贵州某磷矿反浮选工业试验研究

时承东，卫 波，占其军

（湖北大峪口化工有限责任公司，湖北 钟祥 431910）

0 引言

某选矿厂近期开展了贵州某磷矿浮选实验室实验，在原矿品位w（P2O5）为21.75%、w（MgO）为6.57%的条件下，可选出品位w（P2O5）为32.65%、w（MgO）为0.87%、P2O5回收率为88.49%的精矿。为了考察该磷矿在工业生产应用的可行性，于2019年5月利用现有浮选工业装置开展了贵州某磷矿反浮选工业试验研究。

1 原矿性质

贵州某磷矿区位于贵州省织金县，是贵州省三大磷矿区之一，也是目前我国保持完好的特大型磷矿区之一。该矿区磷矿石中含磷和稀土等多种有用组分，其中磷资源量为9.05亿t，稀土资源量约120万t。该磷矿区磷矿石细密坚硬，是以白云石为主的碳酸盐沉积物，磷酸盐晶体颗粒非常微小，与脉石矿物紧密共生、嵌布粒度很细［1-2］。原矿多元素全分析结果见表1。

表1 原矿多元素全分析结果 %

由表1可以看出，该磷矿为高镁低硅低品位原生矿。

2 磨矿工艺

磨矿工序采用原来的两段磨矿两段水力分级闭路流程［3］，即原矿经给矿皮带输送到磨矿Ⅱ系统一段球磨机，磨出的矿浆经旋流砂泵输送到一段水力旋流器中进行粒度分级，粗砂经沉砂嘴返回到一段球磨机再磨，细砂经溢流口自流到二段球磨机矿浆池，再经旋流砂泵输送到二段水力旋流器进行分级；分级后的粗砂返回到二段球磨机再磨，细砂经溢流口自流到浮选第一搅拌桶。入选磨矿矿浆＜0.075mm（200目）的颗粒占比为92.78%，w（固）为34.50%。

3 浮选工艺

3.1 流程说明

工业装置原采用正反浮选工艺流程，正浮选部分为一粗二精一再选流程，反浮选部分为一反粗一反扫流程。

根据设备布置实际情况，将正浮选部分的粗选作业改为反粗选作业，反浮选部分的反扫选作业直接作为反扫选作业。运行一段时间后发现由于管道较长，再加上管径较小，导致反粗选泡沫不能顺畅地被吸收到反扫选作业，后续作业分选效果不好。因此，对流程进行了局部改造，即利用正浮选部分的精选Ⅰ作业作为反扫选作业，在精选Ⅰ泡沫槽下部安装一条管道到尾矿浆池用于排放反扫选尾矿。运行后发现反粗选精矿w（MgO）依然较高，需要对其再进行一次分选作业以确保最终精矿w（MgO）＜1.2%。然后第三次对流程进行改进，即将反粗选精矿浆打入反浮选部分的反粗选作业槽进行分选，其精矿为最终精矿，产生的泡沫进入原来的反扫选作业进行反扫选，最终形成了一粗一精两扫选作业流程。

具体的工艺流程如下：一段反粗选中矿浆进入反精选作业；一段反粗选刮出的泡沫进入一段反扫选作业，一段反扫选刮出的泡沫经泡沫溜槽管道自流到尾矿池，一段反扫选中矿经泵输送到一段反粗选作业；精选作业刮出的泡沫自流到二段反扫选作业，一次精选精矿即为最终精矿，经管道自流到浓密机进行沉降浓缩；二段反扫选作业刮出的泡沫经管道自流到尾矿池，二段反扫选中矿经泵输送到一段反粗选作业［4］。

反浮选工艺流程见图1。

图1 反浮选工艺流程

3.2 流程样分析结果

在反浮选工艺流程稳定、工艺指标正常后，于6月13日8时至16日8时取72 h全作业流程样。共有9个作业取样点，每小时取样一次，9个班共取样72次。取样结束后，将各样品送选矿化验室进行P2O5、MgO分析，各班流程样工艺指标分析结果见表2。

表2 72 h各班流程样工艺指标分析结果 %

3.3 数质量流程图

根据表2各班流程样工艺指标平均值绘制数质量流程图，见图2。由图2可知，在原矿w（P2O5）为20.90%、w（MgO）为7.41%的条件下，经过一粗一精两扫选作业，可获得最终精矿w（P2O5）为32.48%、w（MgO）为0.92%、P2O5回收率为93.01%的指标。

图2 数质量流程图

4 结论

（1）流程样工艺指标汇总分析结果表明，在原矿w（P2O5）为20.90%、w（MgO）为7.41%指标下，经反浮选工艺流程选别后，最终精矿w（P2O5）为32.48%、w（MgO）为0.92%、P2O5回收率为93.01%，说明用单一反浮选工艺流程进行贵州某高镁低硅磷矿浮选是可行的。

（2）本次工业试验入选磨矿矿浆粒径＜0.075 mm（-200目）的颗粒占比平均值为92.78%、w（固）为34.50%。贵州某磷矿实验室实验磨矿细度为粒径＜0.075 mm（-200目）占比为81.23%。因此工业生产中磨矿工艺可以考虑磨矿细度＜0.075 mm的颗粒占比在85%左右，减少钢球消耗，以降低生产成本。

（3）一段反扫选尾矿产率为39.18%，二段反扫选尾矿产率仅为0.97%，可忽略不计，综合尾矿应该以一段反扫选尾矿为主。

（4）本次工业试验时间较短，该磷矿在浓密机中沉降情况还有待进一步评估。