CN101905190A

CN101905190A - 一种胶磷矿的选矿方法

Info

Publication number: CN101905190A
Application number: CN 201010217134
Authority: CN
Inventors: 魏明安; 任爱军; 李松清; 祁宗; 郑桂兵; 曾克文; 刘水红; 田祎兰; 张云海
Original assignee: Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy
Current assignee: Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy
Priority date: 2010-07-05
Filing date: 2010-07-05
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2030-07-05
Also published as: CN101905190B

Abstract

本发明涉及一种胶磷矿的选矿方法，其特征在于其选矿过程的步骤包括：(1)将胶磷矿原矿进行粗磨；(2)将磨矿产物进行反浮选脱镁；(3)将步骤(2)的浮选底流与脱硫浮选药剂作用进行反浮选脱硫；(4)将步骤(3)的浮选底流与脱硅浮选药剂作用进行反浮选脱硅；(5)将步骤(4)的浮选底流进行强磁选脱铁；(6)步骤(5)的非磁性产物进行再磨；(7)将步骤(6)的磨矿产物与脱硫浮选药剂作用，进行反浮选脱硫；(8)将步骤(7)的浮选底流与脱铝浮选药剂作用进行反浮选脱铝，得到含铝的浮选泡沫和浮选底流，该浮选底流为最终磷精矿。本发明的方法，以磷精矿为目的、能在常温乃至低温进行浮选、分选性高、能耗低、有效提高了P₂O₅回收率。

Description

一种胶磷矿的选矿方法

技术领域

一种胶磷矿的选矿方法，涉及一种磷矿，特别中低品位的硅钙质胶磷矿的选矿除杂得到磷精矿的方法。

背景技术

磷矿物是重要的化工原料，随着社会经济的发展，对磷矿的需求量在不断增加，而易采及易选的高品位磷矿的储量却日益减少。因此，如何对贫而难选的磷矿进行有效而经济的富集，已引起世界磷矿界的普遍关注。特别是对储量大选矿难度大的沉积硅钙质型胶磷矿的选矿技术更为瞩目。沉积磷块岩矿(含磷矿物是胶磷矿)是世界磷矿资源中最主要的磷矿石，占世界磷矿总储量的70％以上，其中储量最大且最难选的为中低品位的硅钙质胶磷矿。对这类矿石的选矿处理，主要是排除掉一部分碳酸盐和硅酸盐矿物杂质后，才能满足磷肥加工的要求。同时，酸法加工磷肥用磷矿和钙镁磷肥用磷矿对三氧化物(Al₂O₃和Fe₂O₃)的含量也提出了要求。

目前国内外对这种类型矿石的选别方法，主要是通过将胶磷矿与碳酸盐矿物、含硅矿物的分离来达到提纯降杂的目的。已申请的提纯降杂工艺专利包括：重介质提精抛尾、正反浮选、双反浮选、粗细分选，涉及的内容包括：药剂制度、药剂合成、流程结构、工艺参数等，已获得的技术专利有：

a.高品位磷精矿的生产方法，公开号CN1579640，该专利针对P₂O₅含量20％～30％，杂质矿物主要是白云石的中低品位磷矿石，粗磨至-0.074mm粒级占60％～70％，以桐油的皂化物作为脱镁捕收剂，经一粗一精的反浮选后可得到P₂O₅含量普遍超过35％的磷精矿。

b.中低品位胶磷矿的选矿方法，公开号CN1806931，该专利通过重介质选矿提精抛尾-粗精矿双反浮选除镁降硅的选矿工艺流程，可以将品位为P₂O₅20％～26％的胶磷矿富集为P₂O₅ 31.5％以上的高品位精矿，MgO≤1％，回收率为80％以上。

c.一种胶磷矿正反浮选工艺，公开号CN1730161，该专利针对一种原矿中P₂O₅品位为10％～30％，MgO含量为1％～10％的中低品位硅钙质型胶磷矿矿石，通过正浮选脱硅-反浮选降镁的选矿工艺，可以得到质量较高的精矿。该发明工艺的特点是可以在无碱及常温条件下进行。

d.一种磷矿浮选工艺，公开号CN101020159，该专利将原矿分为粗、细二个粒级，采用不同的设备和药剂制度分别进行正浮选脱硅-反浮选降镁，使粗、细粒级可以根据各自的浮选特性而分别得到优化。

e.一种磷矿除镁的方法，公告号CN101049584，该专利采用静态微泡浮选柱反浮选除镁，调浆和浮选过程同时进行，工艺流程简单。

f.一种胶磷矿的浮选方法，公开号CN101099946，该专利将浮选柱应用于胶磷矿浮选除杂，包括胶磷矿正浮选脱硅和反浮选除镁。正反浮选工艺采用浮选柱串联连接，正浮选柱内浮选，浮选柱顶部泡沫相为粗精矿，底部的浆料为正浮尾矿，将正浮选的泡沫相在另一个矿化槽中与反浮选药剂混匀后进入反浮选柱内浮选，泡沫产品即反浮尾矿，底部浆料即为磷精矿。

g.微晶及隐晶质低品位胶磷矿选矿工艺，公开号CN101352699，该专利为针对微晶及隐晶质低品位胶磷矿的选矿工艺，包括：(1)将矿石破碎，湿磨至-0.074mm含量为90％～92％的细度；(2)浮选法脱泥；(3)磷酸盐正浮选；(4)碳酸盐反浮选，反浮选扫选作业后的槽内产品为最终产品磷精矿。

每种工艺都有自身的优势，同时也存在明显的不足，而且到目前为止，还没有一种专利涉及到对磷矿中三氧化物(倍半氧化物)的除杂方法。

发明内容

本发明的目的就是针对已有技术存在的不足，提供一种以磷精矿为目的、在常温乃至低温浮选的、分选性高、能耗较低、并且能保证有较高的P₂O₅回收率的胶磷矿的选矿方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种胶磷矿的选矿方法，其特征在于其选矿过程的步骤包括：

(1)将胶磷矿原矿进行粗磨；

(2)将步骤(1)的磨矿产物与脱镁浮选药剂作用进行反浮选脱镁，得到含镁的浮选泡沫和浮选底流；

(3)将步骤(2)的浮选底流与脱硫浮选药剂作用进行反浮选脱硫，得到第一个含硫的浮选泡沫和浮选底流；

(4)将步骤(3)的浮选底流与脱硅浮选药剂作用进行反浮选脱硅，得到含硅的浮选泡沫和浮选底流；

(5)将步骤(4)的浮选底流进行强磁选脱铁，得到磁性产物和非磁性产物；

(6)步骤(5)的非磁性产物进行再磨；

(7)将步骤(6)的磨矿产物与脱硫浮选药剂作用，进行反浮选脱硫，得到第二个含硫的浮选泡沫和浮选底流；

(8)将步骤(7)的浮选底流与脱铝浮选药剂作用进行反浮选脱铝，得到含铝的浮选泡沫和浮选底流，该浮选底流为最终磷精矿。

本发明的一种胶磷矿的选矿除杂方法，其特征在于所述的步骤(1)的将胶磷矿原矿粗磨过程，其磨矿细度为-0.074mm粒级占45％～65％。

本发明的一种胶磷矿的选矿除杂方法，其特征在于所述的步骤(2)的反浮选脱镁作业为一次粗选。

本发明的一种胶磷矿的选矿除杂方法，其特征在于所述的步骤(3)反浮选脱硫作业的顺序介于步骤(2)反浮选脱镁和步骤(4)反浮选脱硅之间。

本发明的一种胶磷矿的选矿除杂方法，其特征在于所述的步骤(4)的反浮选脱硅作业，反浮选次数为4～7次。

本发明的一种胶磷矿的选矿除杂方法，其特征在于所述的步骤(5)的磁选作业，磁场场强范围为800kA/m～1600kA/m。

本发明的一种胶磷矿的选矿除杂方法，其特征在于所述的步骤(6)的磨矿细度为-0.074mm粒级占65％～95％。

本发明的一种胶磷矿的选矿除杂方法，其特征在于所述的步骤(7)的反浮选脱硫作业顺序在步骤(8)反浮选脱铝之前。

本发明的一种胶磷矿的选矿除杂方法，其特征在于所述的步骤(8)的反浮选脱铝作业，反浮选次数为4～7次。

本发明的一种胶磷矿的选矿除杂方法，其特征在于步骤(2)脱镁反浮选、步骤(3)第一次脱硫反浮选、步骤(4)脱硅反浮选、步骤(5)脱铁磁选、步骤(7)第二次脱硫反浮选、步骤(8)脱铝反浮选均采用开路流程，所有的浮选泡沫合并为最终尾矿。

本发明的一种胶磷矿的选矿除杂方法，其特征在于步骤(3)第一次脱硫反浮选、步骤(7)第二次脱硫反浮选脱除了黄铁矿，步骤(5)脱铁磁选脱除了褐铁矿，最终实现了倍半氧化物的深度脱除。

本发明的一种胶磷矿的选矿除杂方法，其特征在于步骤(2)反浮选脱镁采用的捕收剂为硬脂酸或油酸，在矿浆pH为4.5时进行浮选。

本发明的一种胶磷矿的选矿除杂方法，其特征在于步骤(3)和步骤(7)两次脱硫反浮选采用的捕收剂为丁黄药，在矿浆自然pH下进行浮选。

本发明的一种胶磷矿的选矿除杂方法，其特征在于步骤(4)脱硅反浮选和步骤(8)脱铝反浮选采用的捕收剂为十二胺，在矿浆自然pH下进行浮选。

本发明方法特别适用于中低品位硅钙质胶磷矿的选矿，其原矿组成一般为：P₂O₅品位为10％～25％，MgO含量为1％～10％，SiO₂含量为15％～20％，Al₂O₃和Fe₂O₃含量为3.5％～5.5％，也适用于其它品位硅钙质型胶磷矿。

与现有技术相比，本发明方法可以避免正浮选脱硅工艺中存在的耗碱量大(碳酸钠用量大于4kg/t原矿)，浮选矿浆温度要求高(45℃以上)，正反浮选调控浮选pH值所用酸的用量大，生产成本高等缺陷。本发明方法控制浮选工艺基本上在弱酸性及常温条件下进行，不需要加碱和加温，而且采用阶段磨矿-阶段选矿的提纯降杂工艺，浮选工艺均采用反浮选除杂，这不仅符合浮少抑多的浮选原则，而且可以降低能耗和药剂的用量，简化药剂制度，同时更加适合于这种脉石矿物尤其是含硅、铝矿物和含铁矿物以极细粒级分布在胶磷矿中的难选磷矿除杂。能够获得P₂O₅含量在33％以上，MgO含量低于1％，SiO₂含量低于10％，Al₂O₃和Fe₂O₃总含量低于2.5％的一级优等品磷精矿，并且能保证P₂O₅的回收率在80％以上。

本发明工艺也为精、尾矿水的循环利用创造了条件，还具有分选效率高，尤其是脱铝、硅作业具有较高选择性，浮选泡沫黏度降低，流动性加强，有利于工业化应用，最终所得磷精矿中不仅MgO和SiO₂含量达标，而且三氧化物的含量也达到了国家一级优等品磷精矿的要求，为从中低品位硅钙质磷矿中得到国家一级优等品磷精矿开辟了一条新路径，而且该工艺还具有P₂O₅回收率较高，综合成本较低等优点。

附图说明

图1为本发明方法的工艺流程图。

具体实施方式

一种胶磷矿的选矿方法，其选矿过程的步骤包括：(1)将胶磷矿原矿进行粗磨；(2)将步骤(1)的磨矿产物与脱镁浮选药剂作用进行反浮选脱镁，得到含镁的浮选泡沫和浮选底流；(3)将步骤(2)的浮选底流与脱硫(黄铁矿)浮选药剂作用进行反浮选脱硫，得到第一个含硫的浮选泡沫和浮选底流；(4)将步骤(3)的浮选底流与脱硅浮选药剂作用进行反浮选脱硅，得到含硅的浮选泡沫和浮选底流；(5)将步骤(4)的浮选底流进行强磁选脱铁，得到磁性产物和非磁性产物；(6)步骤(5)的非磁性产物进行再磨；(7)将步骤(6)的磨矿产物与脱硫浮选药剂作用，进行反浮选脱硫，得到第二个含硫的浮选泡沫和浮选底流；(8)将步骤(7)的浮选底流与脱铝浮选药剂作用进行反浮选脱铝，得到含铝的浮选泡沫和浮选底流，该浮选底流为最终磷精矿。

操作时，将胶磷矿原矿一段粗磨(磨矿细度为-0.074mm粒级占45％～55％)，磨矿产物与脱镁浮选药剂作用进行反浮选脱镁，一次粗选得到含镁的浮选泡沫和脱镁浮选底流；脱镁浮选底流与脱硫药剂作用进行反浮选脱硫，一次粗选得到第一个含硫的浮选泡沫和脱硫浮选底流；脱硫浮选底流与脱硅浮选药剂作用进行反浮选脱硅，粗选4～7次得到含硅的浮选泡沫和脱硅浮选底流；脱硅浮选底流进行强磁选脱铁，磁场场强范围为800kA/m～1600kA/m，得到磁性产物和非磁性产物；非磁性产物进行二段磨矿(磨矿细度为-0.074mm粒级占65％～95％)，磨矿产物与脱硫浮选药剂作用，进行第二次反浮选脱硫，一次粗选得到第二个含硫的浮选泡沫和脱硫浮选底流；脱硫浮选底流与脱铝浮选药剂作用进行反浮选脱铝，粗选4～7次得到含铝的浮选泡沫和脱铝浮选底流，该底流为最终磷精矿，达到一级优等品的指标。

实施例1

硅钙质胶磷矿原矿P₂O₅ 25.64％、MgO 2.65％、SiO₂ 13.24％、Al₂O₃ 3.03％、Fe₂O₃1.42％。其选矿除杂过程包括：将原矿一段粗磨(磨矿细度-0.074mm粒级占45％)，加水控制矿浆浓度为35％；粗磨产物反浮选脱镁采用的药剂制度为：调整剂硫酸10kg/t、硬脂酸350g/t，一次粗选6分钟，浮选泡沫为含镁尾矿，槽内矿浆进一步脱除硫(黄铁矿)；槽内矿浆第一次反浮选脱硫采用的药剂制度为：黄药50g/t，一次粗选6分钟，浮选泡沫为第一个含硫尾矿，槽内矿浆进一步脱硅；槽内矿浆反浮选脱硅粗选4次，每次4分钟，每次粗选的药剂制度为：十二胺35g/t，浮选泡沫合并为含硅尾矿，槽内矿浆进一步磁选脱铁(褐铁矿)；槽内矿浆磁选的磁场强度为800kA/m，磁性产物为含铁尾矿，非磁性产物再磨再选；再磨产物(磨矿细度-0.074mm粒级占65％)进行第二次反浮选脱硫，药剂制度为：黄药50g/t，反浮选泡沫为第二个含硫尾矿，槽内矿浆进一步脱铝；槽内矿浆反浮选脱铝粗选5次，每次4分钟，每次粗选的药剂制度为：十二胺40g/t，浮选泡沫合并为含铝尾矿，槽内产物为各种杂质含量达标的最终磷精矿。硅钙质磷矿选矿除杂的结果列于表1。

表1

实施例2

硅钙质胶磷矿原矿P₂O₅ 25.80％、MgO 2.78％、SiO₂ 13.54％、Al₂O₃ 3.12％、Fe₂O₃1.35％。其选矿除杂过程包括：将原矿一段粗磨(磨矿细度-0.074mm粒级占55％)，加水控制矿浆浓度为35％；粗磨产物反浮选脱镁采用的药剂制度为：调整剂硫酸10kg/t、油酸350g/t，一次粗选6分钟，浮选泡沫为含镁尾矿，槽内矿浆进一步脱除硫(黄铁矿)；槽内矿浆第一次反浮选脱硫采用的药剂制度为：黄药50g/t，一次粗选6分钟，浮选泡沫为第一个含硫尾矿，槽内矿浆进一步脱硅；槽内矿浆反浮选脱硅粗选4次，每次4分钟，每次粗选的药剂制度为：十二胺35g/t，浮选泡沫合并为含硅尾矿，槽内矿浆进一步磁选脱铁(褐铁矿)；槽内矿浆磁选的磁场强度为1200kA/m，磁性产物为含铁尾矿，非磁性产物再磨再选；再磨产物(磨矿细度-0.074mm粒级占80％)进行第二次反浮选脱硫，药剂制度为：黄药50g/t，反浮选泡沫为第二个含硫尾矿，槽内矿浆进一步脱铝；槽内矿浆反浮选脱铝粗选5次，每次4分钟，每次粗选的药剂制度为：十二胺40g/t，浮选泡沫合并为含铝尾矿，槽内产物为各种杂质含量达标的最终磷精矿。硅钙质磷矿选矿除杂的结果列于表2。

表2

实施例3

硅钙质胶磷矿原矿P₂O₅ 24.84％、MgO 2.87％、SiO₂ 14.32％、Al₂O₃ 3.23％、Fe₂O₃1.26％。其选矿除杂过程包括：将原矿一段粗磨(磨矿细度-0.074mm粒级占65％)，加水控制矿浆浓度为35％；粗磨产物反浮选脱镁采用的药剂制度为：调整剂硫酸10kg/t、油酸350g/t，一次粗选6分钟，浮选泡沫为含镁尾矿，槽内矿浆进一步脱除硫(黄铁矿)；槽内矿浆第一次反浮选脱硫采用的药剂制度为：黄药50g/t，一次粗选6分钟，浮选泡沫为第一个含硫尾矿，槽内矿浆进一步脱硅；槽内矿浆反浮选脱硅粗选4次，每次4分钟，每次粗选的药剂制度为：十二胺35g/t，浮选泡沫合并为含硅尾矿，槽内矿浆进一步磁选脱铁(褐铁矿)；槽内矿浆磁选的磁场强度为1600kA/m，磁性产物为含铁尾矿，非磁性产物再磨再选；再磨产物(磨矿细度-0.074mm粒级占95％)进行第二次反浮选脱硫，药剂制度为：黄药50g/t，反浮选泡沫为第二个含硫尾矿，槽内矿浆进一步脱铝；槽内矿浆反浮选脱铝粗选5次，每次4分钟，每次粗选的药剂制度为：十二胺40g/t，浮选泡沫合并为含铝尾矿，槽内产物为各种杂质含量达标的最终磷精矿。硅钙质磷矿选矿除杂的结果列于表3。

表3

Claims

1.一种胶磷矿的选矿方法，其特征在于其选矿过程的步骤包括：

(1)将胶磷矿原矿进行粗磨；

(6)步骤(5)的非磁性产物进行再磨；

2.根据权利要求1所述的一种胶磷矿的选矿方法，其特征在于所述的步骤(1)的将胶磷矿原矿粗磨过程，其磨矿细度为-0.074mm粒级占45％～65％。

3.根据权利要求1所述的一种胶磷矿的选矿除杂方法，其特征在于所述的步骤(2)的反浮选脱镁作业为一次粗选。

4.根据权利要求1所述的一种胶磷矿的选矿方法，其特征在于所述的步骤(3)反浮选脱硫作业的顺序介于步骤(2)反浮选脱镁和步骤(4)反浮选脱硅之间。

5.根据权利要求1所述的一种胶磷矿的选矿方法，其特征在于所述的步骤(4)的反浮选脱硅作业，采用少量多次的加药方式，即每次添加较小用量的捕收剂、进行多次粗选，粗选次数为4～7次。

6.根据权利要求1所述的一种胶磷矿的选矿方法，其特征在于所述的步骤(5)的磁选作业，磁场场强范围为800kA/m～1600kA/m。

7.根据权利要求1所述的一种胶磷矿的选矿方法，其特征在于所述的步骤(6)的磨矿细度为-0.074mm粒级占65％～95％。

8.根据权利要求1所述的一种胶磷矿的选矿方法，其特征在于所述的步骤(7)的反浮选脱硫作业顺序在步骤(8)反浮选脱铝之前。

9.根据权利要求1所述的一种胶磷矿的选矿方法，其特征在于所述的步骤(8)的反浮选脱铝作业，采用少量多次的加药方式，即每次添加较小用量的捕收剂、进行多次粗选，粗选次数为4～7次。

10.根据权利要求1所述的一种胶磷矿的选矿方法，其特征在于步骤(2)脱镁反浮选、步骤(3)第一次脱硫反浮选、步骤(4)脱硅反浮选、步骤(5)脱铁磁选、步骤(7)第二次脱硫反浮选、步骤(8)脱铝反浮选均采用开路流程，所有的浮选泡沫合并为最终尾矿。

11.根据权利要求1所述的一种胶磷矿的选矿方法，其特征在于步骤(3)第一次脱硫反浮选、步骤(7)第二次脱硫反浮选脱除了黄铁矿，步骤(5)脱铁磁选脱除了褐铁矿，最终实现了倍半氧化物的深度脱除。

12.根据权利要求1所述的一种胶磷矿的选矿方法，其特征在于步骤(2)反浮选脱镁采用的捕收剂为硬脂酸或油酸，在矿浆pH为4.5时进行浮选。

13.根据权利要求1所述的一种胶磷矿的选矿除杂方法，其特征在于步骤(3)和步骤(7)两次脱硫反浮选采用的捕收剂为丁黄药，在矿浆自然pH下进行浮选。

14.根据权利要求1所述的一种胶磷矿的选矿方法，其特征在于步骤(4)脱硅反浮选和步骤(8)脱铝反浮选采用的捕收剂为十二胺，在矿浆自然pH下进行浮选。