CN105597939A - 一种低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺 - Google Patents

一种低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺，所述工艺依次包括粉碎、球磨、浮选脱碳、正浮选粗选、反浮选粗选、反浮选扫选，其中，在浮选过程中在硅钙质胶磷矿矿浆中加入特定的捕收剂和起泡剂。本发明的优点是1)、用低品位磷矿原料可以获得高品位磷精矿，减少了有机碳对正反浮选的影响，克服了有机碳对药剂的吸附作用，降低了生产成本，提高了精磷矿的品位；2)、改进了捕收剂，提高了浮选效率，实现了常温浮选，浮选温度由35摄氏度降至17-25摄氏度；3)、由于采用无毒害、高效药剂，精矿水和尾矿水不经处理，封闭循环而不外排，实现了“零排放”。

Description

一种低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺
技术领域
本发明涉及选矿工艺，特别是一种低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺。
背景技术
磷矿石是生产化肥的主要原料。近年来，世界各国的高品位低镁易选磷矿资源越来越少，因此，磷矿的选矿技术是磷矿开发利用的不可缺少的技术。目前，磷矿的选矿技术主要有：“擦洗脱泥”工艺、“焙烧消化”工艺、“化学浸取”工艺、“重介质分选”工艺、“浮选”工艺等。
我国磷矿贫矿多、富矿少，难选矿多、易选矿少，80％以上的磷矿属难选的胶磷矿。湖南省是磷矿资源大省，磷矿床类型以海相沉积磷块岩矿床为主，沉积变质型、风化淋滤型和洞穴堆积型次之。湖南磷矿石以胶磷矿为主，且有害杂质含量高，开发利用难度较大，磷矿资源基本上都属难选的低品位胶磷矿，该种矿石中的镁、铁、铝氧化物的含量高，要得到满足制肥要求的磷精矿，必须突破选矿的技术难关。
据《化工矿物与加工》2010年第12期刊文，武汉工程大学黄齐茂等教授发表了《湖北某硅钙质胶磷矿反正浮选工艺与研究》，针对湖北某中低品位硅钙质胶磷矿的矿石性质，通过优化浮选流程的药剂制度，获得了较好地选别指标：原矿P2O5品位17.09％，MgO质量分数5.29％，磷精矿P2O5品位29.03％，回收率78.22％，MgO质量分数0.71％，为该中低品位硅钙质胶磷矿的开发利用提供了参考。
该选矿工艺采用反-正浮选工艺。首先将原矿磨至细度为-200目占95.52％，用混合酸为PH值调整剂和磷矿物抑制剂，HY-1作为碳酸盐捕收剂反浮选出碳酸盐矿物。然后用氢氧化钠和碳酸钠将溶液PH值调至碱性，用硅酸钠和六偏磷酸钠作为硅酸盐矿物抑制剂，HP-1为磷酸盐捕收剂浮选出磷酸盐。
碳酸盐捕收剂HY-1和磷酸盐捕收剂HP-1为自制药剂，混合酸是由硫酸和磷酸按照2︰1配制成的10％的溶液。通过多次试验和比较，确定混合酸的用量为14kg/t，碳酸盐捕收剂HY-1用量为1.5kg/t，磷酸盐捕收剂HP-1用量为2.0kg/t,此时的浮选精矿指标以及回收率为最好。
由于该硅钙质胶磷矿中磷酸盐矿物与脉石矿物嵌布粒度细，分选难，简单的浮选工艺很难达到满意的分选效果，浮选过程中的泡沫粘度稍大，较难消泡，返回中矿夹带严重，品位较低，分选性差，故选择将精选和扫选的中矿再选后返回，最后确定反-正浮选工艺最佳。
但是此现有工艺仍存在一些缺点:1)、无脱碳环节，不能有效去除矿石中的碳元素。尽管在反浮选和正浮选环节中可以去除部分碳元素，但由于没有专门的脱碳环节，除碳不够彻底，影响浮选效果，导致精矿品位下降，选矿成本较高。
2)、采用反-正浮选工艺得出的产品是泡沫产品，浓缩存在问题，同时磷矿在第一个环节中采用反浮选工艺，磷矿被抑制之后，再进行正浮选时，较难浮选，选矿效果不理想。
中国专利CN103909017A公开了一种含有机炭质硅钙混合型胶磷矿浮选工艺，所述的有机炭质硅钙混合型胶磷矿中有机炭质质量百分含量在1-10％；所述浮选工艺包括依次进行浮选脱炭、正浮选脱硅和反浮选脱镁；其特征在于：其中，所述的浮选脱炭工艺包括将有机炭质硅钙混合型胶磷矿加水破碎粉磨得到质量浓度20-40％的矿浆，在矿浆中加入捕收剂以及起泡剂混合，搅拌调浆并利用浮选机浮选，所得泡沫产品为含炭尾矿，槽内产品进入正浮选脱硅工艺；所述的正浮选脱硅工艺包括以碳酸钠为调整剂调整pH值为9-11，以水玻璃为抑制剂，并采用阴离子型脂肪酸类捕收剂在浮选机中进行正浮选粗选，所得泡沫产品进入反浮选脱镁工艺；所述的反浮选脱镁工艺包括以硫酸为调整剂调整pH值为4-6，以磷酸为抑制剂，并采用阴离子型脂肪酸类捕收剂在浮选机中进行反浮选粗选，所得槽内产品为磷精矿。
该申请虽然公开了先浮选脱碳，然后正浮选脱硅、反浮选脱镁的工艺，但所使用的浮选药剂的效果有待进一步改进，尤其对于低品位磷矿原料。此外，该专利申请还不能解决浮选在常温下进行的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺。所述工艺包括脱碳和正-反浮选，使用特别设计的捕收剂和起泡剂的组合，不仅流程设计合理，分选效果好，对低品位硅钙质胶磷矿兼有高回收率和高产率，而且可在常温下进行，降低了生产成本，提高了选矿效率。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。一种低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺，其特征在于包括以下步骤：
(A)粉碎工序：采掘来的原矿经过筛分，达到细度要求的直接进入球磨工段；没有达到细度要求的，经过破碎机粗碎、细碎到规定的细度(一般需破碎至最大粒度15mm以下，尤其10mm以下)要求后进入球磨工段；
(B)球磨工序：粉碎后的原矿输送到球磨机进行球磨，球磨后的原矿进入分级机，分级后达到细度要求(例如-110目占80-95质量％，优选约95％)的原矿进入第二段磨矿，没有达到细度要求的原矿返回第一段球磨机进一步磨碎；第二段磨矿后的粉料进行分级，没有达到细度要求的原矿返回第二段球磨机进一步磨碎，达到细度要求(例如-200目占80-95质量％，优选约95％)的进入浮选脱碳工序；
(C)浮选脱碳：第二段磨矿分级合格的产品加水调浆至质量浓度为20-40％，在矿浆中加入捕收剂酰基酸酯和油酸钠的混合物(加入量是1-1.5kg/t(吨)处理的原矿)和起泡剂松醇油(加入量是0.15-0.50kg/t处理的原矿)混合，搅拌均匀并进行浮选脱碳；所得泡沫产品为含碳的尾矿，进入第一次反浮选扫选；槽内产品，进入正浮选粗选；
(D)正浮选粗选：用碳酸钠为调整剂调整pH值为9-11，优选pH值为9.9-10.2，同时以水玻璃为抑制剂(用量为3.5-5.5kg/t所使用的原矿，优选4-4.5kg/t所使用的原矿)，并采用酰基酸酯和油酸钠的混合物(用量为2-4kg/t所处理的原矿，优选约2.48kg/t)在浮选机中进行正浮选粗选；浮选后槽内是正浮选尾矿，直接进入尾矿库；泡沫产品是正浮选精矿，进入反浮选工段；
(E)反浮选：包括反浮选粗选和反浮选扫选，反浮选粗选是以硫酸为调整剂调整pH值为4-6，优选pH值为4.2-4.8，以磷酸(浓度为50-90％，例如约85％，用量为3.5-5.5，优选4.0-4.5kg/t所处理的原矿)为抑制剂，并用黄油为捕收剂(用量为0.5-1.5kg/t所处理的原矿，优选约0.88kg/t)在浮选机中进行粗选，所得槽内产品为反浮选精矿，反浮选精矿经过浓缩、过滤后得到精矿饼，反浮选粗选所得泡沫产品进入第一级反浮选扫选，其中使用硫酸(浓硫酸，浓度为70-97％，例如93％)调节pH值为3.5-3.9，第一级反浮选扫选的槽内产品为反浮选中矿，返回进入反浮选粗选工序，第一级反浮选所得泡沫产品进入第二级反浮选扫选，第二级反浮选扫选的槽内产品为反浮选中矿，返回进入第一级反浮选扫选工序，第二级反浮选所得泡沫产品进入第三级反浮选扫选，第三级反浮选扫选的槽内产品为反浮选中矿，返回进入第二级反浮选扫选工序，第三级反浮选所得泡沫产品作为反浮选尾矿进入尾矿库。每次反浮选扫选的硫酸用量调节pH值为3.5-3.9即可。进入尾矿库的浮选尾矿经澄清后，上清废水进入废水处理站，处理后的废水循环利用，回收清水后的泥浆返回尾矿库。
磷精矿饼经称量后人工用编织袋进行包装，包装后入库待售。
优选地，在脱碳浮选中，所述捕收剂高级脂肪酸酰基酸酯和油酸钠的混合物的平均用量为1.17kg/t，起泡剂的平均用量为0.29kg/t。所述高级脂肪酸酰基酸酯与油酸钠的重量比优选是1.5～4：1，更优选2-3:1。
脱碳浮选和正浮选粗选中的所述酰基酸酯例如选自油酸柠檬酸酯、硬脂酸柠檬酸酯和棕榈酸柠檬酸酯，其通过硬脂酸、棕榈酸、油酸等高级脂肪酸与亚硫酰氯反应，制得相应的酰氯，然后与柠檬酸等简单酸反应，制得相应的高级脂肪酸酯。其制备可参照中国专利201310072388.1中公开的方法。
优选地，在正浮选粗选中，所述碳酸钠的平均用量为7.49kg/t，水玻璃的平均用量为4.32kg/t，捕收剂酰基酸酯和油酸钠的混合物的平均用量为2.48kg/t。正浮选粗选中，与脱碳浮选相同，所述高级脂肪酸酰基酸酯与油酸钠的重量比优选是1.5～4：1，更优选2-3:1。
优选地，在反浮选粗选中，硫酸的平均用量为9.57kg/t，磷酸的平均用量为4.38kg/t，捕收剂黄油的平均用量为0.88kg/t。第一次反浮选扫选中硫酸的平均用量为2.64kg/t，第二次反浮选扫选中硫酸的平均用量为1.44kg/t，第三次反浮选扫选中硫酸的平均用量为1.27kg/t。
根据本发明，由于使用了常温捕收剂，生产在自然温度下进行，白天平均气温为15-30摄氏度，水温17-25摄氏度，磨矿之后矿浆温度20-30摄氏度。
进一步地，浮选精矿通过精矿管自流到(米)浓密机，浓密机溢流进入事故沉淀池澄清，清水返回反浮选作业循环使用；浓密机底流48～55％浓度的精矿浆，用液下渣浆泵输送到带式过滤机过滤，滤饼(含水18％左右)用皮带输送机运到精矿堆场堆存，滤布冲洗水和滤液返回到浓密机再次浓密循环。
进一步地，正反浮选的尾矿通过尾矿管自流到(米)尾矿浓密机，浓密机溢流进入事故沉淀池澄清，清水返回浮选作业循环使用；浓密机底流30～45％浓度的矿浆，用液下渣浆泵输送尾矿库存储。
进一步地，浮选精矿水通过浓密机、事故沉淀池、高位回水池封闭循环，不加药剂处理，不外排，返回到反浮选作业作为冲洗、补加水以及过滤机滤布冲洗水。尾矿水采用泵和管道输送到尾矿库沉淀后，不加药剂处理，可返回到循环使用。由于循环利用的精矿水和尾矿水未进行任何处理，精矿废水只有个别指标如总磷、钙、镁离子等略有超标外，选矿废水基本达到国家GB8978—88二级排放标准。在以后工业生产中，选矿水可在矿区内封闭循环而不外排，一部分废水进入浮选车间使用，另一部分废水进入尾矿库，经过一段时间澄清后，返回利用，既不影响浮选工艺，不会对环境造成不良的影响。
本发明的有益之处是1)、相比于其他磷矿浮选工艺，增加了脱碳工艺流程后，减少了有机碳对正反浮选的影响，克服了有机碳对药剂的吸附作用，从而降低了生产成本，2)、通过对磷矿捕收剂的研究，改进了捕收剂的性质，能够用低品位磷矿原料获得高品位磷精矿，兼有高回收率和高产率，同时实现了常温浮选，浮选温度由35℃降至17-25℃。在捕收剂的研究中采用低冻点的脂肪酸酯，并在皂化过程复配一定量的表面活性，以提高在常温下分散性，溶解度和吸附性能。3)、由于采用无毒害、高效药剂，精矿水和尾矿水不经处理，封闭循环而不外排，回水既不影响浮选工艺利用，不会对周围环境造成不良影响，环保易达标，建设尾矿回水及处理系统，使尾矿水充分回用，实现“零排放”。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明的浮选工艺设备连接图，其中1为矿浆，2为脱碳设备，3为药剂搅拌桶，4为正浮选，5为反浮选，6为回水，7为尾矿库，8为回水，9为精矿。
具体实施方式
参照图1和图2，进一步描述本发明的具体技术实施方案。
本发明任何一项所述的一种低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺中，硅钙质胶磷矿石的主要成分为胶磷矿，含少量磷灰石，偶见磷铝石及次生磷酸盐，脉石矿物有炭泥质、白云石、石英、粘土矿物(水云母、绢云母)、重晶石、长石、次生石膏等。具体实施例采用湖南湘西州浦市的磷矿，化学组成详见下表：
表1浦市磷矿矿石化学成分表
实施例中使用的碳酸钠、水玻璃、硫酸、磷酸、黄油、松醇油、油酸柠檬酸酯和油酸钠均为市售产品。
生产用水：用水为沅江江水，水质情况见表2。
表2生产用水水质分析
本发明任何一项所述的一种低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺中，原矿进料最大粒度为700mm，一段粗破采用一台PE900×1060鄂式破碎机，二段中细碎采用PC1115型细碎机组成两段开路破碎流程。磨浮流程设计采用两段闭路磨矿流程，选别流程采用脱碳联合正-反浮选流程。磨浮系统为一个系列。设备选择：一段球磨为MQG1800*3600和单螺旋分级机构成闭路，二段球磨为一台MQY1800*3500溢流型球磨机和单螺旋分级机组成；浮选机，脱碳浮选作业由XJK-4浮选机2槽组成，正浮选采用XJK-4浮选机8槽组成，反浮选粗选作业由XJK-4浮选机8槽组成，反浮选第一次扫选作业XJK-4浮选机4槽组成，反浮选第二次扫选作业XJK-4浮选机2槽组成，反浮选第三次扫选作业XJK-4浮选机2槽组成，设备连接如如图2所示。
实施例1：
一种低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺，其步骤如下：
1)粉碎工段：采掘来的硅钙质胶磷矿原矿含P2O519.48wt％，MgO3.18wt％，经过筛分，达到细度要求的直接进入球磨工段。没有达到细度要求的，经过破碎机粗碎、细碎到规定的细度要求(至15mm以下)，才可以进入球磨工段。
2)球磨工段：粉碎后的原矿由皮带输送机送至料仓，经给料机向第一段球磨机给料，球磨后的原矿进入分级机，分级后没有达到细度要求(小于110目占95％)的原矿返回一段球磨机进一步磨碎，达到细度要求(小于110目占95％)的原矿进入第二段磨矿和分级，第二段分级合格(小于200目占95％)进入浮选脱碳，没有达到要求的原矿返回二段球磨。
3)脱碳正－反浮选工段：
浮选脱碳：第二段磨矿分级合格的产品(小于200目占95％)加水调浆至质量浓度为20％,在矿浆中加入捕收剂油酸柠檬酸酯和油酸钠2：1(重量比)的混合物，其用量为1.17kg/t原矿,以及加入起泡剂松醇油，其用量为0.29kg/t原矿，搅拌均匀并进行浮选脱碳。矿浆温度为20摄氏度。所得泡沫产品为含碳的尾矿，进入反浮选扫选；槽内产品，进入正浮选。
正浮选粗选：用碳酸钠为调整剂调整pH值为9.9,同时以水玻璃为抑制剂，并采用重量比是2:1的油酸柠檬酸酯与油酸钠的混合物为捕收剂在浮选机中进行正浮选粗选。槽内是正浮选尾矿，直接进入尾矿库。泡沫产品是正浮选精矿，进入反浮选工段。其中，碳酸钠的平均用量为7.49kg/t，水玻璃的平均用量为4.32kg/t，捕收剂油酸柠檬酸酯和油酸钠2：1混合物的平均用量为2.48kg/t。
反浮选：反浮选是以硫酸为调整剂调整pH值为4.2，以磷酸为抑制剂，并用黄油为捕收剂在浮选机中进行粗选，所得槽内产品为反浮选精矿。反浮选精矿经过浓缩、过滤后得到精矿饼。进一步地，在反浮选粗选所得泡沫产品中加入硫酸，进行三次反浮选扫选,其pH值为3.5。每一次扫选的槽内产品为反浮选中矿，返回进入上一级反浮选作业。经过一粗三扫的反浮选，得到反浮选尾矿，反浮选尾矿进入尾矿库。进入尾矿库的浮选尾矿经澄清后，上清废水进入废水处理站，处理后的废水循环利用，回收清水后的泥浆返回尾矿库。其中，在反浮选粗选中，硫酸的平均用量为9.57kg/t，磷酸的平均用量为4.38kg/t，捕收剂黄油的平均用量为0.88kg/t。第一次反浮选扫选中硫酸的平均用量为2.64kg/t，第二次反浮选扫选中硫酸的平均用量为1.44kg/t，第三次反浮选扫选中硫酸的平均用量为1.27kg/t。
第四工段：产品包装，磷精矿饼经称量后人工用编织袋进行包装，包装后入库待售。
在原矿P2O519.48％、MgO3.18％时，可生产出磷精矿P2O530.35wt％、MgO0.95wt％，产率62.50％、回收率为80.58％。通过水量平衡计算，每选一吨原矿所需的水量为6.14吨。
精矿处理
浮选精矿通过精矿管自流到米浓密机，浓密机溢流进入事故沉淀池澄清，清水返回反浮选作业循环使用；浓密机底流48～55％浓度的精矿浆，用液下渣浆泵输送到带式过滤机过滤，滤饼(含水18％左右)用皮带输送机运到精矿堆场堆存，滤布冲洗水和滤液返回到浓密机再次浓密循环。
尾矿处理
正反浮选的尾矿通过尾矿管自流到米尾矿浓密机，浓密机溢流进入事故沉淀池澄清，清水返回浮选作业循环使用；浓密机底流30～45％浓度的矿浆，用液下渣浆泵输送尾矿库存储。
回水利用
浮选精矿水通过浓密机、事故沉淀池、高位回水池封闭循环，不加药剂处理，不外排，返回到反浮选作业作为冲洗、补加水以及过滤机滤布冲洗水。
尾矿采用泵和管道输送到尾矿库沉淀后，不加药剂处理，可返回到循环使用。选矿的精、尾矿水质分析结果见表3。
表3选矿的精、尾矿水质分析结果见表
监测项目 正浮尾矿水 反浮尾矿水 精矿水 混合尾矿水
pH 9.74 6.01 5.92 7.54
SS/mg/l 104800 422 4 700
COD5/mg/l 13824.0 85.25 27.65 81.41
TP/mg/l 17.506 11.496 12.967 2.497
F-/mg/l 14.5 2.30 2.25 /
K+/mg/l 124.635 6.962 7.570 13.052
Na+/mg/l 432.15 467.250 126.000 174.300
Ca2+/mg/l 6455.0 444.40 454.900 270.400
Mg2+/mg/l 1508.0 89.80 65.200 44.800
Pb2+/mg/l 0.17855 0.04075 0.04000 0.05610
由于精矿水和尾矿水未进行任何处理，精矿废水只有个别指标如总磷、钙、镁离子等略有超标外，选矿废水基本达到国家GB8978—88二级排放标准。在以后工业生产中，选矿水可在矿区内封闭循环而不外排，一部分废水进入浮选车间使用，另一部分废水进入的尾矿库，经过一段时间澄清后，返回利用，既不影响浮选工艺，不会对环境造成不良的影响。
磷矿浮选产品多元素分析
对整个生产过程中的精矿样混合进行了多元素分析，结果见表4。
表4精、尾矿多元素分析结果
选矿成本计算
根据工业生产考核的原材料消耗和设计成本的有关取费，经计算，选矿加工成本194.42元/t原矿，精矿生产成本315.07元/t。
实施例2
一种低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺，其步骤如下：
1)粉碎工段：采掘来的硅钙质胶磷矿原矿含P2O516.54wt％，MgO5.21wt％，SiO211.78wt％经过筛分，达到细度要求的直接进入球磨工段。没有达到细度要求的，经过破碎机粗碎、细碎到规定的细度要求(至15mm以下)，才可以进入球磨工段。
2)球磨工段：粉碎后的原矿由皮带输送机送至料仓，经给料机向一段球磨机给料，球磨后的原矿进入分级机，分级后没有达到细度要求(小于110目占95％)的原矿返回一段球磨机进一步磨碎，达到细度要求(小于110目占95％)的原矿进入第二段磨矿和分级，第二段分级合格(小于200目占95％)进入浮选脱碳，没有达到要求的原矿返回二段球磨。
3)脱碳正－反浮选工段：
浮选脱碳：第二段磨矿分级合格的产品加水调浆至质量浓度为20％,在矿浆中加入捕收剂油酸柠檬酸酯和油酸钠3：1(重量比)的混合物，其用量为1.17kg/t原矿,以及加入起泡剂松醇油，其用量为0.29kg/t原矿，搅拌均匀并进行浮选脱碳。矿浆温度为20摄氏度。所得泡沫产品为含碳的尾矿，进入反浮选扫选；槽内产品，进入正浮选。
正浮选粗选：用碳酸钠为调整剂调整pH值为9.9,同时以水玻璃为抑制剂，并采用油酸柠檬酸酯和油酸钠的3：1(重量)混合物为捕收剂在浮选机中进行正浮选粗选。槽内是正浮选尾矿，直接进入尾矿库。泡沫产品是正浮选精矿，进入反浮选工段。其中，碳酸钠的平均用量为7.49kg/t，水玻璃的平均用量为4.32kg/t，捕收剂油酸柠檬酸酯和油酸钠3：1混合物的平均用量为2.48kg/t。
反浮选：反浮选是以硫酸为调整剂调整pH值为4.2，以磷酸为抑制剂，并用黄油为捕收剂在浮选机中进行粗选，所得槽内产品为反浮选精矿。反浮选精矿经过浓缩、过滤后得到精矿饼。进一步地，在反浮选粗选所得泡沫产品中加入硫酸，进行三次反浮选扫选，其pH值为3.5。每一次扫选的槽内产品为反浮选中矿，返回进入上一级反浮选作业。经过一粗三扫的反浮选，得到反浮选尾矿，反浮选尾矿进入尾矿库。进入尾矿库的浮选尾矿经澄清后，上清废水进入废水处理站，处理后的废水循环利用，回收清水后的泥浆返回尾矿库。其中，在反浮选粗选中，硫酸的平均用量为9.57kg/t，磷酸的平均用量为4.38kg/t，捕收剂黄油的平均用量为0.88kg/t。第一次反浮选扫选中硫酸的平均用量为2.64kg/t，第二次反浮选扫选中硫酸的平均用量为1.44kg/t，第三次反浮选扫选中硫酸的平均用量为1.27kg/t。
第四工段：产品包装，磷精矿饼经称量后人工用编织袋进行包装，包装后入库待售。
在原矿P2O519.48％、MgO3.18％时，可生产出磷精矿P2O530.35％、MgO0.94％，产率61.96％，回收率80.45％。精矿处理同实施例1。
从实施例可以看出，由于本发明采用改进的捕收剂和发泡剂的组合，能够在低温下浮选，采用低品位的原矿生产高品位的磷精矿，具有高回收率和产率。

Claims (9)

1.一种低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺，其特征在于包括以下步骤：
(A)粉碎工序：采掘来的原矿经过筛分，达到细度要求的直接进入球磨工段；没有达到细度要求的，经过破碎机粗碎、细碎到规定的细度(一般需破碎至最大粒度15mm以下，尤其10mm以下)要求后进入球磨工段；
(B)球磨工序：粉碎后的原矿输送到球磨机进行球磨，球磨后的原矿进入分级机，分级后达到细度要求(例如-110目占80-95％，优选95％)的原矿进入第二段磨矿，没有达到细度要求的原矿返回第一段球磨机进一步磨碎；第二段磨矿后的粉料进行分级，没有达到细度要求的原矿返回第二段球磨机进一步磨碎，达到细度要求(例如-200目占80-95％，优选95％)的进入浮选脱碳工序；
(C)浮选脱碳：第二段磨矿分级合格的产品加水调浆至质量浓度为20-40％，在矿浆中加入捕收剂酰基酸酯和油酸钠的混合物和起泡剂松醇油混合，搅拌均匀并进行浮选脱碳；所得泡沫产品为含碳的尾矿，进入第一次反浮选扫选；槽内产品，进入正浮选粗选；
(D)正浮选粗选：用碳酸钠为调整剂调整pH值为9-11，优选pH值为9.9-10.2，同时以水玻璃为抑制剂，并采用酰基酸酯和油酸钠的混合物(用量为2-4kg/t所处理的原矿，优选约2.48kg/t)在浮选机中进行正浮选粗选；浮选后槽内是正浮选尾矿，直接进入尾矿库；泡沫产品是正浮选精矿，进入反浮选工段；
(E)反浮选：包括反浮选粗选和反浮选扫选，反浮选粗选是以硫酸为调整剂调整pH值为4-6，优选pH值为4.2-4.8，以磷酸(浓度为50-90％，例如约85％，用量为3.5-5.5kg/t所处理的原矿，优选4.0-4.5kg/t所处理的原矿)为抑制剂，并用黄油为捕收剂(用量为0.5-1.5kg/t所处理的原矿，优选约0.88kg/t)在浮选机中进行粗选，所得槽内产品为反浮选精矿，反浮选精矿经过浓缩、过滤后得到精矿饼，反浮选粗选所得泡沫产品进入第一级反浮选扫选，其中使用硫酸(浓硫酸，浓度为70-97％，例如93％)调节pH值为3.5-3.9，第一级反浮选扫选的槽内产品为反浮选中矿，返回进入反浮选粗选工序，第一级反浮选所得泡沫产品进入第二级反浮选扫选，第二级反浮选扫选的槽内产品为反浮选中矿，返回进入第一级反浮选扫选工序，第二级反浮选所得泡沫产品进入第三级反浮选扫选，第三级反浮选扫选的槽内产品为反浮选中矿，返回进入第二级反浮选扫选工序，第三级反浮选所得泡沫产品作为反浮选尾矿进入尾矿库。
2.根据权利要求1所述的低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺，其特征在于，在脱碳浮选中，所述捕收剂为酰基酸酯和油酸钠的1.5-4：1，优选2-3:1重量比混合物，平均用量为1-1.5kg/t(吨)处理的原矿，优选1.17kg/t；所述起泡剂松醇油的平均用量为0.15-0.50kg/t处理的原矿，优选0.29kg/t。
3.根据权利要求1或2所述的低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺，其特征在于，在正浮选粗选中，所述碳酸钠的平均用量为7.49kg/t，水玻璃的平均用量为3.5-5.5kg/t所使用的原矿，优选4-4.5kg/t所使用的原矿，更优选约4.32kg/t，捕收剂酰基酸酯与油酸钠的重量比是1.5～4：1，优选2-3:1，更优选约2.48kg/t。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺，其特征在于，在反浮选粗选中，硫酸的平均用量为9-10kg/t所使用的原矿，优选约9.57kg/t，磷酸的平均用量为3.5-5.5kg/t所处理的原矿，优选4.0-4.5kg/t所处理的原矿，反浮选捕收剂为黄油，黄油的平均用量为0.5-1.5kg/t所处理的原矿，优选约0.88kg/t。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺，其中，第一次反浮选扫选中硫酸的平均用量为2.64kg/t所处理的原矿，第二次反浮选扫选中硫酸的平均用量为1.44kg/t所处理的原矿，第三次反浮选扫选中硫酸的平均用量为1.27kg/t所处理的原矿。
6.根据权利要求1所述的低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺，其特征在于，生产在自然温度下进行，白天平均气温为15-30摄氏度，水温17-25摄氏度,磨矿之后矿浆温度20-30摄氏度。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺，其特征在于，浮选精矿水不加药剂处理，不外排，返回到反浮选作业作为冲洗、补加水以及过滤机滤布冲洗水；尾矿水采用泵和管道输送到尾矿库沉淀后，不加药剂处理，可返回到循环使用。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺，其中，浮选精矿通过精矿管自流到浓密机，浓密机溢流进入事故沉淀池澄清，清水返回反浮选作业循环使用；浓密机底流48～55％浓度的精矿浆，用液下渣浆泵输送到带式过滤机过滤，滤饼用皮带输送机运到精矿堆场堆存，滤布冲洗水和滤液返回到浓密机再次浓密循环。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的低品位硅钙质胶磷矿选矿工艺，其中，正反浮选的尾矿通过尾矿管自流到尾矿浓密机，浓密机溢流进入事故沉淀池澄清，清水返回浮选作业循环使用；浓密机底流30～45％浓度的矿浆，用液下渣浆泵输送尾矿库存储。
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