采用磷灰石新型常温捕收剂DJX6优化某铁尾矿中磷的回收工艺

采用磷灰石新型常温捕收剂DJX-6优化某铁尾矿
中磷的回收工艺
南
楠1，
2朱一民1，
2
韩跃新1，
2
陈金鑫1，
2
（1.东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110819；
2.难采选铁矿资源高效开发利用技术国家地方联合工程研究中心，辽宁沈阳110819）
摘要
河北柏泉铁矿磁选尾矿粒度较粗，-0.074mm 粒级产率为30.76%，有用矿物磷灰石主要富集在细粒级
中，且解离度较低，现场在矿浆温度为37℃情况下，以氧化石蜡皂+脂肪酸+MES 为捕收剂，采用1粗3精1扫、中矿顺序返回闭路流程选磷，获得了P 2O 5品位和回收率分别约为33%和85%的磷精矿。

为了解决现场浮磷需要加温且精矿指标不理想的问题，采用东北大学相关课题组研制的新型常温浮磷捕收剂DJX -6进行了选磷试验，结果表明，试样在磨矿细度为-0.074mm 占60%，浮选矿浆温度为20℃、pH=10（Na 2CO 3用量为400g/t ），水玻璃用量为200g/t，DJX -6用量为400g/t 的情况下，采用1粗3精1扫闭路流程处理，最终获得P 2O 5品位为33.30%、P 2O 5回收率为93.36%的磷精矿。

与现场相比，不仅药剂用量大幅度降低、浮选矿浆无需加温，而且磷精矿P 2O 5回收率从85%左右提高至93.36%，因此，现场浮磷改用DJX -6为捕收剂将取消配套加温系统，大幅度降低能源成本，增加精矿产量，为企业创造显著的经济效益。

关键词磷灰石
常温捕收剂DJX-6
工艺优化
中图分类号TD923+.13
文献标志码B
文章编号1001-1250（2019）-02-121-04
DOI 10.19614/ki.jsks.201902023
Optimization of Phosphorus Recovery Process on Iron Tailings by
New Room Temperature Collector DJX -6
Nan Nan 1，2Zhu Yimin 1，2Han Yuexin 1，2Chen Jinxin 1，
2（1.School of Resources and Civil Engineering ，Northeastern University ，Shenyang 110819，China ；2.National -Local Joint Engineering Research Center of Refractory Iron Ore Resources Efficient Utilization Technology ，Shenyang 110819，China ）Abstract
The magnetic separation tailings grain size of Baiquan Iron Mine in Hebei Province is relatively coarse ，and
the yield of -0.074mm is 30.76%.The useful mineral apatite is mainly enriched in the fine fraction and the dissociation de⁃gree is low.In the plant ，when the slurry temperature is 37℃，the oxidized paraffin soap +fatty acid +MES is used as the collector ，and the phosphorus is selected by one roughing three cleaning one scavenging and the middle ore sequence return⁃ing to the closed circuit ，and the P 2O 5grade and recovery rate of 33%and 85%respectively in phosphate concentrate are ob⁃
tained.In order to solve the problem that the floating phosphorus needs to be warmed and the concentrate index is not ideal ，
the phosphorus selection test was carried out by using the new normal temperature floating phosphorus collector DJX -6devel⁃
oped by the relevant research group of Northeastern University.The results show that when the sample has a grinding fine⁃ness of 60%-0.074mm ，the flotation temperature is 20℃，the pH is 10（the amount of Na 2CO 3is 400g/t ），and the amount of sodium silicate is 200g/t ，the dosage of DJX -6is 400g/t ，through one roughing -three cleaning -one scavenging process ，the phosphorus concentrate with P 2O 5grade of 33.30%and P 2O 5recovery rate of 93.36%is finally ⁃pared with the on -site process ，not only the dosage of the agent is greatly reduced ，but also the flotation slurry does not need
to be heated ，and the P 2O 5recovery rate of the phosphate concentrate is increased from 85%to 93.36%.Therefore ，the use of DJX -6as a collector in the field of floating phosphorus will greatly reduce energy costs ，eliminate the supporting heating
system ，increase the output of concentrates ，and create significant economic benefits for enterprises.
收稿日期2018-12-11
基金项目国家自然科学基金项目（编号：51474055）。

作者简介
南楠（1986—），女，博士研究生。

通讯作者朱一民（1964—），女，教授，博士，博士研究生导师。

总第512期2019年第2期
金
属矿山
METAL MINE
Series No.512February 2019
金属矿山2019年第2期总第512期
Keywords Apatite，Room temperature collector DJX-6，Process optimization
河北柏泉铁矿石为超贫磁铁矿石，矿物组成较复杂，金属矿物有磁铁矿、赤铁矿和褐铁矿等，非金属矿物主要为斜长石、磷灰石和角闪石等，具有回收价值的矿物有磁铁矿和磷灰石［1-3］。

现场采用磁选优先选铁、浮选选磷工艺回收矿石中的磁铁矿和磷灰石。

由于磷灰石的回收所用捕收剂为氧化石蜡皂+脂肪酸+MES，而氧化石蜡皂和普通脂肪酸的使用需要加温［4-6］，因此，现场在矿浆温度为37℃左右的情况下，采用1粗3精1扫流程仅获得P2O5品位约33%、回收率约85%的磷精矿［7-8］。

加温捕收剂的使用不仅增大了生产工艺的复杂性，降低了系统的稳定性，而且药剂用量较高，影响了企业经济效益的提升。

为解决上述问题，东北大学相关课题组采用自主研发的新型常温脂肪酸类捕收剂DJX-6对现场选铁尾矿样进行了浮选选磷试验。

1试样与试剂
1.1试样
试样为柏泉铁矿选铁总尾矿，主要化学成分见表1，XRD图谱见图1，粒度筛析结果见表2。

由表1和图1可知，试样中有用矿物为磷灰石，主要脉石矿物为石英和长石。

由表2可知，试样中磷灰石在细粒级有明显的富集现象。

进一步的研究表明，磷灰石主要以连生体形式存在，直接浮选难以获得理想的分选指标。

1.2试验药剂
DJX-6为改性脂肪酸类捕收剂；抑制剂水玻璃为工业品，取自柏泉铁矿生产现场；矿浆pH调整剂HCl 和Na2CO3为分析纯试剂。

2试验结果与讨论
2.1粗选条件试验
粗选条件试验采用1次粗选流程。

2.1.1磨矿细度试验
在矿浆pH=10（Na2CO3用量为400g/t）、温度25℃，水玻璃用量为400g/t，DJX-6用量为600g/t条件下进行磨矿细度试验，结果见图2。

由图2可知，随着磨矿细度的提高，粗精矿P2O5品位下降、回收率上升。

综合考虑，确定磨矿细度为-0.074mm占60%。

2.1.2矿浆pH值试验
在磨矿细度为-0.074mm占60%，矿浆温度为25℃，水玻璃用量为400g/t，DJX-6用量为600g/t条件下进行矿浆pH试验，结果见图3。

2019年第2期南楠等：采用磷灰石新型常温捕收剂DJX-6优化某铁尾矿中磷的回收工艺
由图3可知，随着pH值的升高，粗精矿P2O5品位
先下降后大幅度上升；回收率先缓慢上升后快速下
降。

综合考虑，确定矿浆pH=10，对应的Na2CO3用量
为400g/t。

2.1.3水玻璃用量试验
在磨矿细度为-0.074mm占60%，矿浆pH=10、温
度25℃，DJX-6用量为600g/t条件下进行水玻璃用
量试验，结果见图4。

由图4可知，水玻璃用量变化对粗精矿P2O5回收率影响不大，但P2O5品位随水玻璃用量的增大先上升后下降。

综合考虑，确定水玻璃用量为200g/t。

2.1.4DJX-6用量试验
在磨矿细度为-0.074mm占60%，矿浆pH=10、温度25℃，水玻璃用量为200g/t条件下进行DJX-6用量试验，结果见图5。

由图5可知，随着DJX-6用量的增加，粗精矿P2O5品位下降、P2O5回收率上升。

综合考虑，确定DJX-6用量为400g/t。

2.1.5浮选温度试验
在磨矿细度为-0.074mm占60%，矿浆pH=10，水玻璃用量为200g/t，DJX-6用量为400g/t条件下进行矿浆温度试验，结果见图6。

由图6可知，随着矿浆温度的升高，粗精矿P2O5品位先微幅下降后显著升高，P2O5回收率先升高后降低。

综合考虑，确定浮选矿浆温度为20℃。

2.2开路试验
在条件试验基础上进行了开路试验，试验流程见图7，结果见表3。

由表3可知，采用图7所示的流程处理试样，可获得P2O5品位为33.59%、P2O5回收率为77.97%的磷精矿。

2.3闭路试验
在开路试验基础上进行了闭路试验，试验流程见图8，结果见表4。

由表4可知，采用图8所示的流程处理试样可获得P2O5品位为33.30%、P2O5回收率为93.36%的磷精
矿。

3结论
（1）河北柏泉铁矿磁选尾矿中的有用矿物为磷灰石，主要脉石矿物为石英和长石，-0.074mm粒级产率为30.76%，磷灰石解离度较低，主要富集在细粒级中，直接浮选难以获得理想的分选指标。

（2）试样在磨矿细度为-0.074mm占60%的情况下，用东北大学相关课题组研制的新型常温捕收剂DJX-6浮选磷灰石，在浮选矿浆温度为20℃、pH=10（Na2CO3用量为400g/t），水玻璃用量为200g/t，DJX-6用量为400g/t条件下，采用1粗3精1扫闭路流程处理试样，最终获得P2O5品位为33.30%、P2O5回收率为93.36%的磷精矿。

（3）与现场在37℃下以氧化石蜡皂+脂肪酸+ MES为捕收剂相比，不仅药剂用量大幅度降低、浮选矿浆无需加温，而且磷精矿P2O5回收率从85%左右提高至93.36%。

因此，现场浮磷改用DJX-6为捕收剂将大幅度降低能源成本，取消配套加温系统，增加精矿产量，为企业创造显著的经济效益。

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（责任编辑罗主平）［1］
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金属矿山2019年第2期总第512期。