磁選含磷尾礦正浮選硅酸鹽礦物抑制劑的選擇

羅鳴坤，朱鵬程，王國棟

（云南省化工研究院，昆明 650228）

磁選含磷尾礦正浮選硅酸鹽礦物抑制劑的選擇

羅鳴坤，朱鵬程，王國棟

（云南省化工研究院，昆明 650228）

為了利用磁選含磷尾礦中的磷資源，在水玻璃和 L2-Z作為硅酸鹽礦物抑制劑的條件下，采用一粗一精的正浮選流程進(jìn)行了浮選試驗。結(jié)果表明，在磷礦浮選中添加 L2-Z后，獲得的磷精礦中 MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至1.0%以下，磷精礦的 P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高至36%以上。由此得出，L2-Z抑制劑對硅酸鹽具有較好的抑制效果。

磁選；磷；尾礦；正浮選；硅酸鹽礦物；抑制劑

我國的磷礦資源總體評價為豐而不富，75%以上的磷礦為中低品位沉積型磷塊巖，且大多數(shù)礦石中鎂、鐵、鋁、硅等雜質(zhì)的含量較高，需要經(jīng)過選礦加工才能滿足磷肥生產(chǎn)的要求。因此，選礦技術(shù)的發(fā)展已成為國內(nèi)磷礦資源綜合開發(fā)的關(guān)鍵。

我國磷礦選礦技術(shù)的研究和發(fā)展較快，并與國外的整體發(fā)展較為接近。近十年來，規(guī)?；椎V選礦生產(chǎn)裝置的運行，為我國積累了較多先進(jìn)、成熟的技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗。浮選是選別磷礦的最有效手段之一，用它來選別沉積型磷礦和硅質(zhì)脈石磷灰石均取得較好的經(jīng)濟指標(biāo)。目前，國、內(nèi)外對磷礦浮選的研究，主要包括浮選工藝和浮選藥劑。磷礦浮選工藝，不外乎是對正浮選、反浮選、正-反浮選、反-正浮選以及雙反浮選的研究及應(yīng)用。因此，對磷礦浮選的研究重點是浮選藥劑的選擇［1］。L2-Z是一種新型、高效的硅酸鹽礦物的抑制劑。本文以 L2-Z為硅酸鹽礦物的抑制劑，對云南某磁選含磷尾礦進(jìn)行正浮選試驗。

1 實驗部分

1.1 試樣

試驗所用試樣為云南某礦山的磁選含磷尾礦。按照五氧化二磷品位分級，該礦為低品位磷礦。其粒度較粗，Mg、Al雜質(zhì)大部分賦存在硅酸鹽類礦物中，有別于沉積型膠磷礦。脈石礦物中既含有碳酸鹽礦物，又含有硅酸鹽礦物。選礦的目的是用浮選技術(shù)富集磷礦物，同時，有效地排除脈石礦物［2］，因此，采用正 浮選工藝對其選別。需要通過磨礦來提高解離度，同時，選擇具有抑制硅酸（Mg、Al）的藥劑，才能有效脫除MgO、Al2O3和 Fe2O3。試驗礦樣化學(xué)組成詳見表 1所示。

表 1 磁選含磷尾礦的化學(xué)組成Tab.1 Chem ical com position of tailings containing phosphorusmagnetic

1.2 試驗設(shè)備及藥劑

試驗所用磨礦及浮選設(shè)備為 MPP連續(xù)化浮選系統(tǒng)。試驗所用藥劑有捕收劑HYY、調(diào)整劑碳酸鈉、抑制劑水玻璃、L2-Z。

2 結(jié)果與討論

2.1 磨礦細(xì)度

通過MLA礦物學(xué)研究，磁選含磷尾礦的單體解離度只有66%，礦物粒級較粗。要滿足浮選工藝要求，必須對磁選含磷尾礦進(jìn)行再磨礦工藝。按照常規(guī)浮選的磨礦生產(chǎn)工藝，磨礦濃度（礦漿中固體物料質(zhì)量所占的百分比）控制為60%，磨礦細(xì)度以 d90＝74μm（200目通過率為90%）和d50＝38μm（400目通過率為50%）為磨礦終點。取10 kg試樣進(jìn)行磨礦工藝的研究，得到圖 1所

示的磨礦曲線。

圖1 MPP磨機磨礦曲線試驗Fig.1 MPP m ill grinding curve test

磨礦工藝主要是控制磨礦時間，按照達(dá)到d90＝74μm和 d50＝38μm時為磨礦終點，試驗獲得的磨礦時間為22min。在此磨礦工藝條件下，對礦漿中磷礦粒度進(jìn)行篩分分析，結(jié)果見表2所示。

表2 磨礦篩分分析結(jié)果Tab.2 Analysis results of grinding sieve

表2表明：處于38～74μm之間的粒級較多，且保證了90%以上的顆粒粒度不超過 74μm，符合磷礦浮選的粒級分布要求。

2.2 浮選工藝條件

鑒于膠磷礦選礦技術(shù)的成熟性，為保障選礦技術(shù)指標(biāo)的可靠性，試驗采用MPP浮選裝置。在以上磨礦條件下，按照處理量5 kg／h試驗規(guī)模，采用一粗一精正浮選工藝流程（開路），進(jìn)行連續(xù)化浮選工藝條件試驗，見圖2所示

圖2 一粗一精正浮選工藝流程圖Fig.2 Flow diagram of a rough and a fine flotation process

試驗確定條件：礦樣磨礦時間22 min，粗選磨礦濃度為 25%，粗選料漿pH值為10，采用HYY為捕收劑、碳酸鈉為調(diào)整劑、水玻璃為抑制劑。藥劑制度試驗的變化條件見表3所示，試驗結(jié)果見表4所示。

表3 藥劑制度試驗Tab.3 Test reagen t system

表 4結(jié)果表明，采用水玻璃作為抑制劑，通過調(diào)整 pH值雖然可以得到較好的回收率指標(biāo)，但并沒有滿足磷精礦 w（MgO）＜1.0%的要求。主要原因是：水玻璃抑制劑雖然對二氧化硅有很好的抑制作用，但由于原礦中脈石的主要組分為鈣、鎂、鋁硅酸鹽和褐鐵礦，而 HYY捕收劑對鈣、鎂、鋁和褐鐵礦有一定的捕收能力，導(dǎo)致抑制效果差。因此，需要篩選對鈣、鎂、鋁硅酸鹽抑制性較好的硅酸鹽抑制劑，控制脈石與磷礦共同上浮，從而降低磷精礦中MgO、Fe2O3、Al2O3的含量。

2.3 硅酸鹽抑制劑的篩選

針對試樣中鈣、鎂、鋁大都為硅酸鹽的特點，在水玻璃作為硅酸鹽離子的抑制劑的基礎(chǔ)上，加入對陽離子有抑制效果的 L2-Z抑制劑，進(jìn)行MgO、Fe2O3、Al2O3的脫除試驗。試驗流程見圖3所示，試驗條件見表 5所示，試驗結(jié)果見表 6所示。

圖3 L2-Z抑制劑試驗流程圖Fig.3 Flow char t of L2-Z inhibitor test

表5 新藥劑制度試驗Tab.5 New reagent system test

表6 L2-Z一粗一精連續(xù)化浮選試驗結(jié)果Tab.6 L2-Z a rough and a fine continuous flotation test results

表6表明，通過添加陽離子抑制劑（L2-Z）進(jìn)行藥劑制度優(yōu)化試驗，取得了較好的試驗結(jié)果：采用一粗一精開路正浮選工藝，獲得磷精礦中MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至 1.0%，同時，磷精礦 P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高至36%以上。由此可證，L2-Z抑制劑對硅酸鹽和鐵的氧化物具有較好的抑制效果。

3 結(jié)論

1）云南某磁選含磷尾礦礦物組成比較復(fù)雜，脈石礦物種類多；

2）在添加陽離子抑制劑L2-Z的條件下，磷精礦中MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至 1.0%以下，說明 L2 -Z是一種效果優(yōu)良的硅酸鎂的抑制劑；

3）添加抑制劑L2-Z后，磷精礦中的R2O3含量也有很大程度的降低；

4）通過 L2-Z和水玻璃的配合使用，可獲得高品質(zhì)的磷精礦。

［1］ 周杰強，陳建華，穆梟，等.磷礦浮選藥劑的進(jìn)展（上）［J］.礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2008（2）：47-51.

［2］ 梁永忠，羅廉明，夏敬源，等.磷礦浮選碳酸鹽抑制劑應(yīng)用研究［J］.化工礦物與加工，2009（2）：1-2.

Inhibitors Choice for M agnetic Flotation Tailings Containing Phosphorus Silicate M inerals

LUO M ing-kun，ZHU Peng-cheng，WANG Guo-dong

（Chemical Research Institute，Kunming650228，Cina）

In order to take advantage of phosphorus resources in the phosphorus magnetic tailings，flotation testwas carried outunder the condition of sodium silicate and L2-Z as silicateminerals＇inhibitor，using a rough and a fine flotation processes.The flotation test results showed thatby adding L2-Z in phosphate flotation，in the obtained phosphate concentrate，the MgO content decreased to 1.0%or less，P2O5content increased tomore than 36%.Therefore L2-Z inhibitor has good inhibitory effect to silicate.

magnetic separation；phosphorus；tailings；flotation；silicateminerals；inhibitor

TD92

A

1004-275X（2015）02-0018-03

12.3969／j.issn.1004-275X.2015.02.005

收稿：2014-10-24

羅鳴坤（1981-），男，湖北武漢人，碩士，工程師，主要從事磷礦、鉀鹽礦、有色金屬礦、鐵礦等選礦工藝研究。