CN103551257A - 一种磷矿反浮选工艺 - Google Patents

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余新文
杨晓军
杨成术
潘隆辉
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Abstract

一种磷矿反浮选工艺包括以下步骤：先将浓硫酸直接加入选矿厂生产的磷精矿中，使浓硫酸和磷精矿反应生成磷酸，然后将磷酸和未反应完的硫酸即硫磷混酸共同作为原矿中磷矿物的抑制剂，最后使未反应完的磷精矿和硫磷混酸一起进入反浮选工艺中又得到磷精矿产品。本发明将磷酸和未反应完的硫酸（混酸）共同作为磷矿物的抑制剂，未反应完的磷精矿产品（指的是硫酸与选矿厂生产的磷精矿产品进行反应生成磷酸后未反应完的磷精矿产品）和硫磷混酸再一起进入反浮选工艺中又可以得到磷精矿产品。本发明工艺在不增加成本的条件下采用选矿厂现有设备和原材料进行组合抑制剂制备加工，在降低药剂用量、不堵塞工艺管道的前提下，可以获得到更好的选矿指标。

Description

一种磷矿反浮选工艺
技术领域
本发明涉及一种磷矿反浮选工艺。
背景技术
现有采用反浮选工艺的磷矿选矿厂一般用硫酸作为磷矿物的抑制剂，生产时将硫酸加入磨好的含有大量碳酸盐矿物的原矿中，由于物化性质的差异，硫酸先与碳酸盐矿物反应，反应后生成的硫酸钙和硫酸镁等结垢物就容易堵塞工艺管道，使生产无法正常进行；同时与碳酸盐矿物反应时消耗了大量的硫酸，相应的硫酸用量就会大幅增加，因此药剂成本就高。
发明内容
鉴于上述不足之处，本发明的目的在于提供一种磷矿反浮选工艺，该工艺针对目前磷矿反浮选过程中出现的硫酸用量大、药剂成本高、工艺管道容易结垢等共性问题，在不增加成本的条件下采用选矿厂现有设备和原材料进行组合抑制剂制备加工，在降低药剂用量、不堵塞工艺管道的前提下，可以获得到更好的选矿指标。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种磷矿反浮选工艺，包括以下步骤：
先将浓硫酸直接加入选矿厂生产的磷精矿中，使浓硫酸和磷精矿反应生成磷酸，然后将磷酸和未反应完的硫酸即硫磷混酸共同作为原矿中磷矿物的抑制剂，最后使未反应完的磷精矿和硫磷混酸一起进入反浮选工艺中又得到磷精矿产品。
最优的，所述硫磷混酸由以下制备方法制得：取选矿厂生产的磷精矿制成矿浆，矿浆液固比为2：1，所取磷精矿P2O5含量≥30%，MgO含量≤1%；向矿浆添加浓硫酸，每吨磷精矿添加浓硫酸3-7kg，反应2-3分钟后所得溶液即为硫磷混酸。
所述浓硫酸浓度为98%。
本发明工艺反应原理为强酸制弱酸工艺，浓硫酸和磷矿石反应生成磷酸和硫酸钙，反应方程式如下：
Ca5F(PO4)3+5H2SO4+5nH2O=3H3PO4+5CaSO4??nH2O+HF↑
浓硫酸加入稀释时放出大量的热量，同时配合搅拌均可以提高反应速度。
本工艺将硫酸直接加入选矿厂生产的磷精矿（该磷精矿基本不含碳酸盐矿物）中，硫酸和磷精矿反应就会生成大量的磷酸，磷酸和未反应完的硫酸（混酸）共同作为磷矿物的抑制剂，未反应完的磷精矿和硫磷混酸一起进入反浮选工艺中又可以得到磷精矿产品。该工艺不但可以降低药剂成本，同时生成的结垢物不多，工艺管道就不易堵塞，可使生产连续稳定的正常进行。
本发明的有益效果在于：
（1）由于选矿厂生产的磷精矿产品基本不含碳酸盐矿物，申请人先将硫酸与选矿厂生产的磷精矿产品进行反应，生成磷酸，就避免了硫酸先与碳酸盐矿物反应生成的硫酸钙和硫酸镁等结垢物堵塞工艺管道，使生产无法正常进行的情况出现。本发明不但可以降低药剂成本，同时生成的结垢物不多，工艺管道就不易堵塞，可使生产连续稳定的正常进行。
（2）本发明将磷酸和未反应完的硫酸（混酸）共同作为磷矿物的抑制剂，未反应完的磷精矿产品（指的是硫酸与选矿厂生产的磷精矿产品进行反应生成磷酸后未反应完的磷精矿产品）和硫磷混酸再一起进入反浮选工艺中又可以得到磷精矿产品。本发明工艺在不增加成本的条件下采用选矿厂现有设备和原材料进行组合抑制剂制备加工，在降低药剂用量、不堵塞工艺管道的前提下，可以获得到更好的选矿指标。
附图说明
图1为反浮选原则工艺流程图。
图2本发明的生产工艺流程简图。
具体实施方式
实施例
   （1）磷矿物原矿：取某地磷矿选矿厂磷矿物原矿备用；该磷矿物原矿含P2O5 20.31%、MgO 8.91%、SiO2 6.17%，备用；
（2）硫磷混酸抑制剂制备：取某地磷矿选矿厂生产的磷精矿制成矿浆，矿浆液固比（磷精矿1份，水2份）为2：1，所取磷精矿P2O5含量为32.45%，MgO含量为0.58%；向矿浆添加浓硫酸，每吨磷精矿添加浓硫酸5kg，反应2-3分钟后所得溶液即为硫磷混酸；
（3）对某地磷矿选矿厂磷矿物原矿分别采用现有工艺全硫酸和本发明工艺硫磷混酸作为抑制剂时生产磷精矿产品；具体如下：
生产条件均为：某地磷矿选矿厂磷矿物原矿粒度为2mm，在磨矿浓度为62.5%下用棒磨机磨至-200目含量70%，用1.5L的单槽浮选机进行反浮选试验，采用如图1所示的反浮选原则工艺流程。
生产结果如表1所示；
表1为对某地磷矿选矿厂磷矿物原矿分别采用全硫酸和硫磷混酸作为抑制剂时生产磷精矿产品的结果表。
Figure 2013106025737100002DEST_PATH_IMAGE001
生产结果表明：
采用现有工艺全硫酸用量为20kg/t(每吨某地磷矿选矿厂磷矿物原矿需用20kg浓硫酸)时，可获得产率、品位、回收率分别为48.78%、32.74%和78.25%的磷精矿产品；而采用本发明工艺硫酸用量仅为13kg/t，同样可获得产率、品位、回收率分别为50.16%、33.25%和81.73%的磷精矿产品。
从试验数据分析，在获得更好的精矿产品指标下，硫酸用量可以降低35%，说明本发明工艺是完全可行的，同时降低硫酸用量后生成硫酸钙和硫酸镁的量就会减少，就更不容易结垢，使反浮选工艺能更稳定持续的进行。
如图2所示，本发明工艺可以应用于采用全硫酸或者购买混酸作为磷矿物抑制剂的反浮选磷矿石选矿厂，推广应用技术路线为：浓硫酸→磷精矿→硫磷混酸→反浮选→磷精矿产品。主要增加的设备为搅拌桶（反应池）和砂泵（运输磷精矿进入搅拌桶），以及连接用的防腐管道。应用时直接把制备好的硫磷混酸自流至反浮选工艺中，同时未反应完的磷精矿也一起进入反浮选工艺中得到磷精矿产品。

Claims (3)

1.一种磷矿反浮选工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：
先将浓硫酸直接加入选矿厂生产的磷精矿中，使浓硫酸和磷精矿反应生成磷酸，然后将磷酸和未反应完的硫酸即硫磷混酸共同作为原矿中磷矿物的抑制剂，最后使未反应完的磷精矿和硫磷混酸一起进入反浮选工艺中又得到磷精矿产品。
2.根据权利要求1所述的磷矿反浮选工艺，其特征在于：所述硫磷混酸由以下制备方法制得：取选矿厂生产的磷精矿制成矿浆，矿浆液固比为2：1，所取磷精矿P2O5含量≥30%，MgO含量≤1%；向矿浆添加浓硫酸，每吨磷精矿添加浓硫酸3-7kg，反应2-3分钟后所得溶液即为硫磷混酸。
3.根据权利要求1或2所述的磷矿反浮选工艺，其特征在于：所述浓硫酸浓度为98%。
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