浮选柱在云南胶磷矿选矿中的应用研究_夏敬源

文章编号:1005-7854(2009)01-0010-05

浮选柱在云南胶磷矿选矿中的应用研究

夏敬源,杨稳权,柏中能

(云南磷化集团研发中心,云南晋宁650600)

摘　要:为推进云南中低品位磷矿开发利用的工业化进程,云南磷化集团已经相继在云南海口磷矿和

安宁矿业公司建成了200万t /年选矿厂。选矿设备主要采用传统的槽式浮选机,传统的槽式浮选设备已经广泛地应用于国内外的磷矿选矿工业生产。浮选柱是一种新型高效的浮选设备,相对槽式浮选机具有结构简单、占地面积小、制造周期短、能耗低等优点。本文进行了中低品位磷矿浮选柱选矿工艺的研究,为浮选柱在磷矿选矿厂的应用提供依据。

关键词:浮选柱;浮选;胶磷矿

中图分类号:TD97 文献标识码:A

APPLICA T IO N RESEA RCH ON CO LLOPHAN ITE OF YU NAN

BEN EFICIA TION WITH FLO TAT ION CO LUM N

XI A Jing -yang ,Y ANG Wen -quan ,B AI Zhong -neng

(Y unnan Phosphate and Chemical Group R &D Center ,Jinning 650600,Y unnan ,China )

ABSTRAC T :In order to promo te the industrialization of development and utilization of low -grade collophanite of

Yunan ,Yunnan Phosphate Group has built two plants of 2million tons /a at the Haikou phosphorus o re and An -ning mining company ,where the traditional flotation cell is applied ,The traditional flotation cell has been w ide -ly used in industrial production of phosphate ore processing at home and abroad .Flotation colum n is a new kind of high efficient flotation equipment ,Comparing w ith flotation cell ,it has the advantages of simple structure ,sm all floo r space ,short processing period ,low energy consumption .The flotation research on low -g rade phos -phorus ore with flotation colum n is carried out in this paper ,w hich provides the basis for flotation colum n appli -cation in the concentration plant of phosphorus ore .KEY WORDS :flo tation colum n ;beneficiation ;collophanite 收稿日期:2008-07-02

作者简介:夏敬源,高级工程师,研究方向:磷矿选矿。

云南是磷矿资源大省,截止2005年底,云南省保有磷资源储量38.26亿t ,其中,基础储量8.49亿t ,占保有资源储量的22.19%;可采储量3.6亿t ,占保有资源储量的9.41%,占基础储量的42.40%;资源量29.77%,占保有资源储量的77.81%。其中80%以上都是中低品位难选胶磷矿。目前,云南省磷化工产业已开始进入持续健康发展的时期,其主导产品产量在全国各省市区同类产品产量排位中保持领先、移居首位。云南要实现磷化工产业的可持

续发展,合理开发和有效利用中低品位磷矿资源是

非常重要的。因此必须对云南中低品位胶磷矿进行集浮选工艺流程、药剂、设备研究于一体选矿技术研究。传统的槽式浮选工艺设备技术成熟,已经应用到建成的200万t /年选矿工业生产中;浮选柱是一种新型高效的浮选设备,相对槽式浮选机具有结构简单、占地面积小、制造周期短、能耗低等众多优点。针对云南中低品位磷矿开发利用,选择了云南磷化集团所属昆阳磷矿、晋宁磷矿以及东川禾祁中品位高镁磷矿进行了用浮选柱浮选工艺技术的研究。

第18卷　第1期2009年3月 矿 冶M INING &M ETALLU R GY

Vol .18,No .1

M arch 2009

1　磷矿矿石类型及工艺矿物学特征

1.1　云南中低品位胶磷矿的自然类型

云南地区中低品位胶磷矿自然类型有鲕状或假鲕状磷块岩、条带状磷块岩、砂质磷块岩、生物碎屑磷块岩、条纹状磷块岩、砾状磷块岩、硅质磷块岩。胶磷矿常呈鲕状、假鲕状、球粒状或砂屑状,鲕粒有石英、白云石,胶磷矿边缘重结晶,被纤维状细晶磷灰石包围成环带状,胶结为胶磷矿或磷酸盐、铁泥质。石英、白云石、方解石多呈自形或半自形晶粒状与胶磷矿紧密共生,它们相互形成砂状结构、假鲕状结构、胶结状结构、胶状结构和生物碎屑状结构。矿石构造有块状、条带状或条纹状、角砾状构造。1.2　工艺矿物学特征

中低品位磷矿石的主要矿物为胶磷矿、次为少量微晶磷灰石,次要矿物以白云石、石英、玉髓、方解石、长石为主,次为少量的电气石、海绿石、白云母和碳泥质物等。矿石主要化学成分为P 2O 5、CaO 、SiO 2,其次为CO 2、M gO 及Fe 2O 3、Al 2O 3、F 等。

胶磷矿:常呈鲕状、假鲕状、球粒状或砂屑状结构产出,晶粒细小,属细粒嵌布。胶磷矿与脉石矿物相嵌关系较复杂:一是胶磷矿中含有细粒,微细粒杂质包体,主要是白云石,其次为石英,少量的褐铁矿、黏土矿物、黏土质等;二是胶磷矿与脉石交代连生现象较为普遍,其脉石主要是白云石、石英、黏土矿物等;三是部分胶磷矿被铁质、碳泥质等黏土呈微细粒浸染,或沿胶磷矿粒间边缘混杂。

硅质矿物:主要呈碎屑状石英产出,被白云石、胶磷矿、黏土矿物等胶结,在其它类型矿石中多呈分散状产于基质中,胶磷矿普遍存在微细粒石英包体,少数与胶磷矿呈交代连生结构,粒质细小。玉髓少量多呈纤维状,花瓣状产出;绢云母、黑云母、白云母多呈分散状,粒质细小。

碳酸盐矿物:主要为白云石,多呈细粒、微细粒聚集体以胶结物形式嵌布于胶磷矿中,与胶磷矿交代连生,部分白云石与褐铁矿、碳泥质混杂连在一起。少量方解石也与白云石聚集胶结于胶磷矿中,结晶粒度细小。

磷矿石物相分析表明:胶磷矿为主要的磷酸盐矿物,占磷总量的绝大部分,胶磷矿是选矿要回收P 2O 5的主要矿物。其它脉石矿物占磷总量的极小部分,主要是胶磷矿呈微细包体、机械夹杂分散在脉

石矿物中,是选矿要尽量抛弃的,如白云石、石英等。

2　浮选柱工作原理

静态微泡浮选柱为浮选分离装置,浮选柱结构

如图1所示。

图1　浮选柱结构图

Fig .1　Schematic of flo tation column structure

由加拿大CPT 公司生产的浮选柱是一种逆流浮选设备,浮选柱主体尺寸为Υ150mm ×6000mm ,其工作原理是浮选药剂和矿浆在搅拌槽中混合均匀后,从浮选柱上部给入,在浮选柱底部安装有气体空腔谐振发泡器。发泡器是由外部空压机给入一定压力的空气,经过空腔谐振发泡器后产生微泡,微泡在冲力和浮力作用下自由上升,而矿浆中的矿物颗粒在重力作用下下降,上升的气泡与下降的矿物颗粒在捕收区接触,在药剂的作用下,捕收剂捕收目的矿物附着在气泡上,捕收剂负载有用矿物随着气泡上升而进入到精选区,并在浮选柱上部形成750mm 左右的矿化泡沫层,泡沫层与从浮选柱上部经过过滤的冲洗水清洗,使被泡沫夹带的粗颗粒矿物从泡沫中脱落,从而达到目的矿物和脉石分离的目的,反浮选尾矿是泡沫产品,从上部富集后排出,反浮选精矿产品从浮选柱下部经砂浆泵打入下一作业,整个浮选柱保持在正偏流条件下运转,以使浮选柱进出平衡。

3　磷矿用浮选柱浮选的试验研究

3.1　胶磷矿的浮选工艺流程

胶磷矿的浮选工艺流程主要包括单一反浮选脱镁、双反浮选脱镁脱硅、正浮选脱硅———反浮选脱

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11·夏敬源等:浮选柱在云南胶磷矿选矿中的应用研究