晋宁低品位胶磷矿配矿浮选利用研究

张 华，杨稳权，李海兵，何海涛，蔡忠俊

（1.云南磷化集团有限公司，云南 昆明 650600；2.国家磷资源开发利用工程技术研究中心，云南 昆明 650600）

云南晋宁磷矿在采出较高品位磷矿的同时产出低品位磷矿石约1 000万t，该磷矿石由于选矿处理成本较高，长期处于堆存状态，未能大规模工业化应用。张朝旺等［1-3］对该类矿石进行了浮选试验研究，工艺为正-反浮选或预先擦洗后正-反浮选，但研究仅停留在小试阶段。多家高校及科研机构针对该低品位磷矿在云南磷化集团有限公司海口中试基地开展中试，所采用的选矿方案均是正-反浮选，工艺流程复杂，生产成本较高，截至目前未能给出技术可行、经济合理的解决方案。

云南磷化集团有限公司晋宁选矿分公司建设有年处理量为450万t的浮选装置，用于处理碳酸盐型胶磷矿。本研究将晋宁低品位硅质胶磷矿与昆阳高碳酸盐型胶磷矿按比例配矿后进行浮选，以期将晋宁堆存低品位磷矿经济、合理地应用于工业生产。

1 磷矿石性质与药剂

1.1 晋宁低品位胶磷矿

晋宁低品位胶磷矿多元素分析结果见表1，矿石的矿物组成分析结果见表2。

表1 晋宁低品位胶磷矿多元素分析结果 %

表2 晋宁低品位胶磷矿矿物组成分析结果 %

1.2 昆阳高碳酸盐型胶磷矿

昆阳高碳酸盐型胶磷矿多元素分析结果见表3。

表3 昆阳高碳酸盐型胶磷矿多元素分析结果 %

从表3可以看出，昆阳高碳酸盐型胶磷矿P2O5含量中等，杂质SiO2含量较低、MgO含量较高，通过反浮选脱除大部分含MgO的碳酸盐脉石矿物，即可得到富集磷精矿。

1.3 浮选药剂

pH 调整剂、磷矿物抑制剂：硫酸，w（H2SO4）98%，云南磷化集团有限公司磷酸盐厂；磷矿物抑制剂：磷酸，w（H3PO4）23%，云南磷化集团有限公司磷酸盐厂；碳酸盐型脉石矿物捕收剂：YP6，稀释至2%使用，云南磷化集团有限公司试剂厂。

2 配矿浮选

2.1 配矿原矿控制

为确保最终精矿w（P2O5）＞29%、w（MgO）＜0.9%，应严格控制配矿中的原矿指标。按碳酸盐型胶磷矿选矿经验，配入晋宁低品位胶磷矿后进入浮选的原矿w（P2O5）应控制在21.5%～22.5%，w（MgO）应控制在5.0%～5.5%，w（SiO2）应控制在＜16%。

晋宁低品位胶磷矿与昆阳高碳酸盐型胶磷矿按不同质量比进行配矿后，所得原矿指标理论计算结果见表4。

表4 不同比例配矿后所得原矿指标理论计算结果

由表4 可以看出，只有当m（昆阳矿）/m（晋宁矿）≥4时，才能满足原矿指标要求。

2.2 配矿试验

在m（昆阳矿）/m（晋宁矿）为4，粒径≤0.074 mm的颗粒占比为86.71%，粗选抑制剂硫酸用量为16 kg/t、捕收剂YP6用量为0.8 kg/t，扫选抑制剂硫酸用量为4 kg/t 的条件下进行单一反浮选闭路试验，试验结果见表5。

由表5 可以看出，晋宁低品位胶磷矿与昆阳高碳酸盐型胶磷矿配矿浮选，可获得w（P2O5）29.05%、w（MgO）0.84%的合格精矿。

表5 单一反浮选闭路试验结果 %

2.3 工业应用

晋宁选矿分公司从2019年12月开始将晋宁低品位胶磷矿配入昆阳高碳酸盐型胶磷矿进行浮选，截至2021年8月累计使用晋宁低品位胶磷矿约93万t。在磷酸、硫酸、YP6 用量分别为1.22、20.69、1.29 kg/t条件下，经过一粗一精一扫反浮选工艺流程（见图1），获得精矿w（P2O5）29.32%、w（MgO）0.88%、产率69.40%、P2O5回收率92.98%，尾矿w（P2O5）6.72%的选矿指标。

图1 反浮选工艺流程

3 结论

晋宁低品位胶磷矿主要脉石矿物为石英，次要脉石矿物为白云石、白云母，采用正-反浮选流程富集存在流程长、成本高等缺点，难于大规模工业化生产。昆阳高碳酸盐型胶磷矿与晋宁低品位胶磷矿按质量比为4配矿后进行一粗一精一扫反浮选，在控制配矿原矿w（P2O5）在21.5%～22.5%、w（MgO）在5.0%～5.5%、w（SiO2）＜16%的条件下，可获得精矿w（P2O5）29.32%、w（MgO）0.88%、产率69.40%、P2O5回收率92.98%，尾矿w（P2O5）6.72%的工业选矿指标。