2O5回收率上升；综合考虑，确定磷酸用量4 000g/t为宜。

2.2.3 油酸钠用量试验

油酸钠属于脂肪酸类捕收剂，在磨矿细度为 -0.074mm68.08%，调整剂磷酸用量为4 000g/t的条件下进行油酸钠用量试验，试验结果见图4。

图4 油酸钠用量对磷矿浮选影响

由图4可见，随着油酸钠用量的增加，精矿P2O5品位上升，回收率下降。综合考虑品位及回收率，确定油酸钠用量600g/t为宜。

2.2.4 GE-609用量试验

GE-609是胺类硅酸盐捕收剂，在磨矿细度为 -0.074mm68.08%、调整剂磷酸用量为4 000g/t、捕收剂油酸钠用量600g/t的条件下进行GE-609用量试验，试验结果见图5。

图5 GE-609用量对磷矿浮选影响

由图5可见，随着GE-609用量的增加，精矿P2O5品位上升，P2O5回收率下降；综合各因素，确定GE-609用量为300 g/t。

2.3 开路试验

在上述确定的最佳条件的基础上，进行了开路试验，试验条件及流程见图6，试验结果见表2。

图6 开路试验流程及药剂条件

表2 双浮选开路试验结果 %

由表2可知，优先浮选碳酸盐矿物，再浮选硅酸盐矿物，经过2次粗选，精矿P2O5品位可达30.83%，P2O5回收率为86.51%；其中浮选出的尾矿1是钙质尾矿，尾矿2为硅质尾矿，开路尾矿有用矿物少，泡沫量大，难处理，所以两者均可以抛除，无需闭路，得到的精矿可作为最终产品。

3 结 语

(1)贵州高硅高钙质胶磷矿主要矿物为胶磷矿，呈隐晶质胶状，是由胶状、粉末状胶磷矿组成的砂屑，多呈不规则圆形、椭圆形，大小为0.10～0.50mm；其次为磷灰石，为胶磷矿重结晶而成，呈细小柱粒状，分布于胶磷矿砂屑边缘，胶结砂屑胶磷矿；脉石矿物主要为白云石，次为石英、黏土矿物、碎屑矿物。

(2)试验在磨矿细度为-0.074mm68.08%、磷酸用量为4 000g/t、油酸钠用量为600g/t、GE-609 用量为300g/t的最佳条件下，获得了P2O5品位为30.83%、P2O5回收率为86.51%的磷精矿，达到了酸法加工用磷矿石行业标准HG/T2673—1995，磷精矿达到一等品Ⅰ级要求，为贵州磷矿的开发提供了参考依据。

[1] 刘志红.贵州瓮福磷矿区某磷矿的可选性试验研究[J].矿业研究与开发，2005(4)：37-39.

[2] 张裕书，陈 达，龚文琪，等.磷矿浮选工艺和药剂的研究现状[J].中国矿业，2009(7)：58-61.

[3] 李军旗，李轶轁，曾从江，等.贵州织金中低品位磷矿浮选试验研究[J].矿业研究与开发，2010(10)：44-45.

[4] 方世祥，罗惠华，陈 慧，等.云南会泽中低品位胶磷矿选矿工艺对比研究[J].化工矿物与加工，2012(2)：9-11.

2015-03-19)

黄苑龄(1988—)，女，助理工程师，550018 贵州省贵阳市乌当区新庄路82号。