CN111036388B - 一种风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，步骤是：原矿经破碎作业处理后进行擦洗，擦洗好的矿浆给入筛分作业，筛下物料给入一段分级作业，所得粗粒级矿浆给入二段擦洗作业，所得矿浆给入一段脱泥作业，一段分级的细粒级矿浆给入二段分级作业，所得粗粒级矿浆与一段脱泥作业的底流混合给入脱水作业，该部分即为最终的粗粒精矿，分级作业的溢流和脱泥作业的溢流浓缩，底流给入细粒级擦洗作业，得矿浆给入二段脱泥，二段脱泥的底流经调浆后给入浮选，浮选浓缩后给入细粒脱水，该部分物料即为细粒级精矿。本发明适用于分选北非地区和云南滇池周边的风化胶磷矿，能大大提高该类磷资源的利用率，具有很广泛的工业推广价值。

Description

一种风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法
技术领域
本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法。
背景技术：
磷肥是农业生产中不可或缺的养料。磷矿石作为磷肥的主要原料。目前世界上尚没有找到任何物质可以替代它。随着世界人口的增长，磷肥的需求量也在不断增长。我国是磷矿资源大国，但磷资源具有丰而不富的特性，在我国，磷矿资源主要集中在云贵川湘鄂等地，以沉积型磷块岩为主，其中以中低品级胶磷矿为主，这些中低品位磷矿石都需要经过选矿富集才能生产出合格的磷精矿以供磷化工使用。在我国云南滇池周围和北非地区有大量的低品位风化胶磷矿资源，由于加工技术和工程技术问题，该资源的利用率较低。主要是风化胶磷矿在精、尾矿浓密和下游磷酸生产中存在难浓密、难消泡的技术问题，综合技术经济指标较差，无法保障稳定生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种工艺更为合理、高效、高分选性的针对风化型磷酸盐矿石的选矿方法。
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。本发明是一种风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，其特点是，该方法具体步骤包括：
（1）原矿经破碎作业处理后给入洗矿作业进行擦洗，擦洗好的矿浆给入筛分作业，筛上物料为尾矿，筛下物料给入一段分级作业；
（2）一段分级作业的粗粒级矿浆给入二段擦洗作业，二段擦洗作业的矿浆给入一段脱泥作业；
（3）一段分级作业的细粒级矿浆给入二段分级作业，二段分级作业的粗粒级矿浆与一段脱泥作业的底流混合给入脱水作业，该部分即为最终的粗粒精矿；
（4）二段分级作业的溢流和一段脱泥作业的溢流混合给入浓缩作业，浓缩后的底流给入细粒级擦洗作业；
（5）擦洗的矿浆经调浆后先给入二段脱泥作业，脱泥作业的底流给入浮选作业，浮选后的物料经浓缩作业后给入细粒脱水作业，该部分物料即为细粒级精矿，脱泥作业的溢流返回至细粒级浓缩作业。
本发明所述的风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，其进一步优选的技术方案是：其具体步骤如下：
（1）原矿经破碎作业处理至－40mm以下后给入洗矿作业进行一段擦洗，一段擦洗好的矿浆给入筛分作业，得到粒径在2mm－40mm的筛上物料为尾矿，－2mm以下的筛下物料给入一段分级作业；
（2）一段分级作业得到含2mm－120μm粒径的粗粒级矿浆给入二段擦洗作业，二段擦洗作业的矿浆给入一段脱泥作业；
（3）一段分级作业的－120μm以下粒径的细粒级矿浆给入二段分级作业，二段分级作业得到含120μm－45μm粒径的粗粒级矿浆与一段脱泥作业的底流混合给入脱水作业，得到2mm－45μm粒径的粗粒精矿产品；
（4）二段分级作业的溢流和一段脱泥作业的溢流混合给入浓缩作业，浓缩后的底流给入细粒级擦洗作业；
（5）擦洗的矿浆经调浆后先给入二段脱泥作业，脱泥作业得到含有45μm－20μm粒径物料的底流给入浮选作业，浮选后的物料经浓缩作业后给入细粒脱水作业，得到45μm－20μm粒径的细粒级精矿产品，二段脱泥作业的溢流返回至步骤（4）所述的浓缩作业。
本发明所述的风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，其进一步优选的技术方案是：将步骤（3）中粗粒精矿脱水作业的滤液、步骤（5）中细粒精矿脱水作业的滤液、步骤（4）和（5）中浓缩作业的溢流分别返回洗矿和浮选作业的各回水点循环利用。
本发明所述的风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，其进一步优选的技术方案是：所述的风化型磷酸盐矿石类型为硅质磷酸盐矿石、钙质磷酸盐矿石或者硅钙质磷酸盐矿石中的任何一种。
本发明所述的风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，其进一步优选的技术方案是：一段分级的细粒矿浆在进入浮选作业前要经过2~4段脱泥作业和一段擦洗作业。
本发明所述的风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，其进一步优选的技术方案是：浮选作业采用单一反浮选作业，一步同时脱出碳酸盐和硅酸盐矿物。
本发明所述的风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，其进一步优选的技术方案是：浮选作业中捕收剂选用脂肪酯类有机物和有机胺类有机物。
本发明所述的风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，其进一步优选的技术方案是：粗粒精矿脱水作业的滤液返回至粗粒分选及分级作业的各回水点循环利用，细粒精矿脱水作业的滤液、浓密作业的溢流返回细粒分选及脱泥作业的各回水点循环利用。
本发明所述的风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，其进一步优选的技术方案是：所述风化型磷酸盐矿石组成为P2O5品位为17.5%~26.5%， MgO质量含量为1.5%~6.9%，SiO2质量含量为11.1%~31.9%。
通过本发明方法，获得的粗粒磷精矿P2O5品位为28.0%~31.5%，回收率为55.0~85.0%，混合磷矿精矿（粗粒精矿和浮选精矿混合）中P2O5品位为28.0%~31.5%，MgO质量含量为0.3%~1.5%，P2O5回收率为85.0~95.0%。
本发明是将磷矿分级分选工艺与多段脱泥工艺相结合，提供了一种针对低品位风化粒状型磷矿石的洗矿分级浮选方法，与传统工艺相比，该工艺有以下四个优点：
（1）大大降低了选矿成本：通过一段分级两段洗矿作业将已经单体解离的磷矿物提前选出来，如果采用直接浮选工艺，需要在浮选前增加磨矿作业，针对这部分已经单体解离的矿石，采用洗矿的成本要比磨矿浮选的成本至少低一半以上。
（2）通过多段脱泥和浮选前擦洗作业，将大部分细泥脱出，将浮选矿浆的粒径控制在很窄的一个范围内，将可以有效地解决风化磷矿石的泥化对浮选产生的不利的影响。
（3）浮选作业采用有机胺类和有机酯类作为捕收剂，一步反浮选可以同时脱出碳酸盐和硅酸盐矿物。
（4）回水工艺采用单独回水工艺，粗粒精矿脱水作业的滤液返回至粗粒分选及分级作业的各回水点循环利用，细粒精矿脱水作业的滤液、浓密作业的溢流返回细粒分选及脱泥作业的各回水点循环利用，避免了废水处理排放，减轻了选矿生产对环境的污染。
具体实施方式
实施例1，一种风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，该方法具体步骤包括：
（1）原矿经破碎作业处理后给入洗矿作业进行擦洗，擦洗好的矿浆给入筛分作业，筛上物料为尾矿，筛下物料给入一段分级作业；
（2）一段分级作业的粗粒级矿浆给入二段擦洗作业，二段擦洗作业的矿浆给入一段脱泥作业；
（3）一段分级作业的细粒级矿浆给入二段分级作业，二段分级作业的粗粒级矿浆与一段脱泥作业的底流混合给入脱水作业，该部分即为最终的粗粒精矿；
（4）二段分级作业的溢流和一段脱泥作业的溢流混合给入浓缩作业，浓缩后的底流给入细粒级擦洗作业；
（5）擦洗的矿浆经调浆后先给入二段脱泥作业，脱泥作业的底流给入浮选作业，浮选后的物料经浓缩作业后给入细粒脱水作业，该部分物料即为细粒级精矿，脱泥作业的溢流返回至细粒级浓缩作业。
实施例2，一种风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，该方法具体步骤包括：
（1）原矿经破碎作业处理至－40mm以下后给入洗矿作业进行一段擦洗，一段擦洗好的矿浆给入筛分作业，得到粒径在2mm－40mm的筛上物料为尾矿，－2mm以下的筛下物料给入一段分级作业；
（2）一段分级作业得到含2mm－120μm粒径的粗粒级矿浆给入二段擦洗作业，二段擦洗作业的矿浆给入一段脱泥作业；
（3）一段分级作业的－120μm以下粒径的细粒级矿浆给入二段分级作业，二段分级作业得到含120μm－45μm粒径的粗粒级矿浆与一段脱泥作业的底流混合给入脱水作业，得到2mm－45μm粒径的粗粒精矿产品；
（4）二段分级作业的溢流和一段脱泥作业的溢流混合给入浓缩作业，浓缩后的底流给入细粒级擦洗作业；
（5）擦洗的矿浆经调浆后先给入二段脱泥作业，脱泥作业得到含有45μm－20μm粒径物料的底流给入浮选作业，浮选后的物料经浓缩作业后给入细粒脱水作业，得到45μm－20μm粒径的细粒级精矿产品，二段脱泥作业的溢流返回至步骤（4）所述的浓缩作业。
将步骤（3）中粗粒精矿脱水作业的滤液、步骤（5）中细粒精矿脱水作业的滤液、步骤（4）和（5）中浓缩作业的溢流分别返回洗矿和浮选作业的各回水点循环利用。一段分级的细粒矿浆在进入浮选作业前要经过2~4段脱泥作业和一段擦洗作业。浮选作业采用单一反浮选作业，一步同时脱出碳酸盐和硅酸盐矿物。浮选作业中捕收剂选用脂肪酯类有机物和有机胺类有机物。粗粒精矿脱水作业的滤液返回至粗粒分选及分级作业的各回水点循环利用，细粒精矿脱水作业的滤液、浓密作业的溢流返回细粒分选及脱泥作业的各回水点循环利用。所述风化型磷酸盐矿石的组成为：P2O5品位为16.1%~28.9%，MgO质量含量为1.5%~7.9%，SiO2质量含量为11.1%~31.9%。
实施例3，一种风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，其步骤如下：
（1）原矿经破碎作业后破碎至-20mm以下，后给入洗矿作业进行擦洗，擦洗好的矿浆给入筛分作业，筛上物料为尾矿，筛下物料给入一段分级作业，筛分粒级控制为2mm，分级粒径控制为90μm。
（2）一段分级作业的粗粒级矿浆给入二段擦洗作业，二段擦洗作业的矿浆给入一段脱泥作业，脱泥粒径为45μm；
（3）一段分级作业的细粒级矿浆给入二段分级作业， 二段分级作业的粗粒级矿浆与一段脱泥作业的底流混合给入脱水作业，分级粒径控制为45μm，该部分即为最终的粗粒精矿；
（4）二段分级作业的溢流和一段脱泥作业的溢流混合给入浓缩作业，浓缩后的底流给入细粒级擦洗作业；
（5）擦洗的矿浆经调浆后先给入二段脱泥作业，脱泥作业的底流给入浮选作业，浮选后的物料经浓缩作业后给入细粒脱水作业，该部分物料即为细粒级精矿，脱泥作业的溢流返回至细粒级浓缩作业。
（6）将粗粒精矿脱水作业的滤液、细粒精矿脱水作业的滤液、浓密作业的溢流分别返回洗矿和浮选作业的各回水点循环利用。
上述方法中风化型磷酸盐矿石的矿石组成为P2O5品位为19.1%%， MgO质量含量为3.5%，SiO2质量含量为21.9%；
上述方法中获得粗粒磷矿精矿中P2O5品位为28.9%，P2O5回收率为80.5%；混合磷矿精矿（粗粒级精矿和浮选细粒级精矿混合）中P2O5品位为30.2%，MgO质量含量为0.75%，P2O5回收率为86.5%。
实施例4，一种风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，其步骤如下：
（1）原矿经破碎作业后破碎至-40mm以下，后给入洗矿作业进行擦洗，擦洗好的矿浆给入筛分作业，筛上物料为尾矿，筛下物料给入一段分级作业，筛分粒级控制为2mm，分级粒径控制为70μm。
（2）一段分级作业的粗粒级矿浆给入二段擦洗作业，二段擦洗作业的矿浆给入一段脱泥作业，脱泥粒径为35μm；
（3）一段分级作业的细粒级矿浆给入二段分级作业， 二段分级作业的粗粒级矿浆与一段脱泥作业的底流混合给入脱水作业，分级粒径控制为35μm，该部分即为最终的粗粒精矿；
（4）二段分级作业的溢流和一段脱泥作业的溢流混合给入浓缩作业，浓缩后的底流给入细粒级擦洗作业；
（5）擦洗的矿浆经调浆后先给入二段脱泥作业，脱泥作业的底流给入浮选作业，浮选后的物料经浓缩作业后给入细粒脱水作业，该部分物料即为细粒级精矿，脱泥作业的溢流返回至细粒级浓缩作业。
（6）将粗粒精矿脱水作业的滤液、细粒精矿脱水作业的滤液、浓密作业的溢流分别返回洗矿和浮选作业的各回水点循环利用。
上述方法中风化型磷酸盐矿石组成为P2O5品位为21.3%%， MgO质量含量为4.5%，SiO2质量含量为19.4%；
上述方法中获得粗粒磷矿精矿中P2O5品位为30.5%，P2O5回收率为75.8%；混合磷矿精矿（粗粒级精矿和浮选细粒级精矿混合）中P2O5品位为30.7%，MgO质量含量为0.55%，P2O5回收率为89.7%。
实施例5，一种风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，其步骤如下：
（1）原矿经破碎作业后破碎至-40mm以下，后给入洗矿作业进行擦洗，擦洗好的矿浆给入筛分作业，筛上物料为尾矿，筛下物料给入一段分级作业，筛分粒级控制为12mm，分级粒径控制为120μm。
（2）一段分级作业的粗粒级矿浆给入二段擦洗作业，二段擦洗作业的矿浆给入一段磨矿作业，磨矿细度达到74μm为75%，然后给入一段脱泥作业，脱泥粒径为35μm；
（3）一段分级作业的细粒级矿浆给入二段分级作业， 二段分级作业的粗粒级矿浆与一段脱泥作业的底流混合给入脱水作业，分级粒径控制为35μm，该部分即为最终的粗粒精矿；
（4）二段分级作业的溢流和一段脱泥作业的溢流混合给入浓缩作业，浓缩后的底流给入细粒级擦洗作业；
（5）擦洗的矿浆经调浆后先给入二段脱泥作业，脱泥作业的底流给入浮选作业，浮选后的物料经浓缩作业后给入细粒脱水作业，该部分物料即为细粒级精矿，脱泥作业的溢流返回至细粒级浓缩作业。
（6）将粗粒精矿脱水作业的滤液、细粒精矿脱水作业的滤液、浓密作业的溢流分别返回洗矿和浮选作业的各回水点循环利用。
上述方法中风化型磷酸盐矿石组成为P2O5品位为23.5%%， MgO质量含量为2.1%，SiO2质量含量为18.3%；
上述方法中获得粗粒磷矿精矿中P2O5品位为30.1%，P2O5回收率为67.5%；混合磷矿精矿（粗粒级精矿和浮选细粒级精矿混合）中P2O5品位为30.6%，MgO质量含量为0.65%，P2O5回收率为92.5%。
以上实施例中：洗矿作业采用的是圆筒洗矿机或者擦洗搅拌槽，一段分级作业选用振动筛、高频细筛或者水泥旋流器，脱泥作业选用水泥旋流器或者脱泥斗，脱水作业选用带式给料机、陶瓷给料机或者压滤机，捕收剂选用有机胺类和有机酯类。
本发明的实施例可以理解为在不脱离本发明的原理的情况下，可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围有权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，其特征在于，该方法具体步骤
如下：
（1）原矿经破碎作业处理至－40mm以下后给入洗矿作业进行一段擦洗，一段擦洗好的矿浆给入筛分作业，得到粒径在2mm－40mm的筛上物料为尾矿，－2mm以下的筛下物料给入一段分级作业；
（2）一段分级作业得到含2mm－120μm粒径的粗粒级矿浆给入二段擦洗作业，二段擦洗作业的矿浆给入一段脱泥作业；
（3）一段分级作业的－120μm以下粒径的细粒级矿浆给入二段分级作业，二段分级作业得到含120μm－45μm粒径的粗粒级矿浆与一段脱泥作业的底流混合给入脱水作业，得到2mm－45μm粒径的粗粒精矿产品；
（4）二段分级作业的溢流和一段脱泥作业的溢流混合给入浓缩作业，浓缩后的底流给入细粒级擦洗作业；
（5）擦洗的矿浆经调浆后先给入二段脱泥作业，脱泥作业得到含有45μm－20μm粒径物料的底流给入浮选作业，浮选后的物料经浓缩作业后给入细粒脱水作业，得到45μm－20μm粒径的细粒级精矿产品，二段脱泥作业的溢流返回至步骤（4）所述的浓缩作业；
所述风化型磷酸盐矿石的组成为：P2O5品位为17.5%~26.5%， MgO质量含量为1.5%~6.9%，SiO2质量含量为11.1%~31.9%；
将步骤（3）中粗粒精矿脱水作业的滤液、步骤（5）中细粒精矿脱水作业的滤液、步骤（4）和（5）中浓缩作业的溢流分别返回洗矿和浮选作业的各回水点循环利用；
一段分级的细粒矿浆在进入浮选作业前要经过2~4段脱泥作业和一段擦洗作业；
浮选作业采用单一反浮选作业，一步同时脱出碳酸盐和硅酸盐矿物；
粗粒精矿脱水作业的滤液返回至粗粒分选及分级作业的各回水点循环利用，细粒精矿脱水作业的滤液、浓密作业的溢流返回细粒分选及脱泥作业的各回水点循环利用。
2.根据权利要求1所述的风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，其特征在于：所述的风化型磷酸盐矿石类型为硅质磷酸盐矿石、钙质磷酸盐矿石或者硅钙质磷酸盐矿石中的任何一种。
3.根据权利要求1所述的风化型磷酸盐矿石洗矿分级浮选方法，其特征在于：浮选作业中捕收剂选用脂肪酯类有机物和有机胺类有机物。
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