CN102327809B - 一种胶磷矿中氧化镁的脱除方法 - Google Patents

Abstract

一种胶磷矿中氧化镁的脱除方法，这种方法通过溶液浸取的途径来分离胶磷矿中的镁，其包括以下步骤：（1）磷矿石经破碎、磨矿和分级后制成5%~50%的矿浆；（2）在反应容器中与浸取药剂充分混匀，矿石与浸取剂反应，在这种药剂条件下，胶磷矿矿石中的大部分碳酸盐和镁盐能与胶磷矿分离；（3）浸出过程完成后的剩余固体即为脱除了大部分氧化镁的磷精矿；（4）浸出液再生过程中产生尾矿。本发明提供了碳质胶磷矿富集的一种途径，具有工艺简单稳定，易自动控制，磷的损失小等优点。

Description

一种胶磷矿中氧化镁的脱除方法

技术领域

本发明是关于磷矿的选矿方法，更具体地说，本发明涉及一种胶磷矿的化学选矿方法。

背景技术

磷矿物是重要的化工原料，随着社会技术经济的发展，对磷矿石的需求不断增长，而易采富矿和易选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又经济的富集已经引起世界磷矿界的普遍关注。特别是对储量大、选矿难度大的沉积型硅钙质中低品位胶磷矿的选矿技术更为瞩目。沉积型磷块岩矿(其中含磷矿物主要为胶磷矿)是世界磷矿资源中最主要的磷矿石，占世界磷矿储量的70％以上，其中储量最大且难选的为中低品位硅钙质胶磷矿。在这类磷矿石的选矿过程中，必须同时排除碳酸盐和硅酸盐杂质才能满足磷酸加工业的要求。

目前国内外对这类磷矿石的选别大多采用浮选法进行富集，常规的选矿方法有：正-反浮选、反-正浮选和双反浮选等。对钙质磷矿主要用反浮选，即抑制磷、浮选钙质，用硫酸调矿浆pH值，磷酸抑制磷灰石，以氧化石蜡皂、脂肪酸类等捕收剂浮碳酸盐；或用焙烧——消化法：原矿破碎到一定粒度，在1000℃下焙烧，熟料用水消化、分级，粗级别即为磷精矿。此工艺可获得高品级磷精矿(含五氧化二磷38％)，回收率达97％，但该法能源成本较高。还有光电选：当采矿中混入钙质围岩、以及矿石本身有较粗的钙质矿物时，可采用光电预选出部分钙质矿物，减少下一步的磨矿负荷。排除硅酸盐杂质主要有正浮选工艺和反浮选工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种分选效果好，富集比高，工艺合理，药剂消耗低的胶磷矿中脱除氧化镁的选矿方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

(1)选择反应罐、反应管或反应釜为主要分离装置；

(2)将胶磷矿原矿经破碎、磨矿和分级，磨矿细度为-200目大于90％，使组成矿物单体解离，控制矿浆浓度为5％～50％；

(3)将步骤(2)的矿浆引入反应罐、反应管或反应釜中，并加入适量药剂(或浸出液)与矿浆充分混合；

(4)在这种药剂条件下，矿石与药剂反应，胶磷矿矿石中的碳酸盐和镁盐可进入溶液；

(5)将步骤(4)从反应罐、反应管或反应釜中流出的溶液再生处理后，可恢复溶液的反应性能；

(6)将步骤(5)的所得物引入步骤(4)所述的反应装置中，进行选矿作业；

(7)反应罐、反应管或反应釜中流出的浸出尾液含尾矿0.01～0.36％。处理浸出尾液得到的固体即为尾矿，从再生设备排出后送往尾矿库；

(8)重复进行(4)、(5)、(6)、(7)步骤多次后，反应罐、反应管或反应釜中剩余的矿浆经浓缩、过滤即得到所需精矿。

经过处理的磷矿石，氧化镁含量降至0.5％以下，碳酸盐的含量降至0.4％以下，精矿五氧化二磷品位相应提高(视原矿中碳酸盐含量而定)。尾矿中二氧化硅含量约6％。

本发明选矿过程中浸出液药剂浓度0.5～3.2％，所采用的药剂属常见种类；药剂选自常见的丁酸、乙酸、甲酸、丙酸、二氧化硫、二氧化碳、乳酸的一种或它们的混合物；添加剂选自钠盐、铁盐、锰盐、铜盐中的一种或它们的混合物。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明的选矿方法，对胶磷矿采用化学浸出分离碳酸盐和镁杂质的工艺流程，形成一种胶磷矿化学选矿方法；

2.采用反应罐、反应管或反应釜浸出与传统的浮选机相比有以下优点：设备结构简单；装机容量小，能耗低，操作简便，易磨损件少，大部分药剂可循环使用，生产成本较低；分离效率高，流程简化，易实现自动化；

3.该工艺所用药剂和废弃物均无毒无污染，是绿色环保型工艺；

4.本工艺尤适用于常规选矿工艺难选的高镁胶磷矿。与焙烧——消化法比，这种工艺生产的磷精矿中氧化镁含量不高于0.5％。该法工艺过程主要在溶液中进行，介质水可循环使用，水耗大大降低。

附图说明

附图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例，对本发明作进一步详细描述，但它们并不是对本发明保护范围的限定。

实施例1

湖南某矿区矿样，原矿五氧化二磷品位16.50％，氧化镁含量6.30％。选择反应釜为浸出分离装置；将胶磷矿破碎、磨矿和分级，磨矿细度为-200目≥92％，使组成矿物单体解离，控制矿浆浓度为25％，将矿浆从反应釜顶部引入反应区，加入浸出液(或浸出药剂)与矿浆充分搅拌混合，经过充分接触浸出，室温下反应时间数小时至数十小时，浸出完成后，从反应容器底部得到磷精矿；流出反应釜的溶液系浸出尾液，浸出尾液处理后，可再生得到反应液，同时得到选矿尾矿。浸出液可循环进行反应浸取和再生，将矿浆中的碳酸盐和镁带出反应容器。反应容器底部流出的矿浆即为选矿精矿；其中，所述的浸出液药剂浓度0.24％，浸出尾液中含尾矿0.30％(质量浓度)，经处理过的磷矿石，磷精矿五氧化二磷品位提高了50％，氧化镁含量0.44％，磷回收率约99％。

实施例2

某磷矿样中五氧化二磷品位为22.19％，氧化镁含量为5.20％；选择反应釜为浸出分离装置；将胶磷矿破碎、磨矿和分级，磨矿细度为-200目≥92％，将浸出溶液与矿浆充分搅拌混合，控制浸出矿浆浓度为18％(质量浓度)，浸出温度为室温，浸出液药剂浓度为20g/L。浸出处理过的磷矿，五氧化二磷品位可以提高到30.5％，氧化镁含量为0.50％，磷回收率98.5％。

实施例3

某磷矿样中五氧化二磷品位为25.40％，氧化镁含量为3.50％；选择反应釜为浸出分离装置；将胶磷矿磨矿至细度为-200目≥92％，控制浸出矿浆浓度为11％(质量浓度)，浸出温度为室温，浸出液药剂浓度为22g/L。经处理过的磷矿，五氧化二磷品位可以提高5个百分点，氧化镁含量为0.48％，磷回收率99.2％。

实施例4

某磷矿样中五氧化二磷品位为19.32％，氧化镁含量为5.50％；控制浸出矿浆浓度为10％(质量浓度)，浸出温度为室温，浸出液药剂浓度为25g/L。经处理过的磷矿，五氧化二磷品位提高9.5个百分点，氧化镁含量为0.50％，磷回收率99.1％。

实施例5：

湖南某矿区矿样，原矿五氧化二磷品位16.53％，氧化镁含量7.03％。流程采用反应釜浸出工艺：控制矿样颗粒细度-200目95％，浸出温度为室温，浸出矿浆浓度为20％(质量浓度)。浸出液药剂浓度为26g/L。浸出后的磷精矿五氧化二磷品位25.3％，磷回收率99.0％，氧化镁含量0.4％，碳酸盐(以碳酸钙计)含量0.3％。

Claims (5)

1.一种胶磷矿中脱除氧化镁的选矿方法，其特征在于该方法采用了以下步骤：

（1）选择反应罐、反应管或反应釜为主要分离装置；

（2）将胶磷矿原矿经破碎、磨矿和分级，磨矿细度为-200目大于90%，使组成矿物单体解离，控制浸出反应时矿浆浓度为5%~50%；

（3）将步骤（2）的矿浆引入反应罐、反应管或反应釜中，并加入适量药剂与矿浆充分混合；

（4）在这种药剂条件下，矿石与药剂反应，胶磷矿矿石中的镁盐溶解进入溶液；

（5）将步骤（4）从分离装置中流出的尾液再生处理后，恢复了溶液的反应性能；

（6）将步骤（5）的所得物引入步骤（4）所述的分离装置中，进行选择性浸出作业；

（7）处理反应罐、反应管或反应釜中的浸出尾液得到的固体即为尾矿，排出后送往尾矿库；

（8）重复进行（4）、（5）、（6）、（7）步骤多次，排出尾矿；反应容器中剩余的矿浆经浓缩、过滤即得到所需精矿。

2.根据权利要求1所述的胶磷矿中脱除氧化镁的选矿方法，其特征在于胶磷矿矿石的组成为：五氧化二磷品位15~30%，氧化镁含量2~10%，镁主要以碳酸盐形式赋存于胶磷矿中。

3.根据权利要求1所述的胶磷矿中脱除氧化镁的选矿方法，其特征在于，经处理得到的磷矿石，氧化镁含量0.4%~0.8%，以碳酸钙计碳酸盐的含量0.3%~0.6%，磷矿品位的提升视矿石中碳酸盐矿物的含量而定，磷的回收率为95%~99%。

4.根据权利要求1所述的胶磷矿中脱除氧化镁的选矿方法，其特征在于选矿主要过程在密封的反应罐、反应管或反应釜中完成。

5.根据权利要求1所述的胶磷矿中脱除氧化镁的选矿方法，其特征在于所采用的药剂选自常用的丁酸、乙酸、甲酸、丙酸、二氧化硫、二氧化碳、乳酸的一种或它们的混合物。