磷矿石的浮选

磷矿石的浮选

不同矿石类型的选矿工艺

1.1我国磷矿石选矿近几年的研究和发展较快，从技术上来说与国外较为接近，技术和经验比较成熟。根据不同矿石性质通常采用如下的选矿方法：硅质磷矿采用Na SiO，等抑制硅酸盐矿物而用阴离子捕收剂正浮磷酸盐矿物的正浮选工艺，分选效果较好，如宁夏贺兰山矿，工艺流程见图2。图2 硅质磷矿正浮选工艺流程沉积钙质磷块岩采用H sO 或H PO 等抑制磷

酸盐，阴离子捕收剂浮选白云石、方解石等碳酸盐矿物的单一反浮选工艺，工艺流程见图3。对于含P O27．0% ，MgO 4．47% ，SiO，7．87%的原矿，用此单一反浮选工艺可以获得磷精矿P O 32．89% ，MgO 1．01% ，磷回收率95．32% 的良好选矿指标。如想进一步提高品位，可采用正-反浮选工艺，即加Na CO 、Na SiO 等抑制硅酸盐，阴离子捕收剂浮选磷酸盐及含钙镁等碳酸盐矿物，然后再用H sO 或H PO 将pH值调至5．5～ 6．0以抑制磷酸盐，阴离子捕收剂反浮选碳酸盐矿物，这样可使磷精矿P O 含量提高到35．17% ，MgO降至0．78% ，R2O 31．97% ，磷回收率91．98% 的良好选矿指标，如贵州瓮福磷矿，工艺流程见图4。图3 沉积钙质磷矿单一反浮选工艺流程图4 沉积钙质磷矿正-反浮选工艺流程沉积变质型硅．钙质磷灰岩属易浮磷灰石型磷块岩，采用Na CO 、Na SiO 等抑制硅、钙矿物，阴离子捕收剂正浮选磷灰石的直接浮选工艺，对含P：O 8．0%的原矿，

经此工艺可以获得磷精矿P O 品位大于35% ，磷回收率83% 的良好指标，如湖北大悟县黄麦岭选矿厂。沉积硅．钙质磷块岩类磷矿石即胶磷矿是磷矿石中最难选的一种。它储量很大，占全国磷矿总储量的85%以上。胶磷矿是一种结晶微细的与硅酸盐、碳酸盐胶结在一起的细晶磷灰石，晶格中的ca“可被Mg、Mn、Sr、Na、K、Sn等元素的离子所置换，磷酸根离子也可被其它阴离子基团所替代，造成表面性质发生变化。这种磷灰石嵌布粒度很细，与脉石矿物的单体解离较困难，同时，脉石矿物不仅含有硅酸盐矿物，还含有白云石、方解石等与磷灰石可浮性相近的杂质矿物，使其分选变得复杂而困难。该类型磷矿采用正-反浮选(工艺流程见图4)、反．正浮选(先用H sO 或H PO 抑制磷矿物，阴离子捕收剂反浮选白云石等碳酸盐矿物，然后用石灰、Na CO 、Na SiO，等抑制硅酸盐矿物而用阴离子捕收剂正浮选磷酸盐矿物，工艺流程见图5)或双反浮选(先用H sO 或H PO 抑制磷矿物，阴离子捕收剂反浮选白云石等碳酸盐矿物，然后矿浆经脱泥后再用阳离子捕收剂反浮选硅酸盐矿物，工艺流程见图6)的选矿工艺进行分选，前两种工艺都不容易得到良好的分离效果，后者的分选效果较好，但对选择性好的高效阳离子捕收剂及选矿工艺尚需做进一步的研究，如湖北宜昌磷矿、荆襄磷矿等。图5 胶磷矿反-正浮选工艺流程

图6 胶磷矿双反浮选工艺流程风化型或含泥质矿物多的磷矿石，如摩洛哥的胡卜加选矿厂、我国云南滇池周围的风化磷矿石，可

将磷矿石进行擦洗脱泥。对于在采矿过程中混入较多围岩或较贫的磷矿石，可先采用重介质旋流器一浮选的联合工艺流程，即在粗粒级情况下通过调整介质密度来脱除密度轻的大粒级脉石，提高入浮矿石的P 0 品位，以降低选矿成本。上述这些规律是我国和世界磷矿选矿工作者经过几十年的科学研究，近几年来通过大量的选矿生产实践得出的，也是近些年磷矿选矿通过科技进步所取得的进展。

2．2 湖北省磷矿选矿的基本状况

鄂东地区大悟矿区和黄梅矿区，目前建有两座采用单一正浮选工艺的选矿厂。由于该矿区磷矿石属变质磷灰岩，选矿相对容易，选厂运行良好，精矿P 0 品位都在35% 以上。荆襄矿区主要有大峪口公司磷矿选矿厂。该选厂采用正一反浮选工艺，选矿指标较为理想，精矿P 0 品位大于31% ，磷回收率大于80% ，目前运转正常，说明湖北省胶磷矿选矿在技术上和经济上是可行的。

宜昌矿区目前有两家重介质选矿厂，但其精矿产品不能达到生产磷酸二铵的要求。因此，在宜昌矿区采用正一反浮选或双反浮选工艺建设浮选厂处理中低品位磷矿石是湖北省磷矿选矿必须面对的一个问题。

3 磷矿选矿中存在并需要解决的问题

3．1 推行“全层开采”。坚决制止“采富弃贫”我国的磷矿资源中富矿仅占6．75%(约8．57亿t)，中低品位的贫矿却很

多。2003年，全国生产磷矿2 488万t，当年出口磷矿石750万t，占总量的32% ；2004年全国开采磷矿2 617万t，当年出口磷矿石625万t，占总量的23．8% ；出口的磷矿石含P 0 都在32% ～34%之间，属高品位的富矿，两年中仅用于出口的富矿就分别占当年全年磷矿生产量的32% ～23．8% ，如果再加上国内磷化工所用的富矿，那么富矿的开采量占全年的磷矿总开采量就更大。2006年，湖北省生产的磷矿石为1 200万t，其中富矿为800万t，400万t是中低品位的贫矿，富矿占总开采量的66% 。这些充分说明我国磷矿开采生产中“采富弃贫”的现象是多么

的普遍和严重。

以湖北磷矿山为例，宜昌磷矿山(储量约8、61亿t)呈两贫矿带(平均含P 0 15% ～18%)夹一富矿带(平均含P 0 32．79%)的夹心饼干矿层的结构，荆襄磷矿由下而上分4个矿层，第一层平均含P 0 24% ，第三层平均含P 0 17．32%。矿层厚度薄，只有几米到十多米，而且贫矿层和富矿层相邻紧靠，如果单独采富矿，势必要丢弃相当多的贫矿。如宜昌磷矿采1 t富矿就要丢弃6～8 t贫矿，富矿开采后形成的矿坑将造成贫矿难以开采而永久的被丢弃，资源浪费十分严重。如果推行全层开采，即在开采富矿的同时将相邻的贫矿一起采出，富矿可直接使用，贫矿经过选矿生产出磷精矿(P 0 含量大于30%)供磷化工企业使用，这样才能保持我国及湖北省磷化工业的长期持续高效发展，否则富矿开采

十多年后将面临无矿可采的窘迫局面，届时再兴建大批选矿厂就会措手不及，我国磷化工将陷入不可想象的困境当中。

3．2 加强选矿科学研究。开发出合理高效的贫矿选矿新药剂、新工艺及新设备

3．2．1 新型浮选药剂的研究不论是湖北磷矿选矿，或是中国磷矿选矿和世界磷矿选矿，其中存在的最大困难是缺乏选择性高、专属性强的高效浮选药剂，如正浮选工艺中能耐低温、溶解度高、选择性好、效果显著的阴离子捕收剂，也缺乏高效的抑制剂和在双反浮选工艺中浮选脱硅的高效阳离子捕收剂。加强这些浮选药剂的研究，侧重性的开发出高效新药剂将会解决当前磷矿选矿中的最关键问题，特别对于沉积型磷块岩的选矿，将使磷矿选矿科技进步有着飞跃的发展。

3．2．2 工艺流程的研究目前已开发出不少磷矿浮选的新工艺，而对于重一浮联合流程要加强注意。重介质旋流器只是一个预选抛去粗粒尾矿的设备及工艺，只能用于特别贫矿或围岩混入多的矿石中，其生产出的精矿还需要浮选进行精选才能用作磷化工的原料。如目前国内某些磷矿重介质选厂已建成单一重介质旋

流器工艺，生产实践表明，精矿P 0 品位难以达到30% 以上，尾矿中P 0 含量则高达15% ，尾矿中磷损失严重，回收率低，生产与试验、设计相差甚远。原因是磷矿物密度为3．05～3．10 g／cm ，而脉石矿物密度为2．8～2．85 g／cm ，二者相差很