何海濤，張 華，楊穩(wěn)權(quán)，蔡忠俊

(1.云南磷化集團(tuán)有限公司，云南 昆明 650600；2.國(guó)家磷資源開(kāi)發(fā)利用工程技術(shù)研究中心，云南 昆明 650600)

云南磷礦具有資源量大，富礦比例不高，可采儲(chǔ)量較少，能直接加工利用的更少，“豐而不富”；分布相對(duì)集中，但極不平衡；成礦年代古老，類型單一，基本上都是沉積型磷塊巖礦床；除少部分低鎂風(fēng)化富礦外，絕大多數(shù)都是嵌布粒度細(xì)、有害雜質(zhì)含量較高的中低品位膠磷礦，可選性差，難分選等方面的特點(diǎn)[1]。云南?？诹椎V是云南省重要的一個(gè)磷礦資源，屬淺海相沉積型層狀磷塊巖礦床[2]。成礦環(huán)境復(fù)雜，有用礦物與脈石礦物緊密共生，是公認(rèn)的難選的磷礦石之一[3]。本試驗(yàn)針對(duì)?？谀持械推肺烩}硅質(zhì)膠磷礦礦石采用雙反浮選工藝，獲得較好的選礦指標(biāo)，為該礦石的開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 礦石性質(zhì)

試驗(yàn)礦樣取自云南?？诹椎V。該礦樣工藝礦物學(xué)分析表明：該礦石屬于鈣硅質(zhì)磷塊巖，主要有用礦物為膠磷礦，脈石礦物主要有白云石、石英，其次還有少量方解石、玉髓、鐵碳質(zhì)礦物、粘土礦物等。礦石中膠磷礦呈碎屑狀、凝膠狀、鮞粒狀，粒徑一般在0.074～0.15 mm，凝膠狀膠磷礦粒徑較大，可達(dá)1 mm以上，顆粒中常有白云石、石英、鐵泥質(zhì)等及其他礦物的塵點(diǎn)狀包體。主要脈石礦物白云石多呈自形半自形的粒狀或不等粒狀，與膠磷礦緊密分布，或成為膠磷礦的交結(jié)礦物。次要脈石礦物石英為不規(guī)則粒狀，粒徑一般在0.10～0.20 mm。

礦石的多元素分析結(jié)果如表1所示。

表1 多元素分析結(jié)果

2 浮選工藝探討

該礦石主要脈石礦物為白云石和石英，且礦樣P2O5品位較低，需排除絕大部分碳酸鹽礦物和部分硅酸鹽礦物才能使P2O5得到富集，從而獲得合格的磷精礦。

1)碳酸鹽礦物與磷礦物的分離

試驗(yàn)礦樣中MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)7.2%，脈石礦物白云石類碳酸鹽脈石礦物含量高。白云石類碳酸鹽型礦物可浮性較好，可在酸性條件下優(yōu)先浮起大部分碳酸鹽型礦物，該浮選工藝符合“浮易抑難”的選礦原則。

2)硅酸鹽礦物與磷礦物的分離

脫除白云石類碳酸鹽型礦物后，磷礦物得到富集的同時(shí)，精礦中石英等脈石礦物的含量也會(huì)增加。脫除大部分的碳酸鹽型礦物的精礦的P2O5，已經(jīng)接近合格品位，只需除去少量脈石礦物石英就可以進(jìn)一步富集磷精礦。采用反浮選浮起石英類脈石礦物，符合“浮少抑多”的選礦原則，是膠磷礦浮選脫硅較為理想的工藝，具有藥劑用量少、工藝流程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)[4]。

綜合上述兩點(diǎn)的分析可知，該礦樣較為合理的浮選流程應(yīng)為雙反浮選工藝，先反浮選排除絕大部分碳酸鹽類脈石礦物，再反浮選排除部分石英就能達(dá)到富集磷礦的目的，獲得合格精礦。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

有用磷礦物與脈石礦物是否單體解離是影響浮選指標(biāo)的關(guān)鍵因素之一[5]，本試驗(yàn)在同一浮選條件下進(jìn)行磨礦細(xì)度試驗(yàn)，磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果圖

由圖1看出，隨著磨礦細(xì)度增加，精礦P2O5品位增加，當(dāng)磨礦細(xì)度(粒徑≤0.074mm的比例)占92.5%時(shí)，精礦品位最高，有用磷礦物與脈石礦物達(dá)到最大程度的解離，因此，確定本試驗(yàn)研究的磨礦細(xì)度(粒徑≤0.074mm的比例)占比92.5%。

3.2 反浮選脫除白云石

3.2.1 反浮選抑制劑硫酸用量

反浮選粗選以硫酸和磷酸作為礦漿pH調(diào)整劑和磷礦物的抑制劑，在弱酸性環(huán)境下用脂肪酸捕收劑浮出白云石，將磷礦物富集于浮選槽內(nèi)，其最大優(yōu)點(diǎn)是可進(jìn)行常溫浮選并有利于精礦產(chǎn)品的后續(xù)處理[6]。一次脫鎂粗選采用磷酸、硫酸混合酸作為抑制劑，在磷酸用量為3 kg/t條件下進(jìn)行硫酸用量試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖2可知，隨著硫酸用量增加，精礦回收率逐漸上升，精礦P2O5品位呈下降趨勢(shì)。綜合精礦指標(biāo)考慮，硫酸用量以8 kg/t為宜。

圖2 硫酸用量試驗(yàn)結(jié)果圖

3.2.2 反浮選脫鎂捕收劑YP用量

反浮選粗選脫鎂采用云南磷化集團(tuán)有限公司工業(yè)用YP型脂肪酸類捕收劑，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3看出，隨著捕收劑用量增加，精礦P2O5品位呈升高趨勢(shì)，回收率呈下降趨勢(shì)。綜合考慮，粗選作業(yè)捕收劑YP用量確定為1.1 kg/t。

圖3 捕收劑YP用量試驗(yàn)結(jié)果圖

3.2.3 反浮脫鎂精選和掃選

為提高粗精礦P2O5品位，脫鎂粗選后，添加 0.5 kg/t 捕收劑進(jìn)行脫鎂精選，精選精礦進(jìn)入反浮選脫硅。為盡量回收有用礦物，精選尾礦經(jīng)過(guò)一次掃選后，中礦返回到粗選，掃選尾礦與粗選尾礦合并為脫鎂尾礦排除。

3.3 反浮脫硅捕收劑GP用量

用醚胺類捕收劑GP反浮選脫硅，本試驗(yàn)試在pH為8的礦漿環(huán)境中進(jìn)行反浮選脫硅。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 捕收劑GP用量對(duì)精礦指標(biāo)的影響

由圖4可知，隨著GP用量增加，精礦P2O5品位逐漸提高，精礦回收率逐漸降低，當(dāng)GP用量為0.2 kg/t時(shí)，精礦品位達(dá)到要求。因此，確定GP用量選擇0.2 kg/t。

3.4 閉路試驗(yàn)

在確定了浮選流程和工藝條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行了閉路試驗(yàn)。試驗(yàn)流程及工藝條件如圖5，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

圖5 閉路試驗(yàn)流程及工藝條件

表2 閉路試驗(yàn)結(jié)果 %

4 結(jié)語(yǔ)

1)該礦樣P2O5品位18.14%，MgO品位7.20%，SiO2品位15.87%，屬中低品位鈣硅質(zhì)膠磷礦。礦石中的有用礦物主要是碎屑狀、凝膠狀、鮞粒狀的膠磷礦，脈石礦物主要是呈自形半自形的粒狀或不等粒狀的白云石和粒徑0.10～0.20 mm不規(guī)則粒狀的石英。

2)針對(duì)該中低品位鈣硅質(zhì)膠磷礦的原礦性質(zhì)，確定采用雙反浮選工藝。當(dāng)磨礦細(xì)度(粒徑≤0.074mm的比例)占92.69%時(shí)，采用“一粗一精一掃反浮選脫鎂、一次反浮選脫硅”的工藝流程試驗(yàn)，可得到精礦P2O5品位為28.89%，MgO品位為0.90%，SiO2品位為15.93%，P2O5回收率為78.14%的浮選指標(biāo)。

3)試驗(yàn)使用的陰離子捕收劑YP選擇性強(qiáng)，泡沫流動(dòng)性好，脫鎂率為91.33%；而使用的醚胺類脫硅捕收劑GP脫硅效果不理想，回收率損失較多，且泡沫發(fā)黏，不易操作。如果要將雙反浮選流程應(yīng)用到生產(chǎn)中，需要開(kāi)發(fā)選擇性良好的脫硅捕收劑或者研究其他工藝，解決泡沫發(fā)黏問(wèn)題。