趙鳳婷,楊穩(wěn)權(quán),張 華
(1.云南磷化集團(tuán)有限公司 研發(fā)中心,云南 昆明 650600;2.國(guó)家磷資源開發(fā)利用工程技術(shù)研究中心,云南 昆明 650600)
云南已有50 多年的磷礦開采使用歷史,多年的富礦開采,加速了資源的過度消耗和貧化,富礦資源危機(jī)已凸顯,開發(fā)利用中低品位磷礦資源已迫在眉睫[1]。云南磷礦屬于沉積磷塊巖礦石,礦石自然類型多[2],結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜,不同類型礦石性質(zhì)差異較大,選礦開發(fā)難度較大。
碳酸鹽型膠磷礦,即高鎂低硅磷礦,脈石礦物以白云石、方解石等碳酸鹽類礦物為主[3],該類礦石選礦的主要任務(wù)是脫除白云石、方解石等碳酸鹽類脈石礦物。針對(duì)該磷礦,目前較為成熟的選礦工藝是反浮選工藝[4],該工藝在云南磷化集團(tuán)有限公司已成功應(yīng)用。
實(shí)驗(yàn)礦樣采自云南磷化集團(tuán)有限公司自有礦山,原礦多元素分析結(jié)果見表1。從表1 可知,實(shí)驗(yàn)礦樣w(CaO)/w(P2O5)=1.90>1.75,根據(jù)磷礦地質(zhì)勘查規(guī)范DZ/T 0209—2002,該礦樣屬于碳酸鹽型磷塊巖,通過反浮選脫除大部分碳酸鹽脈石礦物,即可富集磷精礦。
表1 實(shí)驗(yàn)礦樣多元素分析結(jié)果 %
為了考查實(shí)驗(yàn)礦樣(細(xì)度<1 mm)的磨礦難易程度,開展了磨礦時(shí)間與磨礦細(xì)度實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表2。
從表2 可知,入磨前實(shí)驗(yàn)礦樣較粗,細(xì)度<0.074 mm 的顆粒僅占38.92%,但磨礦10 min,新生細(xì)度<0.074 mm的顆粒達(dá)到48.61%。磨礦10 ~12 min,新生細(xì)度<0.076 mm顆粒占比增幅逐漸減小。
表2 磨礦時(shí)間與磨礦細(xì)度關(guān)系
磨礦細(xì)度實(shí)驗(yàn)工藝流程及藥劑條件見圖1,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。
圖1 磨礦細(xì)度實(shí)驗(yàn)工藝流程
表3 磨礦細(xì)度對(duì)浮選結(jié)果的影響
從表3可知,隨著磨礦細(xì)度增加,精礦產(chǎn)率和回收率降低,精礦中P2O5含量升高,MgO含量降低。當(dāng)磨礦細(xì)度<0.074 mm的顆粒占比為93.02%時(shí),采用相近指標(biāo)的捕收劑用量,精礦中w(MgO)較高,為1.5%而增加捕收劑用量時(shí),精礦中w(MgO)可降至0.82%。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,選擇細(xì)度<0.074 mm的顆粒占比93%的礦樣進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
經(jīng)過實(shí)驗(yàn)確定最佳流程及最佳藥劑制度,實(shí)驗(yàn)流程見圖2,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。
圖2 反浮選工藝流程
表4 磨礦細(xì)度<0.074 mm的顆粒占比93%的浮選實(shí)驗(yàn)結(jié)果
從表4 可以看出,利用捕收劑YW 進(jìn)行反浮選工藝流程,在磨礦細(xì)度<0.074 mm的顆粒占比93%時(shí),可以獲得精礦w(P2O5)30.77%、w(MgO)0.97%,精礦產(chǎn)率47.51%,P2O5回收率69.70%的選礦指標(biāo)。
為了驗(yàn)證YW 藥劑對(duì)粗粒級(jí)礦石的浮選效果,將磨礦細(xì)度降低至<0.074 mm的顆粒占比84%,考查藥劑YW的浮選效果。工藝流程見圖3,結(jié)果見表5。
圖3 放粗磨礦細(xì)度浮選實(shí)驗(yàn)工藝流程
由表5可知,在磨礦細(xì)度<0.074 mm的顆粒占比84%時(shí),可以獲得精礦w(P2O5)29.18%、w(MgO)0.98%,精礦產(chǎn)率44.14%,P2O5回收率64.11%的選礦指標(biāo)。
表5 磨礦細(xì)度<0.074 mm的顆粒占比84%的浮選實(shí)驗(yàn)結(jié)果
(1)實(shí)驗(yàn)礦樣為碳酸鹽型磷塊巖[5],在入選原礦品位w(P2O5)20.8%、w(MgO)7.35%,磨礦細(xì)度<0.074 mm的顆粒占比93%的情況下,通過反浮選開路作業(yè),獲得精礦w(P2O5)30.77%、w(MgO)0.97%,產(chǎn)率47.51%,回收率69.70%的選礦指標(biāo)。
(2)針對(duì)實(shí)驗(yàn)礦樣,開發(fā)了新的浮選捕收劑YW,在磨礦細(xì)度<0.074 mm 的顆粒占比84%的情況下,通過反浮選開路作業(yè),獲得精礦w(P2O5)29.18%、w(MgO)0.98%,產(chǎn)率44.14%,回收率64.11%的選礦指標(biāo)。
(3)磨礦細(xì)度放粗后使用新型捕收劑YW進(jìn)行浮選實(shí)驗(yàn),可以獲得較好的選礦指標(biāo),說明新研發(fā)的捕收劑YW對(duì)磨礦細(xì)度有較好的適應(yīng)性。