磷矿选矿工艺流程:
【工艺介绍】:
根据不同的磷矿矿石性质,磷矿选矿方法有浮选、擦洗脱泥;重选、化学浸取、联合选矿;光电拣选、磁罩盖法等,其中浮选是应用较多的磷矿选矿工艺,包括直接浮选、反浮选、正反浮选和双反浮选等工艺。
【应用领域】:
磷矿浮选设备生产线可适用于矿石结构构造复杂多样,矿物赋存关系复杂,堪布粒度细小,镶嵌关系密切,混杂共生普遍,单体解离难的磷矿石。
正浮选工艺
直接浮选是采用有效的抑制剂抑制脉石矿物,用捕收剂将磷矿物富集于泡沫中,可适用于低品位磷矿石,包括岩浆岩型磷灰石和沉积变质型磷灰岩矿石;
反浮选工艺
主要用于磷矿和白云石的分离,在弱碱性介质中用脂肪酸捕收剂浮出白云石,将磷矿物富集于槽内,较大的优点是实现了常温浮选,槽内产品粒度较粗有利于产品后处理;
双反浮选工艺
双反浮选是在碱性的条件下,让硅酸盐表面带正电荷而用阴离子捕收剂实现目的矿物分离,即先浮选白云石,再反浮选硅酸盐,槽中产品即为重精矿,该生产线可在常温、较粗粒度的条件下进行。
磷矿物的浮选法包括直接浮选、反浮选、反一正浮选、正一反浮选、和双反浮选工艺。我国湖北王集磷矿选矿厂就是采用直接浮选流程。按该流程当原矿含P2O515.27%,可获得精矿P2O5品位30.50%、回收率76.43%的浮选指标。瓮福磷矿英坪矿段反浮选中间试验结果表明:在原矿含P2O530.61%时反浮选可获得精矿含P2O534.85%、回收率93.14%的磷精矿。化工矿山设计研究院曾以反一正浮选法对海口磷矿下层矿进行连续扩大试验,该矿化学组分主要有(%):P2O522.31,CaO34.89,MgO3.29,CO27·44,SiO22.31。经过反一正浮选,获得较终精矿品位P2O532.46%含MgOI.28%,磷回收率73.40%。浏阳磷矿采用新型捕收剂PS一30,选择正一反浮选方案,使磷精矿PZOS达到30.34%,回收率75.27%,产品质量达到酸法加工磷肥用磷矿三类品标准。某磷块岩矿石的双反浮选试验所采用的工艺是:先以磷酸作调整剂,用E一03作捕收剂反浮选白云石,然后用阳离子捕收剂月桂胺和两性捕收剂T一01浮选硅酸盐矿物,槽中产物为磷精矿。试验取得了精矿含PZOS32.87%,MgO0.65%和收率80.5%的指标。
云南某磷矿属于低品位硅钙质胶磷矿,颗粒细小,有用矿物和脉石矿物堪布紧密,较难选别。原选厂采用正反浮选工艺,但存在药剂用量大、浮选温度高的缺陷。为了降低成本,改选长委托豫晖做技术改造,豫晖经过对该磷矿进行双反浮选试验研究,在原矿品位为18.55%的情况下,得到精矿品位在40%以上的选别指标,具体指标对比如下:
磷酸二氢铝胶材料耐火度高、耐冲击性好、耐腐蚀性强、电性能优越,用于尖端技术中。氟磷灰石晶体是较理想的激光发射材料,磷酸盐玻璃激光器已得到应用。
工业加工对磷矿石的质量要求
磷矿石有3种加工方法,即机械、酸法和热法加工。国内外都以酸法加工为主。
1.机械加工:将磷矿石磨成磷矿粉,直接作为酸性土壤肥料使用。矿粉的磨细度一般要求100目多于90%,要求矿石含P2O510%~20%,对其他杂质无特殊要求。
2.酸法加工:用各种无机酸分解磷矿粉,所得产品主要是各种水溶性磷肥和磷酸盐。主要产品有:过磷酸钙、萃取磷酸、重过磷酸钙、磷酸铵、硝酸磷肥。
硫矿的选矿与加工
1.浮选法:中国磷矿普遍含MgO较高,磷矿物和脉石矿物共生紧密,嵌布粒度细,只有采用浮选法才能获得较好的分离效果,因此浮选法是中国磷矿选矿用得较多的一种方法。浮选法包括直接浮选、反浮选、反—正(正—反)浮选和双反浮选等工艺。生产实践中用得较多的是直接浮选工艺和反浮选工艺。直接浮选工艺采用有效的抑制剂抑制磷矿石中的脉石矿物,用捕收剂将磷矿物富集于浮选泡沫中。
该选矿工艺已成功地应用于岩浆岩型磷灰石和沉积变质型磷灰岩矿石的选矿工业生产中,江苏锦屏磷矿选矿厂是较为典型的例子。沉积型硅钙(钙硅)质磷块岩是世界公认的难选磷矿石。自"S"系列抑制剂的直接浮选工艺开发后,这类磷块岩矿石的选矿技术取得了突破性进展。反浮选工艺:反浮选工艺主要用于磷矿物和白云石的分离,以无机酸作为矿浆pH值调整剂,在弱酸性介质中用脂肪酸捕收剂浮出白云石,将磷矿物富集于槽产品内。其较大优点是实现了常温浮选,槽产品粒度较粗有利于产品后处理。该工艺已成功地用于瓮福磷矿沉积磷块岩的选矿工业生产。
2.擦洗脱泥工艺:60年代中期中国就开始对湖南浏阳磷矿进行擦洗脱泥研究,并取得一定效果。80年代初又对云南海口磷矿进行研究,继而扩大到滇池地区的低镁风化矿。目前该技术已开发成功并应用于滇池地区磷矿生产中。该工艺原理简单,纯属物理选矿,即将风化磷矿石置于水中擦洗或磨剥,去除表面泥质物,使磷矿物富集。该工艺富集比一般不大,只能使P2O5品位提高3~5个百分点。其中较典型而效果又较好的是海口磷矿风化矿。1995年晋宁磷矿擦洗厂已建成投产。
3.重介质分选技术:矿物之间的比重差异是重介质分选的关键。中国于80年代中期开始研究,发现其技术关键在于能否将分离比重严格控制在2.8~2.9之间。1992年采用此技术的湖北宜昌花果树磷矿重介质选厂建成投产。重介质分选技术因其分选效率高、环境污染小等优点,具有广阔的发展前景。从长远看,这种技术可望作为一种预选作业,从低品位磷矿中预先排除大部分脉石,从而提高后续分选作业的效果。
4.焙烧消化工艺:这是一种化学选矿法,主要用于含硅酸盐矿物很少的碳酸盐型磷矿石。利用碳酸盐矿物在高温下热分解放出CO2,然后加水使CaO、MgO水化成为细粒Ca(OH)2和Mg(OH)2,采用分级技术脱除钙镁氢氧化物后,使磷矿物富集。该工艺在选别陕西何家岩、贵州瓮福、大塘等磷矿中均获得较好的结果,并已完成扩大试验。但由于能耗高、脱出的石灰乳处理困难,加上生产控制难度较大等原因,尚未推广应用。
5.化学选矿:此法主要用于排除碳酸盐矿物,特别是MgO,使精矿中MgO含量降低到0.5%以下。由于加工费用较高,只有在其他选矿工艺所得精矿质量满足不了后续加工要求时,才可以考虑用此技术处理精矿。在磷矿化学选矿中,用作碳酸盐矿物的萃取剂主要有氯化铵、硫酸和二氧化硫等,其中硫酸应用较广。
6.光电拣选技术:光电选矿是利用矿石和脉石之间的色差进行选别,以代替人工手选;在磷矿生产中极少使用。中国曾对开阳磷矿进行过光电拣选研究,主要用于拣除开采中混入的顶板白云岩,获得一定效果。
中国磷矿选矿研究起始于本世纪50年代末,并于1958年建成并投产前列座年处理原矿120万t的大型沉积变质磷灰岩浮选厂——江苏锦屏磷矿选矿厂。此后于1976年在河北马营磷矿建成并投产一座年处理原矿30万t的中型岩浆岩型磷灰石浮选厂。这两座选厂的建成标志着中国已经掌握了易选磷矿的选矿技术。目前,直接浮选、反浮选、擦洗脱泥、重介质分选已应用于工业生产。
改造前后对比 | 工艺 | 磷精矿品位 /% |
磷精矿回收率 /% |
改造前 | 正反浮选混合工艺 | 29.74 | 70.27 |
改造后 | 双反浮选工艺 | 32.58 | 72.18 |