CN102179308B

CN102179308B - 一种脱除胶磷矿中铁、铝倍半氧化物的选矿方法

Info

Publication number: CN102179308B
Application number: CN 201010592702
Authority: CN
Inventors: 罗廉明; 杨稳权; 夏敬源; 刘鑫; 刘丽芬; 谢国先; 彭杰; 李若兰; 张树洪
Original assignee: Yunnan Phosphate Chemical Group Corp Ltd
Current assignee: Yunnan Phosphate Chemical Group Corp Ltd
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2030-12-17
Also published as: CN102179308A

Abstract

本发明涉及一种先期有针对性地在胶磷矿浮选过程中降低杂质铁、铝倍半氧化物(R₂O₃)的含量选矿方法。本发明工艺为，(1)将胶磷矿石原矿磨细为0.038mm≥76wt％，然后控制调浆浓度为25～40wt％；(2)将矿浆引入浮选机矿化搅拌槽中，添加用于常规中低品位胶磷矿浮选的药剂进行充气浮选，浮选机主轴转速为1800～2100r/min，浮选充气量为0.05～0.10m³/h，浮选刮板转速为20～30r/min，在槽内获得粗选磷精矿；(3)获得的粗选磷精矿控制在pH为4.5～5.5，加入脱R₂O₃的捕收剂，充气浮选4～8min，除泡沫杂质R₂O₃，底流为高品级磷精矿产品。本发明可显著降低精矿中R₂O₃含量，提高磷精矿品质，可降低后续制酸过程中净化时的生产工艺、流程和成本。

Description

一种脱除胶磷矿中铁、铝倍半氧化物的选矿方法

所属技术领域

本发明涉及一种先期有针对性地在胶磷矿浮选过程中降低杂质铁、铝倍半氧化物(R₂O₃)的含量，获得杂质含量低的高品级磷精矿，以减少对磷酸生产及净化的难度，简化磷酸净化流程和运营成本费用的选矿方法。

背景技术

随着磷肥工业的高速发展，磷矿的开采及用量也急剧上升，磷矿总体品位日益下降，磷酸中杂质成分变得更多和更复杂。特别是其中的铁、铝、镁等杂质严重影响磷酸的品质和进一步净化加工及高端产品的品质质量。当原料中R₂O₃含量超过3wt％时，将要降低化肥工厂生产能力和P₂O₅的化工回收率。并且产生后沉淀。为了降低R₂O₃的可溶性，需要对原料预先予以熔烧，然后再进行硝酸处理。因此，湿法磷酸一般都需经过净化处理，除去其中大部分的铁、铝、镁等杂质，才能提高应用的品级和范围。

铁、铝主要来自矿泥，通过脱泥和重选方式可除去大部分。目前，由于胶磷矿含泥量大、细，风化程度高等，没有合适的高效脱泥设备对原矿进行分级，同时易造成大量的磷矿物直接损失。

因此，先期有针对性地在浮选过程中降低相关杂质含量，减少对磷酸生产及净化的难度，简化磷酸净化流程和降低运营成本费用成为了胶磷矿加工及制酸企业尤为紧迫和必要的任务，同时将对胶磷矿浮选技术的拓展奠定良好的基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种在胶磷矿浮选过程中脱除R₂O₃的选矿方法，可显著降低精矿中R₂O₃含量，提高磷精矿品质，达到降低铁、铝倍半氧化物杂质在后续制酸过程中净化时的生产工艺、流程和成本。

本发明中脱除胶磷矿中R₂O₃所采用的技术方案是：

(1)将含铁、铝倍半氧化物R₂O₃的胶磷矿石原矿破碎、磨矿，磨细为0.038mm≥76wt％，使磷矿物与R₂O₃充分解离，控制调浆浓度为25～40wt％；

(2)将矿浆引入浮选机矿化搅拌槽中，添加用于常规中低品位胶磷矿浮选的药剂进行充气浮选，浮选机主轴转速为1800～2100r/min，浮选充气量为0.05～0.10m³/h，浮选刮板转速为20～30r/min，在槽内获得粗选磷精矿；

(3)将上述槽内获得粗选磷精矿控制在pH为4.5～5.5，加入脱除R₂O₃的捕收剂，进行充气浮选，浮选时间4～8min，泡沫产品为杂质R₂O₃，槽内底流产品为高品级磷精矿产品。

本发明所述的针对R₂O₃倍半氧化物的捕收剂可选用异构体混合脂肪胺与增效剂混合醇为主的混合物。

在上述混合物捕收剂中，混合醇为异戊醇占50～60wt％，戊醇占30～35wt％余量为酯类或羧酸类，其中异戊醇结构式为：

戊醇结构式为：

CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂OH，

混合脂肪胺为一种占总量60～80wt％碳原子数10～16的异构体二胺，余量为碳原子数10～16的仲胺，

共中异构体二胺结构式为：

仲胺结构式为：

本发明的还包括以下具体技术方案：

在对粗选磷精矿充气浮选中，充气浮选的充气量为0.05～0.10m³/h，浮选4～8min。

对硅-钙或钙-硅胶磷矿采用正反浮选富磷工艺时，正浮选调整剂为碳酸钠、水玻璃，其用量分别为3.0～6.0Kg/t原矿、5.0～8.0Kg/t原矿；正浮选中采用的捕收剂为常规磷矿浮选用脂肪酸及其皂类，用量为1.5～2.0Kg/t原矿；反浮选调整剂为硫酸，用量为4.8～8.0Kg/t原矿；反浮选捕收剂为常规磷矿浮选用脂肪酸及其皂类，用量为0.5～1.0Kg/t原矿；

对钙质胶磷矿采用单一反浮选富磷工艺时，反浮选调整剂为硫酸，用量为8.0～18.0Kg/t原矿；反浮选捕收剂为常规磷矿浮选用脂肪酸及其皂类，用量为1.5～2.0Kg/t原矿；

在脱除R₂O₃倍半氧化物的反浮选步骤中，R₂O₃捕收剂的用量为100～300g/t原矿。

本发明的有益效果是：

①实现了在浮选过程脱除磷精矿中的R₂O₃，有效降低磷精矿中R₂O₃的含量，减化了下游制酸企业生中的净化流程和降低生产运营成本。

②在保证磷精矿指标达到酸法用矿标准下进一步脱除杂质R₂O₃，提升磷精矿品质；

③在正反浮选或单反浮选富磷工艺中脱除杂质碳酸盐后的弱酸性(pH值4.5～5.5)环境中脱除磷精矿中的R₂O₃，产品沉降、脱水等后处理容易等优点。

④分选效率高，杂质含量低，操作简单，易实现工业化生产，经济效益显著。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不限于实施例。在实施例中，除有特别说明，所有百分含量均为质量百分数。

实施例1

云南晋宁磷矿矿区矿样，原矿P₂O₅含量19.74wt％，MgO含量1.31wt％，Fe₂O₃含量1.68wt％，Al₂O₃含量2.69wt％，按照本发明上述的工艺方案，在常温条件通过正反浮选富磷+反浮选脱R₂O₃的联合工艺流程，获得磷精矿P₂O₅含量30.40wt％，MgO含量0.26wt％，Fe₂O₃含量0.90wt％，Al₂O₃含量1.09wt％，其中Fe₂O₃排除率达：72.51wt％、Al₂O₃排除率达：81.10wt％。磷精矿中(Fe₂O₃+Al₂O₃+MgO)≤2.3wt％、CaO/P₂O₅＝1.39、MgO/P₂O₅＝0.86wt％、Fe₂O₃/P₂O₅＝2.96wt％、Al₂O₃/P₂O₅＝3.59wt％、MER＝7.40wt％(注：MER(杂质指数)＝(Fe₂O₃+Al₂O₃+MgO)/P₂O₅)。

实施例2

云南晋宁磷矿矿区矿样，原矿P₂O₅含量20.03wt％，MgO含量1.13wt％，Fe₂O₃含量1.73wt％，Al₂O₃含量3.21wt％，按照本发明上述的工艺方案，在常温条件通过正反浮选富磷+反浮选脱R₂O₃的联合工艺流程，获得磷精矿P₂O₅含量30.96wt％，MgO含量0.60wt％，Fe₂O₃含量0.81wt％，Al₂O₃含量0.79wt％，其中Fe₂O₃排除率达：74.93wt％、Al₂O₃排除率达：82.06wt％。磷精矿中(Fe₂O₃+Al₂O₃+MgO)≤2.2wt％、CaO/P₂O₅＝1.39、MgO/P₂O₅＝1.94wt％、Fe₂O₃/P₂O₅＝2.62wt％、Al₂O₃/P₂O₅＝2.55wt％、MER＝7.11wt％(注：MER(杂质指数)＝(Fe₂O₃+Al₂O₃+MgO)/P₂O₅)。

实施例3

云南昆阳磷矿矿区矿样，原矿P₂O₅含量23.47wt％，MgO含量4.98wt％，Fe₂O₃含量1.31wt％，Al₂O₃含量1.19wt％，按照本发明上述的工艺方案，在常温条件通过单一反浮选富磷+反浮选脱R₂O₃的联合工艺流程，获得磷精矿P₂O₅含量30.66wt％，MgO含量0.55wt％，Fe₂O₃含量0.81wt％，Al₂O₃含量0.98wt％，其中Fe₂O₃排除率达：51.62wt％、Al₂O₃排除率达：48.27wt％。磷精矿中(Fe₂O₃+Al₂O₃+MgO)≤2.34wt％、CaO/P₂O₅＝1.46、MgO/P₂O₅＝1.79wt％、Fe₂O₃/P₂O₅＝2.64wt％、Al₂O₃/P₂O₅＝3.20wt％、MER＝7.63wt％(注：MER(杂质指数)＝(Fe₂O₃+Al₂O₃+MgO)/P₂O₅)。

在3个实施例中，所获得的磷精矿指标均达国家湿法磷酸用矿一等品I类标准，其杂质Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO含量远远低于湿法磷酸用矿优等品I类用矿标准。

Claims

1.一种脱除胶磷矿中铁、铝倍半氧化物的选矿方法，其特征是步骤如下：

(1)将含铁、铝倍半氧化物R₂O₃的胶磷矿石原矿破碎、磨矿，磨细为0.038mm≥76wt%，使磷矿物与R₂O₃充分解离，控制调浆浓度为25～40wt%;

(3)将上述槽内获得粗选磷精矿控制在pH为4.5～5.5，加入脱除R₂O₃的捕收剂，即异构体混合脂肪胺与增效剂混合醇为主的混合物，进行充气浮选，浮选时间4～8min，泡沫产品为杂质R₂O₃，槽内底流产品为高品级磷精矿产品；

混合醇为异戊醇占50～60wt%，戊醇占30～35wt%，余量为酯类或羧酸类，其中异戊醇结构式为：

戊醇结构式为：

CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂OH；

混合脂肪胺为一种占总量60～80wt%碳原子数10～16的异构体二胺，余量为碳原子数10～16的仲胺，

其中异构体二胺结构式为：

仲胺结构式为：

2.按权利要求1所述的脱除胶磷矿中铁、铝倍半氧化物的选矿方法，其特征是：在对粗选磷精矿充气浮选中，充气浮选的充气量为0.05～0.10m³/h，浮选4～8min。

3.按权利要求1所述的脱除胶磷矿中铁、铝倍半氧化物的选矿方法，其特征是：

(1)对于硅-钙或钙-硅胶磷矿，步骤(2)中的所述充气浮选采用正反浮选富磷工艺，正浮选调整剂为碳酸钠、水玻璃，其用量分别为3.0～6.0Kg/t原矿、5.0～8.0Kg/t原矿;正浮选中采用的捕收剂为磷矿浮选用脂肪酸及其皂类，用量为1.5～2.0Kg/t原矿;反浮选调整剂为硫酸，用量为4.8～8.0Kg/t原矿;反浮选捕收剂为磷矿浮选用脂肪酸及其皂类，用量为0.5～1.0Kg/t原矿；对于钙质胶磷矿，步骤(2)中的所述充气浮选采用单一反浮选富磷工艺，反浮选调整剂为硫酸，用量为8.0～18.0Kg/t原矿;反浮选捕收剂为磷矿浮选用脂肪酸及其皂类，用量为1.5～2.0Kg/t原矿；

(2)在脱除R₂O₃倍半氧化物的反浮选步骤中，R₂O₃捕收剂的用量为100～300g/t原矿。